DEFINICJE I GRANICE

• Wybrzeże - pas graniczny lądu i morza o nieokreślonej bliżej szerokości, obejmujący zarówno jego nadwodną, jak i podwodną część.

• Strefa brzegowa - pas graniczny lądu i morza, złożony z nadwodnej i podwodnej części. W jego obrębie wydziela się:

• podbrzeże,

• brzeg,

• nadbrzeże.

WYKŁAD NR 6, 8.04.2013

EROZJA

Niszczące działanie na skały skorupy ziemskiej i przemieszczanie produktów ich rozkładu, pod wpływem czynników erozji działających na powierzchni Ziemi, przy udziale wód, lodowców i wiatru prowadzi do:

• ablacji deszczowej,

• erozji rzecznej,

• erozji morskiej,

• erozji lodowcowej,

• erozji eolicznej.

Ablacja deszczowa prowadzi do wyjałowienia, erozji gleb i powstawania, w skałach luźnych, charakterystycznych zagłębień a nawet jarów, parowów, wąwozów czy piramid ziemnych.

Erozyjna działalność rzek, wywołana jest ruchem wód płynących po pochyłościach w kierunku działania składowej siły ciężkości, z uwzględnieniem strat części energii zużytkowywanej na pokonywanie tarcia i transport.

Masa i prędkość wód płynących w rzece tworzą energię, od której bezpośrednio zależy niszcząca, transportująca i akumulacyjna działalność rzeki.

Całkowita ilość materiału niesionego przez rzekę (w stanie rozpuszczonym, zawieszonym lub wleczonym) jest obciążeniem lub ładunkiem rzeki.

Zdolność transportowa rzeki, czyli jej nośność jest funkcją energii i zależy od masy płynących wód oraz wielkości i rodzaju transportowanego materiału, przy czym prędkość erozyjna jest wyższa od prędkości transportowej (diagram Hjulstroma).

Depozycja transportowanych cząstek ma miejsce przy zmniejszeniu prędkości, turbulencji i lepkości wody.

Tempo erozyjne rzeki zależy od prędkości, ilości i rodzaju transportowanego materiału i od twardości podłoża. Najniższym poziomem, do którego rzeka może obniżać swoje dno jest podstawa erozji.

Położenie dna rzeki, przy którym rzeka nie eroduje w głąb ani nie akumuluje, a tylko transportuje materiał pochodzący z wietrzenia nazywamy krzywą równowagi.

Procesy prowadzące do nacinania i pogłębiania rzeki, gdy ona nie otrzymuje takiej ilości materiału ile by mogła unieść, określane są degradującymi.

Gdy obciążenie rzeki jest za duże, w stosunku do jej siły nośnej i następuje osadzanie materiału w korycie rzeki procesy takie nazywamy agradującymi, zaś gromadzący się materiał aluwium (napływy).

EROZJA MORSKA

Głównymi czynnikami wywołującymi erozję morską są:

• falowanie wiatrowe,

• przypływy i odpływy,

• prądy termohalinowa.

Wywołane pod wpływem:

• przyciągania Księżyca i Słońca (przypływy i odpływy),

• przemieszczania mas powietrza (falowanie wiatrowe),

• przemieszczania mas wodnych (ustalona zmienność właściwości fizycznych i chemicznych wód morskich).

Głębokość, do której zaznacza się ruch wody nazywa się podstawą falowania. Zwykle wynosi ona 8-10m i rzadko tylko osiąga większe głębokości do100 i więcej metrów.

Energia fali zależy od wysokości fali-H (energia potencjalna) i od ruchu cząstek L (energia kinetyczna).

Wyróżnia się prądy wiatrowe (wzbudzone tarciem mas powietrza o swobodną powierzchnię morza), prądy termohalinowe (wzbudzane gradientami ciśnienia wynikającymi z różnic gęstości wody), prądy wznoszące (upwelling) i opadające (downwelling).

