Joanna Pudełko
Grzegorz Warzecha
Zespół Szkół im. Marii Skłodowskiej-Curie
ul. Konopnicka 9
43-502 Czechowice-Dziedzice

mgr inż. Aleksandry Śnieć

ZMIANY ŚRODOWISKA

W HOLOCENIE

Praca pod tym tytułem zawiera szeroki zakres informacji o tym okresie w dziejach

Ziemi. Opisuje szereg zmian klimatycznych i geologicznych zachodzących na przełomie
ostatnich 20 tysięcy lat. Praca jest podzielona na kilka rozdziałów, z czego każdy zawiera
odrębny zakres tematyczny. Jest ona napisana w sposób ciekawy i interesujący. Sposób
przedstawiania wiadomości jest przystępny, a język pracy naturalny i poprawny, co sprawia,
że informacje w niej zawarte są bardzo łatwo przyswajalne.
Znaleźć w niej można wiadomości na wiele różnorodnych tematów. Oto niektóre z
nich, z dołączoną krótką charakterystyką i streszczeniem.

Holocen

The ages of glacier

Holocen, określany niekiedy okresem współczesnym, to czas obejmujący przedział od

chwili obecnej do momentu ustąpienia lądolodów na półkuli północnej. W najnowszym
podziale holocen jest epoką wyróżnianą w obrębie okresu czwartorzędowego. Stanowi on nie
wątpliwie bardzo krótki i wyjątkowy przedział czasu geologicznego, przedział, w którym
ziemskie środowisko zostało znacznie zmienione w

wyniku działalności człowieka:

w początkowym okresie w rezultacie polowań, później w skutek wycinki lasów i rozwoju
rolnictwa, a w czasach najnowszych przez budowę miast, spalanie paliw oraz budowę
ogromnych sieci komunikacyjnych i transportowych. Definicja dolnej granicy holocenu jest
bardzo luźna. Część naukowców za jej początek przyjmuje zdarzenia z przed 12 000 lat, czyli
koniec epoki lodowej na półkuli północnej, po której bardzo szybko nastąpiły zdarzenia,
będące wynikiem ludzkiej działalności, mającej ogromny wpływ na zmiany środowiska.

Odwrót lodowców

The glacier withdrawal

Bezpośrednio po ostatnim maksimum glacjalnym (około 20

000 lat temu)

kontynentalne lodowce zaczęły topnieć. Datowania radiowęglowe kopalnych owadów
z obszaru Gór Skalistych wskazują, iż temperatura zaczęła rosnąć około 15 000 lat temu.
Wody wypływające z topniejących lodowców docierały do mórz, których poziom zaczął się
konsekwentnie podnosić. Sądząc z rozmieszczenia moren, tępo odwrotu lodowców było
początkowo niewielkie. Znacznemu przyśpieszeniu uległo około 15 000 lat temu. Wraz
z przesuwającym się czołem lądolodu przemieszczała się również obrzeżająca je od południa
tundra. Zadziwiające jest, iż owady migrowały nie zależnie od roślinności. Zespoły owadów
zamieszkujące dzisiejszą tajgę przeniosły się około 13 000 lat temu na północ zajmując
środowiska tundry w południowej Kanadzie. Na obszar tajgi, gdzie żyją do dzisiaj, przeniosły
się dopiero po zajęciu przez nią dzisiejszego obszaru.

Nagłe globalne zdarzenia wczesnego holocenu

Unexpected changes in early holocen

Wyjście Ziemi z ostatniego zlodowacenia nie było procesem jednokierunkowym;

ocieplanie było przerywane okresowymi nawrotami okresów chłodniejszych, pojawiającymi
się w formie raptownych zmian klimatycznych. Notowane między 15 000 a 7 000 lat temu
trzy epizody podniesienia się poziomu oceanu światowego były najprawdopodobniej
związane z nagłymi globalnymi zmianami klimatu.

W czasie ekstatycznego podnoszenia się ostatnich 18 000 lat poziom morza

prawdopodobnie od czasu do czasu podnosił się raptownie o kilka metrów. Z pewnością
występowały również okresowe nagłe fazy ocieplenia na dalekiej północy. Z nieznanych
powodów po nagłym ociepleniu rozpoczął się długi okres ochłodzenia. Trend ten zaznaczył
się szczególnie wyraźnie nieco wcześniej niż 13 000 lat temu, gdy na obszarze półkuli
północnej zaczęły ponownie panować warunki glacjalne. Zmiana nastąpiła na przestrzeni
około 200 lat, jednak chłodne warunki klimatyczne przetrwały około 1 000 lat. Ten krótki
zimny okres jest nazwany młodszym dryasem od rośliny Dryas octopetala (dębik
ośmiopłatkowy), która wraz z zimnymi warunkami rozprzestrzeniła się daleko na południe.
Globalne

zmiany

środowiskowe wczesnego holocenu następowały z niebywałą

prędkością. Wiedza o tej ogromnej niestabilności naturalnych systemów musi spowodować
wzrost naszej troski o

rezultaty ludzkiej aktywności, łącznie z

uwalnianiem gazów

cieplarnianych i niszczeniem wilgotnych lasów równikowych zatrzymujących znaczną ilość
wody.

Zmiany klimatu w historii Ziemi i ich przyczyny

Climatical Changes throughout ages and their reasons

Klimat jest bardzo zmiennym elementem środowiska naturalnego. Jego przeobrażenia

dokonują się pod wpływem wielu czynników, niektóre z nich działają w geologicznej skali
czasu, inne powodują zmiany zauważalne w czasie życia jednego pokolenia.

