,Rekonstrukcja dynamiki procesów geomorfologicznych - formy rzezby iosady .,Warszawa, 25-26.10.2007 . ~ ,

5- 35:)- )C6".

Dynamika zmian rzezby ujsciowych odcinkówden dolin rzecznych i stozków aluwialnychw rejonie Calypsostrandy (NWczesc Ziemi

, Wedel a Jarisberga, Spitsbergen)

Dynamicsof the relief changes ofthe mouth parts of the river val-~. leysbottoms and alluvial fans in Calypsostranda region (NWWedel; '. JarisbergLand, Spitsbergen) ,w

".~ JózefSupersan, Piotr Zagórski,J~.flaklad Geomorfologn Instytut Nauk o Ziemi, Uniwersytet Marii Cur;e-Sklodowskiej"'"ul.Akademicka 19,20-033 Lublin

,;~

~Abstract: The main aim of the paper is determination of changes of the fluviallandformslin the mouth parts of the river valleys and in alluvial fans inthe last half-centUl)'.Valleys

, 'mouthsoftheWydrzycaStreamandtheglacialScottRiverhavebeenselectedforparticular'>'researches.Dynamics of the processes changes and fluviallandforms were determined on, the basis of comparison of the archive mElps,sketches, aerial photographs and pictures

_/;andmapping using the GPS receivers. It was stated that in the research test areas fluvialg'processes and landforms of long- and short-time of duration are observed. Long-time~changes were vis~ble in location of the. river .cha~els in the mouth parts of va~leys, in the~.pattern of the mam currents of the brmded nver m area of the mouth of alluvlal fans and

r~"inunderground ~utflow of water from the na~ural barrier lake pond of ~e Wydrzyca to"'the fiord. Short-tnnechanges were observed m amount and pattem of mmor currents of

f~the braided rivers, in shape and size of the water ,bodies in front of the stoml ridge and inI-location, shape and time of functioning of crevasses cut in the stonn ridge.

'. Ewolucja den dolin i stozków aluwialnych rzek pólnocno-zachodniej

'~~sciZiemi Wedela larlsberga jest do tej pory slabo opracowana. Badaniaynamiki zmian procesów i fonn fluwialnych ograniczaly sie tylko do san-~~~vwewnetrznych i zewnetrznych gló\vnych lodowców - Renard, Antoni,-::~r

356 J~~-' --,--' --, -,'u Y' IW II/I\U L.III/tII I I L.l::L.UYUjK/UWYCf/ ()(jCmKOW aen aOlln rzecznych.., 357

jest rozwiniecie tych badan oraz próba porównania ukladu fonn :fluwialny'na stozkach aluwialnych i w ujsciowych odcinkach dolin, rozwijajacych;w ,ostatnim 50-leciu. Do badan wybrano dwa pola testowe -ujsciowe odcidolin i stozki aluwialne potoku Wydrzycy i rzeki lodowcowej Scotta -glóinych cieków odwadniajacych CalYPso,strande(ryc. 1). Dostepne archiwa

-materialy kartograficzneoraz opracowaniaumozliwilyporównanielat'"1960- mapa fotogeologiczna, wykonana na podstawie pionowych zdjec lotczych z 1960 roku (Szczesny i in. 1989);2) 1990 - ortofotomapa opraco~ina podstawie pionowych zdjec lotniczych, udostepnionych przez NorW~Instytut Polarny (Zagórski 2005); 3) 1991 -szkic morfologiczny opracov'na podstawie kartowania geomorfologicznego (Harasimiuk, Król 1992:2006 -kartowanie geomorfologiczne z zastosowaniem odbiorników GPS

Rzeka Scotta

oJ oJ :7

, ,

Rok pózniej, w 1991 roku rozwiniecie koryta Wydrzycy bylo bardzo po-dobne (Harasimiuk, Król 1992) (ryc. 3C). Wyróznialy sie trzy zasadnicze nur-