Wyróżnia się wybrzeża niskie i wysokie w tym;

• fiordowe - wskutek zalania dolin polodowcowych,

• riasowe - wskutek zalania szerokich dolin rzecznych,

• skierowe - odznaczające się obecnością skalistych wysepek,

• dalmatyńskie - zalanie pasm górskich wzdłuż wybrzeża,

• lagunowe - wskutek powstania wału piaszczystego lub rafy koralowej i utworzenia laguny,

• limanowe - wskutek odcięcia przez wały piaszczyste lejkowatych ujść rzek i powstania limanu,

• zalewowe - wskutek częściowego odcięcia zatoki od morza.

Rewy zbudowane są zwykle z materiału piaszczystego, nagromadzonego w postaci występujących równolegle do brzegu wałów tworzących mielizny, które powstają w morzach bezpływowych, w okresie spiętrzeń sztormowych.

Bariera (Lido) powstają także w morzach bezpływowych, przy łagodnie nachylonym w kierunku morza dnie, kiedy fale załamują się daleko od brzegu usypując wał piaszczysty aż ponad poziom lustra wody. Duże, trwałe formy rozwinięte są na wybrzeżach Adriatyku w okolicach Wenecji.

Mierzeje są to akumulacyjne wały piaszczyste, które tworzą się w rezultacie wzdłuż -brzegowego transportu materiału przez prądy litoralne, których prędkość jest funkcją stromości fali i kąta jej nabiegania w stosunku do linii brzegowej.

Zalew - akwen, pomiędzy lądem i morzem zwykle o ograniczonej wymianie wód z morzem, oddzielony wałem piaszczystym utworzonym przez prądy litoralne.

Sejsze - fale stojące swobodne, powstające w wyniku interferencji dwóch jednakowych fal sinusoidalnych, w morzach wewnętrznych, jeziorach i lagunach, pod wpływem lokalnych zmian ciśnienia atmosferycznego, korzystnego układu wiatrów lub słabych trzęsień ziemi.

Tsunami - fale powstające wskutek podmorskich trzęsień ziemi, erupcji podmorskich wulkanów czy osuwisk.

Pływy - okresowe wahania poziomu morza, pod wpływem siły grawitacji (przyciągania malejącego z kwadratem odległości) i siły odśrodkowej spowodowanej obrotem w układzie Ziemia Księżyc, dookoła wspólnego środka masy.

Na linii Ziemia Księżyc powstaje zjawisko przypływu, zaś prostopadle do niej zjawisko odpływu.

Transgresje i regresje morskie wywołane są przez czynniki klimatyczne, powodujące m.in. topnienie lądolodów lub przez pionowe ruchy skorupy ziemskiej determinujące morfometrię oceanów, które doprowadzają do okresowych zmian poziomu wód i w rezultacie do zalewania bądź wycofywania się wód morskich z lądu.

EROZJA LODOWCOWA

Lodowce naszego globu gromadzą 2.1% wód hydrosfery i pokrywają około 10.5% powierzchni lądów.

Masy wód zgromadzone w lodowcach po stopieniu spowodowałyby podniesienie poziomu wód oceanu światowego o około 70m.

W zależności od kształtu i rozmiarów wyróżnia się:

• lodowce górskie

• kontynentalne (lądolody).

Zjawiska erozyjnego oddziaływania topniejącego śniegu na powierzchnię Ziemi nazywane jest niwacją.

Lawiny powstają w rezultacie gwałtownego przemieszczenie pokrywy śnieżnej, po pochyłości terenu z równoczesnym przemieszczaniem materiału podłoża. Pokrywa świeżego śniegu, utrzymująca się zwykle powyżej tzw. granicy wiecznego śniegu, w wyniku zmian temperatury i ciężaru nadkładu, przekształca się w lód.