Głównym motorem zmian klimatycznych są przyczyny naturalne, które mogą być

zewnętrzne w stosunku do systemu klimatycznego lub wewnątrz systemowe. Do czynników

2

zewnętrznych należą zmiany ilości promieniowania słonecznego docierającego do
powierzchni Ziemi. Są one spowodowane wahaniami aktywności Słońca wyrażającej się
liczbą plam słonecznych; zmienia się ona w cyklu około 11-letnim, (około, bo cykl może
trwać zarówno 7, jak i 14 lat). Na klimat wpływają też erupcje wulkaniczne, te eksplozywne,
w czasie, których ogromne ilości pyłu wyrzucane są do stratosfery, gdzie stanowi przeszkodę
dla promieni słonecznych. Do czynników zewnętrznych w ostatnim stuleciu dołączyły też
wpływy antropogeniczne, spowodowane działalnością człowieka. Do najważniejszych
zaliczyć można wzrost zawartości gazów cieplarnianych, m.in. dwutlenku węgla, metanu
i

freonów, które pochłaniają promieniowanie długofalowe emitowane przez Ziemię

i atmosferę, i w ten sposób powiększają naturalny efekt szklarniowy.

Poziom morza

The sea level

Chociaż topnienie lodowców po ostatnim zlodowaceniu spowodowało drastyczne

podniesienie się poziomu morza, obraz zmian linii brzegowej był różny na różnych
obszarach. Lokalne zmiany linii brzegowej były wynikiem nie tylko zmian poziomu morza,
lecz również lokalnych ruchów wznoszących i subsydencji.
Podnoszące się morze zalało szerokie doliny rzeczne, utworzone w okresach
glacjalnych, gdy poziom morza obniżył się o 100 m, a rzeki płynęły po odsłoniętych
obszarach rozległych szelfów. Te doliny nie zostały w pełni zasypane nowymi osadami,
tworząc dzisiaj szerokie estuaria. Natomiast na obszarach północnych podnoszące się morze
zalało szerokie doliny wycięte przez lodowce. Powstałe w ten sposób głęboko wcięte w ląd
zatoki, zwane fiordami, najlepiej są rozwinięte u wybrzeży Norwegii.

Wielu badaczy sądzi, iż współczesny poziom morza ustalił się już około 7 600 lat

temu, gdy uwolnione zostały niemal wszystkie wody z topniejących lodowców. Uważają oni,
iż poza obszarami lokalnych ruchów wznoszących lub obniżających, po tym okresie żadna
zasadnicza zmiana poziomu morza nie nastąpiła.

Linia brzegowa w ciągu ostatnich 700 lat

The seashore in last 700 years

Rozkład lodowców przyczynił się do względnych zmian linii brzegowej w ciągu

ostatnich kilku tysięcy lat na wielu obszarach. W miejscach, gdzie przed 20 000 lat temu
znajdowały się ogromne lodowce ich ogromny ciężar spowodował obniżenie się litosfery,
która po ich usunięciu podległa izostatycznemu podnoszeniu (ryc.3). W rezultacie niektóre
wybrzeża północnego Atlantyku, od Szkocji po Skandynawię, nadal podnoszą się powodując
wycofywanie się morza z tych terenów.

Inne obszary po stopnieniu lodowców mogły się obniżać. Dotyczy to dźwiganych do

góry obszarów znajdujących się na przedpolu lodowców. To podniesie było reakcją litosfery
na obniżanie się pod centralną częścią lądolodu i przemieszczanie się na boki we wszystkich
kierunkach. Na przedpolu lądolodu powstawało tzw. wybrzuszenie peryferyczne (podobne
wybrzuszenie może się tworzyć na obszarze basenu przedpola tworzonego przez rosnące
pasmo górskie). Wybrzuszenie peryferyczne, które tworzyły się w trakcie ostatniego
zlodowacenia, nadal ulegają obniżaniu w wyniku zniknięcia pokrywy lodowej. Fragmentem
takiego wybrzuszenia jest np. obszar południowej Wielkiej Brytanii, a inne przechodzi przez
obszar północno-wschodniej Ameryki Północnej.

3

Ryc.1 Wpływ obciążenia lodowcem na podnoszenie się obszaru Wielkiej Brytanii

Fig.1 The level of land in G.B. due to appearance of glacier

Plutonizm

Zjawiska plutoniczne, określane są krótko jako plutonizm. Najogólniej ujmując jest to

ogół procesów geologicznych związanych z powstawaniem i przemieszczaniem się magmy
oraz jej krystalizacją. Magma jest to mieszanina cieczy, kryształów oraz pewnej ilości gazów.
Powstaje prawdopodobnie przez lokalne stopienie i upłynnienie skał w obrębie skorupy
ziemskiej lub w jej podłożu.
Skały plutoniczne tworzą się wśród innych skał drogą intruzji. Wypełniają szczeliny
i pęknięcia, rozpychają starsze warstwy skał osadowych lub też tworzą ogromnych
rozmiarów, głęboko zakorzenione masy skalne - batolity. W zależności od kształtu
powstałych form intruzji oraz ich stosunku do otoczenia skalnego wyróżnia się intruzje
zgodne i niezgodne. Intruzje zgodne, (np. lakkolity, lopolity) mają ściany ułożone równolegle
do starszych płaszczyzn tektonicznych, powierzchni warstwowania itd. Nie zmieniają, zatem
istniejącego przed intruzją układu warstw skalnych, lecz co najwyżej go modyfikują. Intruzje
niezgodne (np. żyła pokładowa - czyli sill oraz dajka) przecinają płaszczyzny starszych
struktur tektonicznych lub warstw, czyli nie wykazują żadnego do nich dostosowania.
Skały położone dookoła wdzierającej się magmy, pod wpływem jej wysokiej
temperatury, ulegają przemianie. Przyczyną tego przeobrażenia (metamorfozy) może być
oprócz wysokiej temperatury także wyraźnie podwyższone ciśnienie kierunkowe, które
wydatnie zwiększa rozpuszczalność skał. W jednym i drugim przypadku minerały budujące
skały ulegają zmianom wynikającym z

całkowitego lub przynajmniej częściowego

rozpuszczenia. Po rekrystalizacji tworzą nowe skały – skały metamorficzne.