, ty, rozdzielone podluznymi lachami zwirowymi, któie uchodzily do duzego', rozle~viska o rozciaglosci NW-SE i powierzchni okolo 2000 m2 (ze wzgledu

n~ charakter opracowania kartograficznego.z 1991 roku trudno jest precyzyj- ,, nie okreslic parametry zastoiska). Powstalo ono prawdopodobnie w wyniku.,

zatamowania odplywu rzeki przez lód brzegowy oraz dobrze rozbudowanywal sztormowy. W okresie póznegC)lata 1991 roku Wydrzyca prowadzila nie~

wielka ilosc wody, pochodzacej glównie z wytapiania wieloletniej zmarzliny~, (Harasimiuk, Król 1992). Jak wykazaly obserwacje zewnetrznej strony walu'

istnial wtedy podziemny odplyw wody z rozlewiska do morza. Proces tenutrzymywal poziom wody w rozlewisku ponizej dnakrewasy. M. Harasimiuk,i T. Król (1992) dokumentuja takze stare, nieCZjl1ne nurty rzeki roztokowej,1zarówno po pólnocno-zachodniej, jak i poludniowo-wschodniej stronie stozkalaluwialnego. Funkcjonowaly one na nieco wyzszym poziomie niz wspólczes-i

na rzek~ roztokowa. Swiadczy to o procesie rozcinania pokryw aluwialnych.:Poludniowo-wschodni odplyw przecinal wal sztormowy szeroka krewasaodprowadzajaca wody z rozlewiska do morza (ryc. 3C). Przy koncu pól-

nocno-zachodniego, martwego odplywu istnialy niewielkie zbiorniki wo~jprawdopodobnie genezy podsiakowej. ,.

, Pietnascie lat pózniej, w 2006 roku rozwiniecie koryta Wydrzycy niewief(sie npienilo. Podobnie jak w latach 1990 i 1991 rzeka plynela srodkowa cze:'

.' ciastozka aluwialnego (ryc. 2D). Ulegla tylko redukcji ilosc nurtów kory': ,roztokowego w poblizu walu sztormowego. Wydatnie powiekszylo sie raz;. lewisko do 2225 m2,jednak nie na tyle, by woda mogla odplywac do mo~

poprzez krewasy. Zaobserwowano natomiast wysieki wody po wewnetrzriej, stronie walu sztonnowego. Rozlewisko wczesniej mialo wiekszy zasieg (naj~et do ponad 3200 m2), o czym swiadczy rozprzestrzenienie osadów mulkc(wycli okalajacych istniejace zastoisko. . ':l

~ .

§1~2_31114IJim;~5liII 6

I~~.7

=:~10

OD 11Lv112

Na mapie fotogeologicznej, opracowanej na podstawie zdjec 10tniczYcz 1960 roku rzeka Scotta w ujsciowym odcinku doliny byla rzeka roztok1.'~\va z dwoma nurtami glównymi i kilkoma podrzednymi (Szczesny i in. 19c&!(ryc..3A). Na stozku aluwialnym rzeke roztokowa tworzyl pólnocny nurt, .z podrzednymi nurtami oraz licznymi zwirowymi lachami podluznymi: r,miast nurt poludniowy utworzyl odrebne koryto rozprowadzajace. Ws;kie kOl)'ta i nurty uchodzily do rozleglego rozlewiska o powierzchni o:4800 m2, drenowanego przez pojedynczy odplyw krewasa zlokalizolw poblizu pólnocno-zachodniego kranca rozlewiska. .~:,

Ryc.2. Zmiany ujsciowegoodcinka potoku Wydrzycy:1 - podniesione terasy morskie,2 - krawedzie teras morskich, 3 - stoki soliflukcyjne, 4 - stare stozkinaplywowe,5- stozekaluwialny martwy (a) i czynny (b), 6 - stare walysztormowe,7 - mlode waly sztormowe,

.8- strefa plywowa, 9 -cieki wodne izastoiska, 10 - osiemartwychkoryti nurtów,11-kre-wasy,12 - krawedzie erozyjne, 13 - zasieg linii brzegowej.

Morfologia stozka aluwialnego: A- 1960 rok (za: Szczesny i in. 1989), B-1990 rok (Zagórski2005), C -1991 rok (za: Harasimiuk, Kró/1992): 1 -martwy klif,2 - krawedzie walów, 3 - mar-

'twe koryta, 4 -koryta aktywne z miedzy korytowymi wyspami jeziorami, 5 - plaza terasy(3,5-4m), 6 - drewno dryftowe, D - 2006 rok.

