Roczne i sezonowe zmiany warunków hydrologicznych na obszarze torfowiska Ciemińskie Błota
Wybierz format
RIS BIB ENDNOTEData publikacji: 22.12.2025
Prace Geograficzne, 2025, Zeszyt 181, s. 25-58
https://doi.org/10.4467/20833113PG.25.017.22394Autorzy
Roczne i sezonowe zmiany warunków hydrologicznych na obszarze torfowiska Ciemińskie Błota
Obszary torfowiskowe są obiektami w przestrzeni geograficznej, których najważniejszymi funkcjami są retencja wód gruntowych i powierzchniowych, „filtrowanie wód” poprzez wychwytywanie związków azotu i fosforu, oraz regulacja klimatu poprzez akumulowanie węgla w złożach torfu. W związku z tym celem głównym pracy jest określenie zmian warunków hydrologicznych panujących na torfowisku wysokim na przykładzie torfowiska Ciemińskie Błota (zlokalizowane na terenie Słowińskiego Parku Narodowego, po południowej stronie jeziora Łebsko), wynikających z postępującej zmiany klimatu, lokalnych warunków środowiskowych i wzrostu antropopresji, a także przeanalizowanie zmienności składowych obiegu wody w czasie. Prace oparto na badaniach terenowych wykonanych w latach 2018–2021 (pomiar przepływu na dopływach i odpływach z torfowiska, wahań stanów wód podziemnych, uwodnienia torfu), a także kwerendzie materiałów źródłowych (opad atmosferyczny, temperatura powietrza) i pracach kameralnych. W rezultacie ustalono, że na torfowisku Ciemińskie Błota odnotowuje się spadek rocznych sum opadów oraz wzrost temperatury powietrza powodujący wzmożoną ewapotranspirację. W konsekwencji obserwuje się sezonowe zmiany zasobów wody w ciągu roku, które zależne są od okresu wegetacyjnego roślin i klimatycznego bilansu wodnego. Niedobory wody notuje się w okresie lata (przesuszenie torfowiska), z kolei w pozostałej części roku torfowisko jest dobrze nawodnione. Według Znormalizowanego Zróżnicowanego Wskaźnika Wody NDWI na początku marca (przed sezonem wegetacyjnym) największa zawartość wody była notowana jesli jest taki kogucik to ja poproszęw centrum torfowiska, na kopule, zaś podczas trwania okresu wegetacyjnego sytuacja ulegała zmianie, tzn. największa zawartość wody była notowana na terenach sąsiadujących z kopułą, a na samej kopule była najmniejsza. Zmiany zasobów wodnych widoczne są także w układzie sieci hydrograficznej. Długość sieci kanałów i rowów w okresie wilgotnym zmniejsza się pięciokrotnie w stosunku do okresu wilgotnego. Również notuje się duże wahania wód podziemnych. Amplituda roczna w sytuacjach ekstremalnych wynosiła ponad 100 cm, a w roku normalnym ok. 80 cm. Ważnym aspektem stosunków wodnych badanego torfowiska jest również utrata wody poprzez odpływ, który w skali roku wynosi średnio ok. 250000 m3.
AminiTabrizi R., Dontsova K., Grachet N.G., Tfaily M.M., 2022, Elevated temperatures drive abiotic and biotic degradation of organic matter in a peat bog under oxic conditions, Science of the Total Environment, 804, 150045. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150045.
Antala M., Juszczak R., Tol C. van der, Rastogi A., 2022, Impact of climate change-induced alterations in peatland vegetation phenology and composition on carbon balance, Science of the Total Environment, 827, 154294. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154294.
Bajkiewicz-Grabowska E., Mikulski Z., 2013, Hydrologia ogólna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
Bao K., Liu T., Chen M., Lin Z., Zhong J., Neupane B., 2023, Peat records of atmospheric environmental changes in China: A brief review and recommendations for future research perspectives, Catena, 229, 107234. https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107234.
Bociąg K., Chlost I., Cieśliński R., Gos K., Kujawa-Pawlaczyk J., Makles M., Pawlaczyk P., 2017, Torfowiska jako zbiorniki węgla – zamierzenie renaturyzacji torfowisk w Słowińskim Parku Narodowym, Studia i Materiały CEPL w Rogowie, 19(51), 62–76.
Bragg O.M., 2001, Hydrology of peat-forming wetlands in Scotland, Science of the Total Environment, 294, 111–129. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(02)00059-1.
Brooks R.T., 2004, Weather-related effects on woodland vernal pool hydrology and hydroperiod, Wetlands, 24(1), 104–114. https://doi.org/10.1672/0277-5212(2004)024[0104:WEOWVP]2.0.CO;2.