4

Zjawiska sejsmiczne

The earthquake

Ruchowi fragmentów litosfery przeciwdziałają: spoistość skał i siły tarcia. W skałach

powstają ogromne naprężenie. Gwałtowne rozładowanie tych naprężeń wywołuje
rozchodzenie się fali sejsmicznej. Dodatkowo przemieszczanie się magmy we wnętrzu Ziemi
prowadzi często do kolizji sztywnych bloków mas skalnych lub ich znacznych przesunięć.
Gdy wskazane ruchy przebiegają gwałtownie, dochodzi do gwałtownych trzęsień ziemi.
Wówczas, w ciągu sekund lub ich ułamków, wyzwala się, w postaci fal sprężystych ogromna
ilość energii. Z ogniska trzęsienia ziemi, czyli hipocentrum, fale sejsmiczne rozchodzą się
kuliście we wszystkie strony. W miarę oddalania się od tego punktu fale ulegają stopniowemu
wygłuszaniu.

Oprócz przyczyn natury tektonicznej trzęsienia ziemi mogą być wywołane

gwałtownym przedzieraniem się magmy ku powierzchni ziemi, w tym także rozprężanie się
zawartych w niej gazów. Ten rodzaj trzęsień ziemi występuje jako zjawisko towarzyszące
platonizmowi lub wybuchom wulkanów. Wulkaniczne trzęsienia ziemi cechują się zazwyczaj
nieco łagodniejszym przebiegiem niż trzęsienia tektoniczne.

Do rejestracji zjawisk sejsmicznych wykorzystuje się automatyczne przyrządy

samopiszące, tzw. sejsmografy W ciągu roku ma miejsce około 10tys. trzęsień ziemi, co
oznacza, że zjawisko to jest niezwykle powszechne. Najsilniejsze z nich, tzw. trzęsienia
o zasięgu światowych są rejestrowane na obszarach lądowych średnio, co 52 dni, a w dnach
oceanów, co 28 dni. Wielkość zniszczeń wyrządzanych przez zjawiska sejsmiczne zwykle
łączy się z ich siłą i wyraża się w stopniach w skali Richtera lub w skali Mercallego.

Stopień

Reakcja ludzi, skutki w przyrodzie, rozmiar szkód.

1 Niezauważalne Wykazywane

przez

sejsmografy, nieodczuwalne przez ludzi.

2 Bardzo lekkie
(słabe)

Wyczuwane przez nieliczne bardzo wrażliwe osoby znajdujące się na
wyższych piętrach.

3 Lekkie

Odczuwane przez część ludzi jako drżenie podobne do przejeżdżające
ulicą samochody, część osób nadal go nie odczuwa

4 Umiarkowane

Odczuwane przez ludzi w zamkniętych pomieszczeniach lub przez
część ludzi na otwartym terenie. Drżą przedmioty, meble, dźwięczą
szyby, falują płyny w otwartych naczyniach.

5 Dość silne

Śpiący budzą się, niektórzy wybiegają na ulice. Płyny wylewają się
z pełnych naczyń. Stają zegary wahadło, obrazy na ścianach
przesuwają się.

6 Silne

Powszechne uczycie strachu. Spadają obrazy ze ścian, przesuwają się
meble, dzwonią małe dzwony, odpadają tynki, pojawiają się rysy
w murach

7 Bardzo silne

Panika. Na rzekach i jeziorach pojawiają się fale, zmienia się poziom
wód podziemnych, powstają osuwiska; dzwonią wszystkie dzwony,
odpadają tynki, balkony, walą się kominy.

5

8 Burzące

Łamią się pienie niektórych drzew, pojawiają się szczeliny w ziemi,
wali się większość wież kościelnych, pękają ściany budynków, część
wali się.

9 Pustoszące Powstają znaczne szczeliny w

ziemi, większość budynków

uszkodzona, wiele wali się.

10 Niszczycielskie Powierzchnia ziemi faluje, pojawiają się liczne osuwiska, zanikają lub

powstają nowe źródła. Uszkodzeniu ulegają tamy, nasypy, walą się
mosty, rozrywane są rurociągi (liczne pożary), wyginają się szyny
kolejowe.

11 Katastrofalne

Znaczne zmiany w krajobrazie, wielkie pęknięcia, poziome i pionowe
przesunięcia mas skalnych, większość budowli doszczętnie zburzona,
walą się nawet potężne filary mostów, znoszone wszystkie rurociągi.

12 Wielka
katastrofa

Zniszczone wszystkie dzieła rąk ludzkich. Powierzchnia ziemi faluje
jak woda, gigantyczne osuwiska, powstają ogromne zapadliska
a w nich nowe jeziora, następuje zmiana biegu rzek, powstają
wodospady.