Fig. 2. Changes of the mouth of the WydrzycaStream: 1- raised marine terraces, 2- edges ofmarine terraces, 3- solifluction slopes, 4- o/d alluviaffans, 5- dead (a)and active (b) alluvialfan,6- older storm ridges, 7- young storm ridges, 8- tide zone, 9- streams and natural barrier lakes,10-axisofthe dead channe/sand currents, 11-crevasses,12-erosionedges, 13-range of coast line.Morphology of alluvia' fan: A-1960 (after Szczesny et al. 1989); B - 1990 (Zagórski 2005);,C- 1991 (after Harasimiuk, Król 1992): 1- dead cliff, 2 - edges of the ridge, 3 - dead chan-'ne/s,4 - active channelswith interchannelis/andsand lakelet,5 - beach terrace 3.5-4m,'6 - drift woods; D ...,2006.

ffl';'K.

'f.;':,"~:'y ,T\\JY1~.~

~3~~

2~'~ 6[2]1

" ,

1000 --o1990-- 13

", ",",.

'"

,

, I~ '

Trzydziesci lat pózniej, w ujsciowym odcinku doliny, rzeka Scotta byl:jednokorytowa z nielicznymi, malymi odsypami, nasladujac w przyblizenilprzebieg poludniowego nurtu rzeki roztokowej z 1960 roku (ryc. 3B). Wply.'wajac na stozek aluwialny rzeka zmieniala rozwiniecie w planie, przechodzacw coraz szersza rzeke roztokowa z licznymi nurtami i lachami podluznymLRzeka roztokowa zajmowala tylko okolo 25% powierzchni stozka. Rozle\visko przed walem sztOffil0Wymmialo podobna dlugosc jak w 1960 roku;3le bylo kilkakrotnie wezsze, a jego powierzchnia wynosila okolo 1500 m2;:Odplyw z tego rozlewiska odbywal sie ta sama, co w 1960 roku, póh1ocn:kre\vasa.

Szkic geomorfologiczny z 1991 roku, opracbwany przez M. Harasimika i T. Króla (1992) pokazuje, ze rzeka Scotta w ujsciowym odcinku dolinbyla równiez rzeka jednokorytowa i jednonurtowa, podobnie jak Wydrzyl(ryc, 3C). Na stozku aluwialnym rozdzielala sie w skomplikowany likl.nurtów glównych i podrzednych rzeki roztokowej. W stosunku do roku p'przedniego, w srodkowej czesci stozka rzeka wytworzyla liczne nowe nU!zajmujac okolo polowy jego powierzclmi. Pomiedzy nurtallli wystepOWiróznej wielkosci zwirowe lachy podluzne. Nurty rzeki roztokowej, dochod~'do walu sztormowego, tworzyly dlugie, waskie rozlewisko, z jedna lacha zwi.rowaposrodku.Wodaz rozlewiskaodplywalado morzajuz dwiemakrewa:san1i,rozcinajacymi wal sztormowy: jedna na pólnocnym (funkcjonujaca kit:,kadziesiat lat), druga na poludniowym krancu rozlewiska. CharakterystycZIi€jest to, ze czynne krewasy rozcinaly wal skosnie, zawsze w kierunku wschod.nim. Natomiast seria nieczynnych krewas, lezacych blisko siebie, rozcinal~wal prostopadle. Inna, nieczynna w 1991 roku krewasa, rozcinala szeroki w:'sztOffilOWYna wschód od systel!1u nurtów rzeki roztokowej. W 1991 ro~skartowano tylko dwa nieczynne wtedy nurty, polozone w zachodniej czes'stozka aluwialnego, przy krawedzi terasy 3 (54,0 m n.p.m.). Byly to pozoslosci po rzece roztokowej z 1960 roku.

W 2006 roku, uklad rzeki w ujsciowym odcinku doliny nie ulegl zmi:nie, natorriast nastapila redukcja ilosci nurtów podrzednych rzeki roztok OWI.na stozku aluwialnym (ryc. 3D). Rzeka zaczela, takze plynac starym skraj;

'nym, poludniO\\ol'm nurtem wykorzystujac go jako nowe koryto rzeki prostl".z nielicznymi lachami, jednoczesnie podcinajac powierzchnie starego' w~sztormowego. Wszystkie te zmiany spowodowaly powstanie na równi stoi

. aluwialnego trzech koryt rozprowadzajacych, majacych rozwiniecie: pro~krete i roztokowe. W 2006 roku zastoisko, osiagajace powierzchnie niewie'ponad 1000 m2, istnialo tylko sporadycznie w okresach maksymalnych pc:"plywów syzygijnych (cofka), ajego wody praktycznie w calosci wyprovdzane byly skosna poludniowa krewasa. Przez pewien okres funkcjonow:nawet kilkudziesieciometrowej dlugosci koryto wzdluz walu sztormoweg'