Chlost I., Cieśliński R., 2018, Effects of environmental and anthropogenic determinants on changes in groundwater levels in selected peat bogs of Słowiński National Park, northern Poland, Geologos, 24, 13–28. https://doi.org/10.2478/logos-2018-0002.
Chlost I., Sikora M., 2015, The impact of anthropogenic pressure on the change of water relations in Gardno-Łeba Lowland, Quaestiones Geographicae, 34(3), 17–31. https://doi.org/10.1515/quageo-2015-0030.
Cieśliński R., Chlost I., Bubak I., Pietruszyński Ł., Lipińska Z., Pawłowska M., Olszewska A., Czereda M., 2022, Uwarunkowania hydrologiczne, [w:] P. Pawlaczyk (red.), Kompleksy torfowe Kluki, Ciemińskie Błota i Wielkie Bagno w Słowińskim Parku Narodowym – przyroda i ochrona. Doświadczenia przedsięwzięcia LIFE PeatRestore, Wydawnictwo Klubu Przyrodników, Świebodzin, 5–120.
Crump J., 2017, Smoke on water – countering global threats from peatland loss and degradation: A UNEP rapid response assessment, United Nations Environment Programme and GRID, Nairobi, Arendal.
Dawidow W.K., 1944, Isparienije wodnoj powierchnosti w jewropejskoj czasti SSSR, Gidrometeoizdat, Moskwa.
Dąbrowski W., Karolinczak B., Malinowski P., Boruszko D., 2019, Modeling of pollutants removal in subsurface vertical flow and horizontal flow constructed wetlands, Water, 11(1), 180. https://doi.org/10.3390/w11010180.
Doelman J.C., Verhagen W., Stehfest E., Van Vuuren D.P., 2023, The role of peatland degradation, protection and restoration for climate change mitigation in the SSP scenarios, Environmental Research: Climate, 2(3), 035002. https://doi.org/10.1088/2752-5295/acd5f4.
Duda F., Woźniak E., Jereczek-Korzeniewska K., Cieśliński R., 2017, Diversity of water level fluctuations in degraded Baltic raised bogs, Environmental Protection and Natural Resources, 28, 1–7. https://doi.org/10.1515/OSZN-2017-0004.
Escobar D., Belyazid S., Manzoni S., 2022, Back to the future: Restoring northern drained forested peatlands for climate change mitigation, Frontiers in Environmental Science, 10, 834371. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.834371.
Fenner N., Freeman C., 2011, Drought-induced carbon loss in peatlands, Nature Geoscience, 4, 895–900. https://doi.org/10.1038/ngeo1323.
Grootjans A.P., Wołejko L. (red.), 2007, Conservation of wetlands in Polish agricultural landscapes, Oficyna In Plus, Szczecin.
Gumbricht T., Roman-Cuesta R.M., Verchot L., Herold M., Wittmann F., Householder E., Herold N., Murdiyarso D., 2017, An expert system model for mapping tropical wetlands and peatlands reveals South America as the largest contributor, Global Change Biology, 23, 1–19. https://doi.org/10.1111/gcb.13689.
Haapalehto T.O., Vasander H., Jauhiainen S., Tahvanainen T., Kotiaho J.S., 2011, The effects of peatland restoration on water-table depth, elemental concentrations, and vegetation: 10 years of changes, Restoration Ecology, 19(5), 587–598. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2010.00704.x.
Harris L.I., Richardson K., Bona K.A., Davidson S.J., Finkelstein S.A., Garneau M., McLaughlin J., Nwaishi F., Olefeldt D., Packalen M., Roulet N.T., Southee M., Strack M., Webster K.L., Wilkinson S.L., Ray J.C., 2021, The essential carbon service provided by northern peatlands, Frontiers in Ecology and the Environment, 20(4), 222–230. https://doi.org/10.1002/fee.2437.
Hayashi M., Abe T., Hirano T., Hirata R., Shiraishi T., Melling L., 2019, Peatland carbon emissions estimates by ALOS-2 PALSAR-2 interferometry in Borneo, IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 7361–7362. https://doi.org/10.1109/IGARSS.2019.8898153.
Howie S.A., Hebda R.J., 2018, Bog surface oscillation (mire breathing): A useful measure in raised bog restoration, Hydrological Processes, 32(11), 1518–1530. https://doi.org/10.1002/hyp.11622.
Ilnicki P., Iwaniszyniec P., 2002, Emissions of greenhouse gases (GHG) from peatland, [w:] P. Ilnicki (red.), Restoration of carbon sequestration capacity and biodiversity in abandoned grassland on peatland in Poland, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań, 19–57.