Wietrzenie

The erosion due to wind power

Skały od chwili powstania podlegają oddziaływaniu wielu czynników. Inne, bowiem

warunki panują we wnętrzu Ziemi, inne w głębokich geosynklinach a inne na powierzchni.
Skały magmowe, metamorficzne czy też osady głębokiego morza, poddane oddziaływaniu
czynników atmosferycznych tracą pierwotne właściwości. Proces ten, połączony z rozpadem
lub rozkładem skał, nazywa się wietrzeniem. Dowodem jego powszechności jest powstawanie
we wszystkich możliwych warunkach środowiska geograficznego produktów wietrzenia
w postaci materiału zwietrzelinowego lub minerałów ilastych. Rodzaj materiału oraz jego
zróżnicowana ilość świadczą o

wyraźnie różnym charakterze wietrzenia i o

jego

intensywności. Bezpośrednio zależy to od rodzaju skał, dostępności wody, typu klimatu,
wykształcenia szaty roślinnej i innych elementów środowiska.

Wietrzenie jest procesem złożonym. Ogólnie dzieli się na: wietrzenie mechaniczne,

chemiczne i biologiczne. Wietrzenie mechaniczne wiąże się ze zmianą właściwości
fizycznych skał, tj. rozpadem skały na podstawowe jej składniki, czyli ziarna minerałów.
W wietrzeniu chemicznym podstawową rolę odgrywają przemiany chemiczne minerałów.
Celem wyróżnienia trzeciego typu - wietrzenia biologicznego - jest wskazanie na współudział
organizmów.
W

skali

świata można dostrzec wyraźne zróżnicowanie przestrzenne polegające na

występowaniu przeważającego rodzaju wietrzenia na danym obszarze stale lub przez część
roku. Odpowiada to strefom klimatycznym Wietrzenie ze względu na to, że powoduje rozpad
(dezintegrację) lub rozkład skał, jest procesem przygotowującym zmianę powierzchni Ziemi.
Poprzedza, bowiem procesy morfologiczne wywoływane przez czynniki egzogeniczne, które
z materiału pochodzącego z wietrzenia tworzą nowe formy. Należy, zatem pamiętać, że
obserwowana grubość zwietrzeliny przykrywającej skałę macierzystą zależy od relacji
między tempem wietrzenia a nasileniem procesów morfologicznych, polegających na jej
usuwaniu.

6

Procesy glacjalne

Processes conected with glacier

Poszczególne formy rzeźby glacjalnej różnią się między sobą wielkością, kształtem,

budową wewnętrzną i genezą. Powstały w skutek niszczącej lub budującej działalności
lodowca albo wód roztopowych. W celu poznania genezy każdej z tych form trzeba
prześledzić przebieg procesów glacjalnych na przykładzie lodowca górskiego
i kontynentalnego, czyli lądolodu.
Aby

powstał lodowiec górski, muszą być spełnione dwa warunki: teren powinien być

położony powyżej granicy wieloletniego śniegu, oraz powinien być korzystnie ukształtowany,
tzn. mieć płaskie lub wklęsłe powierzchnie umożliwiające gromadzenie się dużych ilości
śniegu. Tylko w takim wypadku istnieje możliwość przekształcenia się śniegu w firn,
a później w lód lodowcowy. Przekształcenie śniegu w lód w polu firnowym następuje
w różnym czasie od 5 do ponad 100 lat. Z piętnastometrowej warstwy śniegu powstaje
zaledwie jeden milimetr lodu lodowcowego.

Na powierzchni i wewnątrz lodowców znajdują się ogromne ilości materiału skalnego.

Część pochodzi ze stoków otaczających pole firmowe, reszta z egzaracji, czyli pogłębiania,
poszerzania i wyrównywania misy cyrku lodowcowego oraz samej doliny. Po przejściu
lodowca dolina ma wyrównane zbocza (do wysokości wypełnienia przez lodowiec) a przede
wszystkim zmieniony kształt. O ile pierwotnie jako dolina rzeczna była zbliżona w przekroju
do litery V, to po przejściu lodowca stała się U-kształtnym żłobem lodowcowym.
Jednocześnie w miarę jednolity spadek w przekroju podłużnym został zastąpiony przez
złożony system progów, załomów i nie regularnych przegłębień. Stało się tak, ponieważ
lodowiec nierównomiernie erodował podłoże i przemieszczał się także pod górę, co nie miało
miejsca, kiedy dolina była wykorzystywana przez rzekę.

Lodowce kontynentalne także wygładzają podłoże. Wykorzystują do tego celu

materiał zwietrzelinowy wtopiony w lód. Na obszarze Skandynawii, w miejscach pierwotnie
nierównego skalnego podłoża, w rezultacie tego typu erozji, powstały mutony (inaczej
barańce – kopulaste zazwyczaj wydłużone wyniosłości skalne, ukształtowane w skutek
detersji, czyli gładzenia i szlifowania materiałem skalnym przymarzniętym do spodniej części
lodowca). Niekiedy widoczne są charakterystyczne zadrapania powierzchni skał przez ostre
krawędzie twardych głazów niesionych przez lodowiec – rysy lodowcowe.
Udział powierzchni zlodowaconych na półkuli północnej jest znacznie mniejszy.
Warto jednak pamiętać, że lodowa pokrywa tylko na Grenlandii zajmuje obszar ponad 1,7
mln km

2

, czyli około 80% wyspy. Obciążenie masą lodu o średniej miąższości około 1800m

(maksymalnie ponad 3000m) jest tak znaczne, że 20% powierzchni Grenlandii znajduje się
poniżej poziomu morza. Szacuje się, że ruchy izostatyczne osiągnęły tu wartość nawet 800m.