Wysokość położenia granicy wiecznego śniegu jest strefowo zróżnicowana, w zależności od nasłonecznienia, ukształtowania terenu i jego budowy geologicznej (np. na biegunach położona jest na poziomie morza, w Alpach - 2 800m.,w Himalajach 4 500 - 6 000m, na Kilimandżaro powyżej 5 800m).

Lokalne wahania temperatury i zmiany ciśnienia prowadzą kolejno do przekształcenia świeżego śniegu (zawierającego 90% powietrza) w firn (zawierający do 50% powietrza), następnie w lód firnowy (zawierający 20 - 30% powietrza) i w lód lodowcowy (do 20% powietrza). Stopniowo zwiększa się ciężar objętościowy od 85kG/m³ do 800 kG/m³.

Lód przemieszczający się w lodowcu, zawiera materiał skalny pochodzący z wietrzenia mechanicznego i z podłoża - detrakcja.

Procesy ścierania skał podłoża i zrównywania powierzchni terenu, po której przesuwa się lodowiec, zwane są abrazją lodowcową.

Wyrywanie i ścieranie skał prowadzi również do żłobienia terenu, czyli tzw. egzaracji lodowcowej.

Pośród form erozji lodowcowej wyróżnia się:

• garnce lodowcowe;

• jeziora rynnowe;

• pradoliny.

Natomiast formami akumulacji lodowcowej są moreny:

• boczne;

• czołowe;

• spiętrzone;

• denne;

• wewnętrzne;

• ablacyjne.

Wody wypływające spod lodowca, gromadzące się w morzach czy jeziorach zastoiskowych, są miejscem powstawania charakterystycznych drobnoziarnistych osadów limnoglacjalnych, tzw. iłów warwowych, odznaczających się obecnością naprzemianległych warstewek jasnych (deponowanych w okresie letnim) i ciemnych (deponowanych w okresie zimowym).

EROZJA EOLICZNA

Działalność wiatru przebiega na obszarach pozbawionych szaty roślinnej lub pustynnych - suchych. Ilość transportowanego materiału, przy takiej samej wielkości ziaren, jest wprost proporcjonalna do sześcianu prędkości wiatru.

Ziarna mineralne, w zależności od wielkości i ciężaru właściwego, mogą być transportowane w stanie zawieszonym (w suspensji - <0.2mm); mogą być przemieszczane skokowo (w saltacji); lub być wleczone po powierzchni (w trakcji), przy wielkości ziaren >0.2mm.

POWIERZCHNIOWE RUCHY MASOWE

Przemieszczanie się mas skalnych, po nachylonym stoku pod wpływem siły ciężkości, wywołuje powierzchniowe ruchy masowe. W zależności od sposobu i prędkości przemieszczania się materiału skalnego, uzależnionego od kąta nachylenia stoku, rodzaju skał i układu ich zalegania oraz ilości opadów i poziomu wód gruntowych, wyróżnia się następujące rodzaje ruchów masowych:

• osiadanie (przy stopniowym obniżaniu się powierzchni terenu);

• staczanie (przy staczaniu się bloków skalnych);

• spływanie (przy przemieszczaniu silnie nasączonych wodą osadów luźnych);

• spełzywanie (przy przemieszczaniu uplastycznionych osadów);

• osuwanie (przy masowym przemieszczaniu materiału skalnego);

• obrywanie (przy pionowych ścianach).

Siła ciężkości na nachylonym stoku przy ruchach masowych rozkłada się w stosunku do zbocza na dwie składowe:

• prostopadłą (składowa „stykowa”);

• równoległą (składowa „ześlizgowa”).

Przebieg ruchu zależy od własności mechanicznych skał tj. spójności i tarcia wewnętrznego.

Spójność (kohezja) zależy od sił wzajemnego przyciągania cząsteczek skalnych.

Tarcie wewnętrzne tj. opór stawiany przez przesuwające się względem siebie ziarna skalne, w zależności od ich rozmiarów i kształtu, kohezji, upłynnienia osadów oraz ciśnienia.