Ingram H.A.P., 1982, Size and shape in raised mire ecosystems – a geophysical model, Nature, 297, 300–303. https://doi.org/10.1038/297300a0.
Ingram A.P., 1983, Hydrology, [w:] A.J.P. Gore (red.), Mires: Swamp, bog, fen and moor, Elsevier, Amsterdam, 67–158.
IPCC, 2022, Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Working Group III contribution to the Sixth Assessment Report of the IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change, Interlaken.
IPCC, 2023, Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change, Interlaken.
Jabłońska E., Wiśniewska E., Marcinkowski P., Grygoruk M., Walton C.R., Zak D., Hoffmann C.C., Larsen S.E., Trepel M., Kotowski W., 2020, Catchment-scale analysis reveals high cost-effectiveness of wetland buffer zones as a remedy to non-point nutrient pollution in north-eastern Poland, Water, 12, 629. https://doi.org/10.3390/w12030629.
Janssens I.A., Freibauer A., Schlamadinger B., Ceulemans R., Ciais P., Dolman A.J., Joosten H., 2009, The global peatland CO2 picture. Peatland status and emissions in all countries of the world,Wetlands International, Wageningen.
Joosten H., Tapio-Bistrom M.L., Tol S., 2012, Peatlands – guidance for climate change mitigationthrough conservation, rehabilitation and sustainable use, FAO, Wetlands International,Wageningen.
Juckers M., Watmough S.A., 2014, Impacts of simulated drought on pore water chemistry of peatlands,Environmental Pollution, 184, 73–80. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.08.011.
Kleinen T., Brovkin V., Munhoven G., 2016, Modelled interglacial carbon cycle dynamics during the Holocene, the Eemian and Marine Isotope Stage (MIS) 11, Climate of the Past, 12, 2145–2160. https://doi.org/10.5194/cp-12-2145-2016.
Kowalewski G., 2017, Rola mokradeł w obiegu wody, [w:] P. Jokiel, W. Marszelewski, J. Pociask-Karteczka (red.), Hydrologia Polski, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 264–269.
Laine A.M., Ojanen P., Lindroos T., Koponen K., Maanavilja L., Lampela M., Turunen J., Minkkinen K., Tolvanen A., 2024, Climate change mitigation potential of restoration of boreal peatlands drained for forestry can be adjusted by site selection and restoration measures, Restoration Ecology, 32(7), e14213. https://doi.org/10.1111/rec.14213.
Lamentowicz M., Gałka M., Marcisz K., Słowiński M., Kajukało-Drygalska K., Dayras M.D., Jassey V.E., 2019, Unveiling tipping points in long-term ecological records from Sphagnum-dominated peatlands, Biology Letters, 15(4), 20190043. https://doi.org/10.1098/rsbl.2019.0043.
Lehosmaa K., Jyvasjarvi J., Virtanen R., Rossi P.M., Rados D., Chuzhekova T., Markkola A., Ilmonen J., Muotka T., 2017, Does habitat restoration enhance spring biodiversity and ecosystem functions? Hydrobiologia, 793, 161–173. https://doi.org/10.1007/s10750-016-2760-4.
Lindroth A., Lund M., Nilsson M., Aurela M., Christensen T.R., Laurila T., Rinne J., Riutta T., Sagerfors J., Strom L., Tuovinen J.P., 2007, Environmental controls on the CO2 exchange in north European mires, Tellus B: Chemical and Physical Meteorology, 59(5), 812–825. https://doi.org/10.1111/j.1600-0889.2007.00310.x.
Lipińska Z., Cieśliński R., Pawłowska M., Chlost I., Pietruszyński Ł., 2023, Human impact on water circulation patterns in raised bogs of the Baltic type, northern Poland, Sustainability, 15(16), 12277. https://doi.org/10.3390/su151612277.
Lode E., Kuttim M., Kiivit I.K., 2017, Indicative effects of climate change on groundwater levels in Estonian raised bogs over 50 years, Mires and Peat, 19(15), 1–21.
Lovato T., Peano D., Butenschon M., Materia S., Iovino D., Scoccimarro E., Fogli P.G., Cherchi A., Bellucci A., Gualdi S., Masina S., Navarra A., 2022, CMIP6 simulations with the CMCC Earth System Model (CMCC-ESM2), Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 14(3), e2021MS002814. https://doi.org/10.1029/2021MS002814.
Lund M., Christensen T.R., Lindroth A., Schubert P., 2012, Effects of drought conditions on the carbon dioxide dynamics in a temperate peatland, Environmental Research Letters, 7(4), 045704. https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/4/045704.