Procesy glacjalne są także charakterystyczne dla strefy peryglacjalnej, gdzie są

związane z obecnością wieloletniej zmarzliny (warstwa gruntu złożona z cząstek mineralnych
oraz lodu gruntowego). W wyniku wielokrotnego zamarzania i rozmarzania powierzchniowej
warstwy gruntu i powolnego wypychania ku powierzchni okruchów skalnych, powstają
pierścienie lub wieloboki kamieniste. Do innych charakterystycznych form będących
skutkiem procesów glacjalnych należą pagórki palsa, o wysokości od 2-10m. Są to
uwypuklenia gruntu, we wnętrzu, których pod cienką warstwą torfu występuje zmarzlina lub
czysty lód.

7

Procesy eoliczne

Processes conected with wind

Wiatr

jest

najpowszechniejszym czynnikiem rzeźbotwórczym w obrębie systemu

Ziemi. Jego działanie jest szczególnie skuteczne wówczas, gdy:

materiał skalny jest rozdrobniony,
nie ma pokrywy roślinnej,
grunt jest przesuszony i niezamarznięty.

Obszarami najbardziej podatnymi na działanie wiatru są pustynie, półpustynnie i pustynie
górskie oraz częściowo stepy.
Wiatr

działa niszcząco, transportująco i akumulująco. Wszędzie tam, gdzie w skutek

wietrzenia występuje materiał luźny, suchy i niepokryty roślinnością a siła nośna wiatru jest
wystarczająca, dochodzi od wywiewania materiału. Piaski niesione przez wiatr są
akumulowanie już w obrębie pustyń. Dochodzi do niej w rozległych obniżeniach oraz za
wszelkimi przeszkodami zdolnymi do wytworzenia tzw. cienia wiatru. Osadzające się piaski
budują rozległe powierzchnie lotnych piasków z ripplemarkami eolicznymi lub tworzą
skupiska dużych form wypukłych - wydm. Są one najbardziej typową postacią budującej
działalności wiatru.
Wydmy

w

różnych strefach klimatycznych przyjmują odmienne formy. W klimacie

pustynnym, gdzie poziom wód gruntownych znajduje się głęboko a roślinność jest bardzo
skąpa, powstają wydmy w kształcie sierpów zwane

Ryc.2 Barchan i wydma paraboliczna

Fig.2 Kinds of dune

barchanami. Ramiona takich wydm, zawierające miej materiału, szybciej się przemieszczają
i wyprzedzają ich część centralną. Pojedyncze barchany mogą się „doganiać”, tworząc długie,
ciągnące się nie raz na setki kilometrów wydmy wałowe.

Na obszarach o klimacie wilgotnym, gdzie poziom wody gruntowej zalega niezbyt

głęboko i gdzie przy kształtowaniu wydm pewną role odgrywa roślinność, powstają
symetryczne wydmy łukowe i asymetryczne wydmy paraboliczne. Ich ramiona, utrwalone
prze roślinność, pozostają w tyle za intensywnie przemieszczającymi się centralnymi

8

częściami. Obok takich wydm rozwijają się też wydmy wałowe zorientowane prostopadle do
przeważającego kierunku wiatru. Wydmy takie spotyka się głównie na wybrzeżach morskich,
np. w Polsce w okolicach Łeby.
Przyczyny

powstawania

pustyń związane są ze stałym deficytem wilgotności. Ilość

opadów rocznych na tych obszarach jest wielokrotnie mniejsza niż wartość parowania. Brak
opadów lub ich niewielka ilość może wynikać z wielu przyczyn, np. z istnienia bariery
orograficznej, jaką stanowi łańcuch górski (pustynia Thar), przepływem u wybrzeży
kontynentu chłodnego prądu morskiego (pustynia Namib) lub funkcjonowaniem nad danym
obszarem względnie stałych ośrodków wyżów barycznych, które uniemożliwiają napływ
wilgotny mas powietrza (Sahara).

Procesy brzegowe

Possible changes on coast

Działalność rzeźbotwórcza wód morskich obejmuje przede wszystkim pas graniczny

lądu i morza, czyli wybrzeże. Największy wpływ na modelowanie strefy brzegowej ma
falowanie związane z przypływami i odpływami morskimi. Na wybrzeżu wysokim przeważa
niszcząca działalność morza, a na niskim budująca.
Wybrzeża wysokie, stromo wznoszące się na dużą wysokość ponad poziom wody,
o dnie głębokim są najbardziej niszczone przez fale morskie, które oddziałują na nie
mechanicznie i chemicznie. Działanie fali prowadzi do podcinania brzegu (siła uderzeń
szczególnie fali sztormowych, jest olbrzymia, może ona wynosić od 3-30 ton na m

2

),

obrywania się podciętych stoków i powstawania stromych ścian, zwanych klifem. Ściany te
nadal atakowane, przez morze cofają się. U ich podnóża rozwija się płaska powierzchnia
zwana platformą abrazyjną (platformą brzegową) jest ona łagodnie nachylona w stronę
wybrzeża. Zarys brzegu klifowego odzwierciedla zróżnicowanie odporności skał. Tworzą się
zatoki i półwyspy. Przykładami wybrzeży wysokich są: wybrzeże typu dalmatyńskiego,
riasowego, fiordowego limanowego i klifowego.

Ryc.3 Elementy wybrzeża klifowego

Fig.3 Pieces of coast

9

Współczesne antropogeniczne przekształcenia środowiska naturalnego

Changes in natural environment due to human activity

Człowiek od zarania dziejów kształtował środowisko geologiczne, początkowo w
sposób bardzo ograniczony i lokalny. Jednak w miarę rozwoju cywilizacyjnego, szczególnie
poprzez rolnictwo, budownictwo, wytwórstwo, wpływ ten stopniowo wzrastał.