Ruchy masowe rozpoczynają się po powstaniu tzw. szczelin inicjalnych oraz w górnej części zbocza, niszy osuwiskowej, która przechodzi w dół zbocza w rynnę osuwiskową, wzdłuż której przemieszczające się masy skalne tworzą tzw. jęzor osuwiskowy.

Wyróżnia się osuwiska zwietrzelinowe i skalne, które tworzą następujące typy:

• asekwentne (powstające na powierzchni wklęsłej, w osadach jednorodnych, niewarstwowanych np. gliny, iły, lessy),

• konsekwentne (powstające na powierzchniach strukturalnych na granicy między skałami i zwietrzeliną), insekwentne (powstające, gdy przemieszczanie następuje poprzecznie do powierzchni strukturalnych).

W zależności od częstotliwości wystąpienia osuwisk wyróżnia się:

• osuwiska periodyczne

• osuwiska chroniczne.

Osuwiska zboczowe powstają na stokach podcinanych w rezultacie erozyjnej działalności rzek, zaś osuwiska dolinne powstają w górnym biegu rzek, gdzie działa erozja wsteczna.

WYKŁAD NR 7, 15.04.2013

DZIAŁALNOŚĆ CZŁOWIEKA NA BRZEGACH

Działalność antropogeniczna na brzegu:

• jest ogółem działań człowieka (planowanych i przypadkowych) mających wpływ na zmiany środowiska przyrodniczego strefy brzegowej,

• największe przekształcenia antropogeniczne są spowodowane przede wszystkim przez:

• osadnictwo,

• ruch turystyczny i rekreację,

• obiekty infrastruktury turystycznej i usługowej,

• transport morski i rybołówstwo,

• obiekty wojskowe,

• ochrona brzegu.

Człowiek ingeruje w złożone środowisko nadmorskie:

• zmieniając naturalną rzeźbę terenu, krajobraz,

• niszcząc roślinność, gleby,

• zaburzając naturalne procesy zachodzące w strefie brzegowej,

• zaburzając naturalne stosunki hydrologiczne,

• zanieczyszczając strefę wybrzeża.

Największe zmiany środowiskowe zachodzą na wybrzeżach nadmorskich miejscowości

• pełniących funkcję osadniczą, turystyczną,

• będących portami położonymi u ujść rzek,

• położonych na nadmorskich nizinach, co ułatwia dostęp do morza.

Są to m.in. następujące miejscowości:

• Świnoujście,

• Międzyzdroje,

• Kołobrzeg,

• Dziwnów,

• Mrzeżyno,

• Gdańsk,

• Sopot,

• Gdynia,

• Władysławowo,

• Ustka.

Osadnictwo jako czynnik antropogeniczny:

• domy, osiedla,

• drogi i inna zabudowa,

• słupy energetyczne i inne,

• drogi leśne, ścieżki.

Turystyka i rekreacja jako czynnik antropogeniczny

• liczne hotele, ośrodki wczasowe, pensjonaty,

• molo, promenady, deptaki,

• punkty widokowe,

• infrastruktura usługowa i rekreacyjna,

• zejścia na plażę (również „dzikie”),

• intensywna rekreacja całoroczna na plaży.

Transport morski i rybołówstwo jako czynnik antropogeniczny

• zabudowa portów morskich,

• zabudowa przystani rybackich,

• pogłębianie torów wodnych.

Obiekty wojskowe jako pozostałość po antropogenicznej działalności

• liczne budynki,

• wieże,

• obiekty podziemne,

• drogi,

• poligony.

Ochrona brzegu jako czynnik antropogenny

• podwyższanie, utwardzanie i osłanianie brzegu przed falowaniem, stawianie budowli hydrotechnicznych (ostrogi, opaski brzegowe, falochrony brzegowe i in.),

• sztuczne zasilanie plaży,

• budowanie sztucznych wałów wydmowych,

• szadzenie roślinności na wydmach,

• ustawianie płotków faszynowych.

4

---