N 1990t

§1~2Bi3P:::,~4BIst~~6""..ElI7

~8~9OD 1010111r(~ 112

1960 -_o1990 - 13

Ryc. 3. Zmiany ujsciowego odcinkarzeki Scotta: 1- podniesione terasy morskie, 2 - krawedzi!teras morskich, 3-stoki soliflukcyjne,4 - stozek aluwialny martwy (a)i aktywny (b),5-teras.I(2-6m n.p.m.),6 - mlode walysztormowe,7 - strefa plywowa, 8 - cieki wodne izastoiske9 - osie martwych koryt i nurtów, 10 - krewasy, 11 - krawedzie erozyjne, 12 - de/te'-'13 - zasieg liniibrzegowej.

, Morfologiastozkaaluwialnego:A-1960 rok(za:Szczesnyi in.1989),B-1990 rok(Zagórsk.'2005) C -1991 rok (za: Harasimiuk, Król 1992): 1 - martwy klif, 2 - krawedzie walów, 3 - mar'twe koryta w starszej czesci stozka, 4 - zmianylokalizacjiglównegodnazastoiska,5-korytc

' aktywne z miedzy korytowymi wyspami, 6 - dna starych koryt z mulkami, 7 - plaza teras)3,5-4 m, 8 - drewno dryftowe, D - 2006 rok.F/g. 3. Changes of the mouth ofthe Scott River:1- raised marine terraces, 2 - edges ofma.rine terraces, 3 - solifluction slopes, 4 - dead (a) and active (b) alluvial fan, 5 - terrace I (2-6 rra.sJ.), 6 - young storm ridges, 7 - tide zone, 8 - streams and natura' barrier 'akes, 9 - axis otthe dead channe's and currents, 10- crevasses, 11 - erosion edges, 12 - range of coast line.Morphology of alluvial fan: A- 1960(afterSzczesnyet al. 1989);B- 1990(Zagórski2005);C-1991 (after Harasimiuk, Król 1992): 1 - dead c/iff, 2 - edges of the ridge, 3 - dead chan-nels in the in the other part of fan, 4 - changes of location of the main natura' barrier lake,5 - active channe/s with interchannel islands, 6 - bottoms of o/d channe/s covered withmud, 7 - beach terrace 3,5-4 m, 8 - drift woods; D - 2006.

----------- -~--- -~-~--~-~

362 }ozer)U{Jl::DVIl, I IV" ~~~_._"-"

UYIIW IIIKU LilII{/( II Ll::LUYU})Uuwy(n ()(JunKUW (Jen (Julm rLeunycn...jbj

który tworzyl jej naturalny brzeg (ryc. 3D). Silne falowanie, wystepujac, w sierpniu, zwiazane z warunkami sztomlOwymi,spowodowalo jednak znisczenie i rozmycie tego walu, a u ujscia powstala delta.

Zmiany dlugo- i krótkookresoweform fluwialnych i zasiegu rozlewisk

. . -" '. .,:'fr:iedsta\yiony wyzej przeglad rozmieszczenia form fluwialnychw POSzCZ(

gÓlnyclilatach sugemje, ze niektóre fonny sa stabilne lub zmieniaja sie dopicI, p,okilkunastulatach.Innezasulegajatransformacjiw ciagujednegosezonu.;

,,:St()sunkowo stabilnymi formami okazaly sie koryta rzek w ujsciowycodcinkach dolin. W badanych dolinach, w okresie ostatniego 50-lecia zazniczyla sie generalnie tendencja do przechodzenia od rzeki roztokowej do rze]jednonurtowej o stapilnym przestrzelmie korycie. Zmiana rozwiniecia rzewynikala zapewne ze zwiekszenia dostawy materialu do transportu fluwianego. Na poczatku lat 60-tych XX wieku lodowiec Scotta byl w stadium sZaJzy, co wplywalo na duza dostawe materialu do rzek (Reder 1996, Zagórs" .Bartoszewski 2004). Znalazlo to równiez odzwierciedlenie w rozbudowanii~tozka aluwialnego oraz nadbudowaniu plazy i przesunieciu linii brzegowi'\vzdluz calej Calypsostrandy, poprzez wzdluz brzegowe rozprowadzanie trterialu (Zagórski 2007) (ryc. 3B). W ostatnich latach, w wyniku miedzy inn:mizinniejszenia sie dostawy grubego materialu ze zlewni rzek lodowcowycObsenvuje sie rozcinanie pokryw zwirowych stozków aluwialnych oraz zmi:J.1epolozenialinii brzegowej (Zagórski 2004, 2007) (ryc. 2, 3). 't'