W Polsce i w znacznej części Europy, w określonych warunkach klimatycznych,

wyraźna ingerencja człowieka w

naturalne środowisko, obejmująca istotne zmiany

powierzchni i

jego przypowierzchniowej strefy związana była z

rozwojem i

rozprzestrzenianiem się rolnictwa kosztem lasów.
Grabież lasów, która rozpoczęła się około 6 000 lat temu, spowodowała:

W przypowierzchniowej warstwie powietrza istotne zmiany mikro i mezoklimatyczne
W przypowierzchniowej warstwie gleby jej wysuszenie i zmiany w przebiegu procesów

glebowych

Na powierzchni terenu powstanie procesów wywiewania i

zwiększenie ablacji

deszczowej.

Antropogeniczne przekształcenia środowiska dotyczą odkształceń i

przekształceń

powierzchni terenu, zmian rozkładu pól naprężeń i odkształceń w masywach skalnych,
powstawania nowych rodzajów gruntów, traktowanych jako odpady składowane w
środowisku geologicznym zmian właściwości skał i gruntów rodzimych lub sztucznie
tworzonych dla celów inżynierskich oraz zmian hydrologeologicznych, wpływających w
różnoraki sposób na właściwości ośrodka gruntowego.
Należy jednak przy tym zaznaczyć, że większość z

nich ma charakter

nieodwracalnych, oraz dodatkowo mogą prowadzić do uruchomienia dalszych procesów
degradujących środowiska geologiczne.

Efekt cieplarniany

The greenhouse effect

Efekt cieplarniany to wzrost średniej temperatury przy powierzchni Ziemi wywołany

zmianą bilansu energetycznego promieniowania słonecznego pochłanianego przez Ziemię
i promieniowania wysyłanego przez nią. Około połowy energii tego promieniowania
zatrzymują takie gazy, jak: para wodna, ozon, metan, dwutlenek węgla i wiele innych
w bardzo małych stężeniach. Dotychczas zasadniczą rolę odgrywała para wodna (jednak jest
ona w stanie ciągłych przemian), dlatego dziś rośnie rola innego gazu cieplarnianego -
dwutlenku węgla.

W ostatnich stuleciach człowiek wywarł ogromny wpływ na skład atmosfery. Przede

wszystkim doszło do zwiększenia o około 25% ogólnej zawartości dwutlenku węgla. Stało się
to wskutek uprzemysłowienia i zurbanizowania oraz ogromnego rozwoju motoryzacji
(transport: kołowy, morski, lotniczy). Skokowe zmiany zachodziły podczas dwóch ostatnich
wojen światowych, a strefowo zaznaczają się nadal w związku z konfliktami zbrojnymi na
różnych obszarach Ziemi, także w Europie.

Istotnym czynnikiem potęgującym wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze

jest stałe ubywanie powierzchni leśnych (naturalnych odbiorców dwutlenku węgla,
a jednocześnie producentów tlenu), także spowodowanych niszczącą działalnością człowieka.

10

Pierwszą informację o

zmianach bilansu radiacyjnego pod wpływem wzrostu

koncentracji CO

2

przekazał na przełomie stuleci szwedzki chemik

200

230

260

290

320

350

380

410

440

1720

1760

1800

1880

1920

1960

2000

lata

konc

e

n

tr

a

cj

a

C

O

2 [

ppm

v]

Ryc.4 Stężenie CO

2

w atmosferze.

Fig.4 Carbon dioxide in atmosphere

Arrhenius, potwierdził te obawy Callender, który po raz pierwszy rozważył wzrost tej

koncentracji.

Topnienie Antarktydy

The melting of Antarctica

Gdy Ziemia 12 000 lat temu uwalniała się z okopów ostatniego zlodowacenia, potężne

armady gór lodowych wtargnęły na północny Atlantyk. Pływające góry, każda wielkości,
Titanica, powstały u wybrzeży Ameryki Północnej i Europy, które energicznie otrząsały się
z lodu, skuwającego przez długi czas blisko połowę ich powierzchni.
Podczas

gdy

mroźna północ tajała, pokryte lodem południe prawie się nie zmieniało -

dzisiaj 90% zasobów zamarzniętej wody znajduje się na południowych krańcach naszej
planety. Jednak wyniki licznych badań naukowych prowadzonych w ciągu ostatnich 30 lat,
kryją przestrogę: lód skuwający Antarktydę Zachodnią może podzielić dramatyczny los
swojego północnego odpowiednika. Gdyby pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej,
zawierająca ponad 3 mln km

3

słodkiej wody rozpadła się poziom oceanu światowego

wzrósłby o 5m. Od dawna większość badaczy Antarktydy twierdzi, ze lód na tym kontynencie
topniał w przeszłości i nadal topnieje, przyczyniając się do wzrostu poziomu mórz.
Sygnały wskazujące, że pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej może znajdować się
w fazie zanikania, po raz pierwszy pojawiły się 30 - lat temu. W tamtych czasach naukowcy
zdawali sobie sprawę, że większość lądu przykrytego grubą warstwą antarktycznego lodu leży
głęboko pod powierzchnią morza, a kiedyś była dnem oceanu. Ponieważ podstawa
kontynentu pogrążona jest w wodzie, lód na jego wybrzeżach ma bezpośredni kontakt z wodą
morską i rozprzestrzenia się jako pływające lodowce szelfowe. Każda powłoka lodowa
pokrywająca basen morski jest z natury niestabilna i wrażliwa na wzrost poziomu wody,
a naukowcy są zgodni, że z podnoszeniem poziomu światowego oceanu mamy do czynienia
od 20 000 lat.

11

Ryc.5 Podniesienie się poziomu morza.

Fig.5 Rise of sealevel

Strefa

rosnących temperatur powietrza, związana z globalnym ociepleniem, może

zacząć pełznąć z Półwyspu Antarktycznego, gdzie letnie temperatury wzrosły od połowy
stulecia o ponad 2

0

C, w kierunku Bieguna Południowego. Nawet tak pozornie niewielkie

ocieplenie mas powietrza może wyzwolić proces rozpadu dziś względnie stabilny lodowców
szelfowych. Dane zebrane w 2002 roku wskazują również, że cieplejsze wody oceaniczne
z niższych szerokości geograficznych mogą topić krawędzie lodowców szelfowych.

El Nino i La Nina

El Nino and La Nina

Mieszkańcy Europy długo będą pamiętać niespotykane dotychczas w

historii

powodzie, które zalały Europę wschodnią i środkową w lipcu 1997roku i które pochłonęły 55
ofiar śmiertelnych w Polsce i 60 w Czechach. Klimatolodzy i hydrolodzy nie odnotowali
w przeszłości tak wysokiego poziomu wody, a co za tym idzie, tak olbrzymich strat
materialnych. Obecnie wiadomo, że katastrofalne opady deszczu w 1997roku w zachodniej
i południowej Polsce należały do jednych z największych w całej historii naszego kraju.
Nasuwają się pytania, jaka była przyczyna tej niesamowitej powodzi i czy powódź taka może
powtórzyć się w przyszłości?
Rozważania i hipotezy uczonych skłaniają do smutnego wniosku, że powódź
w Europie podobna do tej z roku 1997, a może nawet jeszcze potężniejsza, jest w przyszłości
również możliwa. Coraz większa liczba klimatologów i oceanologów jest zdania, że za
powódź w Europie w 1997 roku odpowiedzialny był zespół quasicyklicznych zjawisk
atmosferyczno-oceanicznych, zachodzących głównie w rejonie basenu Oceanu Spokojnego,
znanych bardziej jako El Nino. Nazwa El Nino (po hiszpańsku dziecko) była regionalnie
używana przez peruwiańskich rybaków od około 1925 roku Rybacy ci tak właśnie określają
zjawisko napływu ciepłej wody z zachodu w rejony zimnego Prądu Peruwiańskiego,
najczęściej w okresie Świąt Bożego Narodzenia. Nazwę El Nino po raz pierwszy zapisał

12

kapitan Curillo w 1982 roku, a w literaturze naukowej przyjęła się po wystąpieniu tzw. El
Nino stulecia na przełomie lat 1982/83. El Nino to okresowe zaburzenie równowagi
termicznej Ziemi, które nawiedza nas co kilka lat. Zjawisko to powstaje w całym basenie
Pacyfiku i ma wpływ na zmiany pogody na całej kuli ziemskiej.

El Nino jest gigantycznym źródłem sztormów, huraganów i katastrofalnych powodzi

na obszarach zazwyczaj suchych i pustynnych.
Prądy przeciwne do El Nino zostały nazwane La Nina (dziewczynka). La Nina to
graniczny przypadek sytuacji normalnej. Można spodziewać się powodzi, ale nie tak
ogromnych, ponieważ powierzchniowa warstwa oceanu jest chłodna, a tworzące się nad nią
komórki konwekcyjne są słabe. Często się zdarza, że po zimie z El Nino następuje zima z La
Nina (ryc.18), kiedy układy pogody oraz ich skutki na całym świecie są w przybliżeniu
odwrotne do tych, które wywołują El Nino. Nad północną Australią tworzy się niż, a nad
Tahiti wyż. Tam, gdzie były powodzie, następuje susza, tam gdzie zima była łagodna,
następują miesiące bardzo surowej zimy. Należy jednak pamiętać, że w przypadku zjawisk
klimatycznych wszelkie uogólnienia są niebezpieczne. Każde zjawisko El Nino jest inne
i każde zjawisko La Nina jest inne.

Ryc.6 Porównanie zmian temperatur w okresie występowania El Nino i La Nina na przestrzeni ostatnich 50 lat.
Fig.6 Comparison in average temperatures during El Nino and La Nina in last 50 years

Ostatnie El Nino z lat 1997/98

The last El Nino

El Nino z lat 1997/1998 należało bez wątpienia do największego fenomenu

klimatycznego Ziemi przynajmniej od roku 1877/1878. Po raz pierwszy, m.in. dzięki bojom
TAO, ludzkość dzień po dniu wiedziała o tworzeniu się El Nino i to z wielomiesięcznym
wyprzedzeniem. Biuletyny Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) już w kwietniu
1997 roku sygnalizowały zbliżanie się El Nino, które rzeczywiście wystąpiło z niezwykłą siłą
w grudniu 1997 roku. Na początku tego roku uczeni zebrali niepokojące dane o wzroście
temperatury na dużym obszarze Pacyfiku o długości blisko 10 000 km. Podczas wystąpienia
"El Nino stulecia" w latach 1982/1983 różnica temperatury wód Pacyfiku w stosunku do
normy wynosiła +3,5

o

C, natomiast w grudniu 1997 roku, kiedy El Nino osiągnęło swój

szczyt, rekordową wartość aż +5

o

C. W tym czasie w głębinach oceanu uformował się obszar

chłodnej wody, który zaczął przywracać stan normalny i późniejsze La Nina, co przewidziały
główne ośrodki prognostyczne w USA, krajach Ameryki Południowej, Indiach i Australi.
Północno-wschodnie i południowo-wschodnie pasaty wiejące wzdłuż MSZ stają się
tak słabe, że pozwalają "ciepłemu morzu" z rejonów Australii i Indonezji przemieszczać się
wzdłuż strefy równikowej na wschód - wzdłuż MSZ tworzy się więcej chmur niż zwykle.
Przesunięty bardziej na południe przez niższe ciśnienie atmosferyczne podzwrotnikowy prąd
strumieniowy (jet stream) przemieszcza chmury z rejonów Oceanu Spokojnego na wschód
i zwiększa ilość huraganów na południe od Kalifornii i na zachód od Meksyku (np. huragan