,,'Stosunkowo stabilny,byl takze uklad glównych nurtów badanych rzekt()kowych na ujscio\vych stozkach alu~vialnych.Nurty te przewaznie naWi

. zyw~ly do ,vczesniejszych koryt rozprowadzajacych. Wspólczesny przeb~::;potokuWydrzycy, jak i rzeki Scotta, nawiazuje do koryt rozprowadzaja(

',,z 1960 roku (ryc. 2, 3).' ";'.'~'" Do . procesów stosunkowo stabilnych nalezy takze podziemny odp'" \vody do morza z zastoiska Wydrzycy. Poziom wody w zastoisku byl pr.,:w,azn.ie ponizej dna krewas, ze wzgledu na równowazenie sie niewielkiego'"'(

plywu i odplywu wody. Tylko podczas bardzo 'wysokich przeplywów wez~,', niowych~zdarzajacych sie raz na kilkanascie lat (Bartoszewski 1998), ~

. byly odprowadzane do morza poprzez krewasy. W przypadku rzeki 80w ostatnim 50-leciu zasadniczo funkcjonowaly dwie krewasy (pólnocna i

, ludniowa),rozcinajacesystemwalówsztormowych(ryc.3).W opisywari" okresach tylko w 1991 roku mialo miejsce odprowadzanie wody przez"

'. ujscia. Z dostepn)'ch archiwalnych materialów fotograficznych podobna~"",acja miala miejsce miedzy innymi w latach 1995 i 2005. Jednoczesnie w 20(1

, ,.roku zaobserwowano znacznie rozbudowana siec koryt i nurtów, pod6ot. 2. Stozek aluwialny i ujscie rzeki Scotta do fiordu w 1998 roku (fot. Piotr Zagórski.

hoto 2. The alluvial fan and mouth of the Scott River to fiord in 100 (Photo Piotr Zagórski).

jak w 1991 roku (fot. l). Natomiast \v 1998 roku calosc odplywu odbywala\sie poprzez pólnocna krewase. Rzeka miala charakter jednokorytowy, tylko'w dolnej czesci roztokowy, a wzdluz calego walu sztornlOwego, ograniczajacejstozek aluwialny, wystepowalo rozlegle podluzne zastoisko (fot. 2). .

Z.e\volucja stref ujsciowych rzek obszarów polarnych wiaza sie równidzniiany o charakterze krótkookresowych, do których mozna zaliczyc ilosci uklad podrzednych nurtów rzek roztokowych. Charakterystyczne cechy rzetroztokowych - bardzo duza zmiennosc przeplywu wody i materialu okmchÓwego - powodowaly zróznicowana w czasie i przestrzeni sedymentacj(m~erialu zwirowego, w zwiazku z tym takze szybka zmiane ilosci, ks;i u.~laduzwirowych lach podluznych. .

~ótkookresowe zmiany ksztaltu i wielkoscizbiornikówwynikaja ze zrózcowanejdosta\Vywody w okresie funkcjonowaniaprocesów fluwialnych(okol".. " .4 miesiecy). Zróznicowana w czasie dostawa wody do zastoisk wplywa bezpsredniO na Zmiane ksztaltu i wielkosci zbiorników przed walem sztormoRó~ez w poszczególnych latach przeplyw wody w rzekach bywa zróznicow:

nt($irtosz~wski 1998, 2002, Bartoszewski i in. 2004). Natomiast decyduj

.:>uu

. Zagórski P., 2007 (w druku). The conditioning of the evolutionof NW part of the coast or. Wedel Jurlsberg Land (Spitsbergen) during the last ccntury. Landfonn Analysis 5.

, .Zagórski P., Bartoszewski S., 2004, Próba oceny recesji lodowca Scotta w oparciu, o mflterialy archiwalne i pomiary GPS. Polish Polar Studies. Xr;,y Miedzynarodowe

SYI11PO~lIlIIPola17le, Gdynia, 415-424.

"

'"

. ,