13

"Linda" z 1997 roku - jeden z największych huraganów w historii odnotowany na wschodzie
Pacyfiku). Prędkość wiatru osiągnęła 300 km/h - podążając dalej na wschód przez
południową część Ameryki Północnej wiatry podzwrotnikowego prądu strumieniowego
skutecznie utrudniają rozwój huraganom atlantyckim.Odnotowano także:

w Indiach brak monsunu
w Oceanii ulewne deszcze
w północno-zachodniej Ameryce Południowej ulewne deszcze, rekordowe powodzie

i lawiny błotne

u wybrzeży Chin i Indii oraz w krajach Ameryki Środkowej huragany
w Chile burze
w Andach opady śniegu
w Brazylii w wyniku suszy pożary strawiły 50 tys. km

2

lasów

wybrzeża Zatoki Meksykańskiej i Florydy były niszczone przez sztormy i tornada
w rejonie Peru, Ekwadoru brak ryb będący efektem zaniku zimnego Prądu

Peruwiańskiego.

Zmiany środowiska w przyszłości

Changes of environment in future

Dla ludzi żyjących obecnie, na obszarach z długimi zimnymi zimami nadzieja na

cieplejszy klimat może wydawać się bardzo atrakcyjna. Niestety, konsekwencje przyszłego
ocieplenia mogą być daleko idące.
Zapis

plejstoceński pokazuje, iż wraz ze zmianami klimatu dochodziło do

przemieszczania się zespołów roślinnych i zwierzęcych. Globalne ocieplenie spowoduje, więc
pojawienie się nowych zespołów. Niektóre populacje zostaną dotknięte brakiem źródeł
pożywienia, wystawione na współzawodnictwo z nowymi drapieżcami i narażone na nowe
choroby. Nawet bardzo niewielkie przemieszczenia roślin i zwierząt będą sprawiać problemy.
Niektórzy byliby zadowoleni, że na ich obszarach pojawiłyby się warunki odpowiednie dla
niektórych upraw, ale co z farmerami na innych obszarach, którzy nie mogliby już uprawiać
takich roślin jak dotychczas?

Zmiana temperatury spowodowałaby zniszczenie niektórych ekosystemów. Chociaż

rafy koralowe wymagają do egzystencji ciepłych mórz, to nie wytrzymują ekstremalnie
wysokiej temperatury. Jeśli wody zwrotnikowe ogrzałyby się o około 2-3

o

C, z najcieplejszych

obszarów Pacyfiku zupełnie zginęłyby koralowce rafotwórcze. Rafy mogłyby się pojawić
w rejonach wcześniej za chłodnych dla ich egzystencji, ale na pełne przystosowanie się do
nowych warunków potrzeba wielu lat.
Na

lądach globalne ocieplenie spowoduje ogromne problemy w zaopatrzenie w wodę,

zarówno dla środowiska naturalnego, jak i człowieka. Naukowcy zaproponowali bardzo różne
prognozy spadku i wzrostu wilgotności w rezultacie globalnego ocieplenia. Opinie te
częściowo oparte są na danych pochodzących z

obserwacji zmian wilgotności

z wczesnoholoceńskiego okresu optimum klimatycznego. Pomiary wilgotności (i wysuszenia)
uwzględniają nie tylko opady, ale również utratę wody w procesie ewaporacji oraz
transpiracji roślin. Mimo wielu niepewności możemy dokonać trzech uogólnień dotyczących
wilgotności i globalnego ocieplenia:
1. Na wielu obszarach z opadami pochodzącymi z okolicznych oceanów wilgotność jeszcze
wzrośnie, gdyż ciepłe morza odparowują więcej wody aniżeli morza chłodnie. Zachodnie
wybrzeża Ameryki Północnej staną się, zatem jeszcze bardziej wilgotne.
2. Ze względu na ocieplenie lądów deszcze monsunowe będą jeszcze intensywniejsze.
W rezultacie południowe Indie będą narażone na obfitsze letnie deszcze niż obecnie.

14

3. Wiele obszarów położonych we wnętrzach dużych kontynentów ulegnie osuszeniu,
głównie ze względu na zwiększone parowanie wskutek podwyższonej temperatury

Literatura

Bibliography

1. Makowska D.: Geografia. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2002
2. Schoenwiese C.: Klimat i człowiek. Prószyński i Ska, Warszawa 1997
3. Woś A.: Meteorologia dla geografów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000 3.
4. Encyklopedia multimedialna. PWN 2000r
5. Stanley S.M.: Historia Ziemi. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002
6. Domachowski R.: Geografia. Wydawnictwo Edukacyjne Żak, Warszawa 2000
7. Wiedza i Życie. El Nino-dzieciątko ziemskiego klimatu, Swerpol S. NR12.
5. National Geographic. El Nino/La Nina, Suple C., wydanie specjalne
6. National Geographic. Zmiany na Ziemi, Huelle P. NR10/2004
7. Świat Nauki. Roztopy na Północy, Sturm M. NR11/2003
8. Podgórski Z.: Geografia. Zarys wiedzy o Ziemi. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne,

Warszawa 2002

15