Ma X.Y., Xu H., Cao Z.Y., Shu L., Zhu R.L., 2022, Will climate change cause the global peatland to expand or contract? Evidence from the habitat shift pattern of Sphagnum mosses, Global Change Biology, 28(21), 6419–6432. https://doi.org/10.1111/gcb.16354.
Mazei Y.A., Tsyganov A.N., Bobrovsky M.V., Mazei N.G., Kupriyanov D.A., Gałka M., Rostanets D.V., Khazanova K.P., Stoiko T.G., Pastukhova Y.A., Fatynina Y.A., Komarov A.A., Babeshko K.V., Makarova A.D., Saldaev D.A., Zazovskaya E.P., Dobrovolskaya M.V., Tiunov A.V., 2020, Peatland development, vegetation history, climate change and human activity in the Valdai Uplands (Central European Russia) during the Holocene: A multi-proxy palaeoecological study, Diversity, 12(12), 462. https://doi.org/10.3390/d12120462.
McCarter C.P.R., Wilkinson S.L., Moore P.A., Waddington J.M., 2021, Ecohydrological trade-offs from multiple peatland disturbances: the interactive effects of drainage, harvesting, restoration and wildfire in a southern Ontario bog, Journal of Hydrology, 601, 126793. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126793.
McFeeters S.K., 1996, The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features, International Journal of Remote Sensing, 17, 1425–1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714.
Mcleod E., Chmura G.L., Bouillon S., Salm R., Bjork M., Duarte C.M., Lovelock C.E., Schlesinger W.H., Silliman B.R., 2011, A blueprint for blue carbon: toward an improved understanding of the role of vegetated coastal habitats in sequestering CO2, Frontiers in Ecology and the Environment, 9, 552–560. https://doi.org/10.1890/110004.
Miętus M., Filipiak J., Owczarek M., Jakusik E., 2005, Zmienność warunków opadowych polskiego wybrzeża Morza Bałtyckiego w świetle kwantylowej klasyfikacji opadowej, Materiały Badawcze IMGW, [seria] Meteorologia, 37, 1–59.
Minayeva T.Y., Sirin A.A., 2012, Peatland biodiversity and climate change, Biology Bulletin Reviews, 2(2), 164–175. https://doi.org/10.1134/S207908641202003X.
Muller I., Buisson E., Mouronval J.B., Mesleard F., 2013, Temporary wetland restoration after rice cultivation: Is soil transfer required for aquatic plant colonization? Knowledge and Managementof Aquatic Ecosystems, 411(03), 1–17. https://doi.org/10.1051/kmae/2013067.
Nieminen M., Palviainen M., Sarkkola S., Lauren A., Marttila H., Finer L., 2018, A synthesis ofthe impacts of ditch network maintenance on the quantity and quality of runoff from drained borealpeatland forests, Ambio, 47, 523–534. https://doi.org/10.1007/s13280-017-0966-y.
Ostromęcki J., 1973, Podstawy melioracji nawadniających, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
Parish F., Sirin A., Charman D., Joosten H., Minayeva T., Silvius M., Stringer L., 2008, Assessment on peatlands, biodiversity and climate change: Main report, Global Environment Centre, Wetlands International, Wageningen.
Peacock M., Audet J., Bastviken D., Futter M.N., Gauci V., Grinham A., Harrison J.A., Kent M.S., Kosten S., Lovelock C.E., Veraart A.J., Evans C.D., 2021, Global importance of methane emissions from drainage ditches and canals, Environmental Research Letters, 16(4), 044010. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abeb36.
Qi J., Zhang X., Lee S., Moglen G.E., Sadeghi A.M., McCarty G.W., 2019, A coupled surface water storage and subsurface water dynamics model in SWAT for characterizing hydroperiod of geographically isolated wetlands, Advances in Water Resources, 131, 103380. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2019.103380.
Ratcliffe J.L., Campbell D.I., Schipper L.A., Wall A.M., Clarkson B.R., 2020, Recovery of the CO2 sink in a remnant peatland following water table lowering, Science of the Total Environment, 718,134613. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134613.
Robb C., Pickard A., Williamson J.L., Fitch A., Evans C., 2023, Peat drainage ditch mapping from aerial imagery using a convolutional neural network, Remote Sensing, 15(2), 499. https://doi.org/10.3390/rs15020499.
Sirin A., Medvedeva M., Korotkov V., Itkin V., Minayeva T., Ilyasov D., Suvorov G., Joosten H., 2021, Addressing peatland rewetting in Russian Federation climate reporting, Land, 10(11), 1200. https://doi.org/10.3390/land10111200.
Szuniewicz J., 1988, Udział zasilania dopływem gruntowym w pokrywaniu zużycia wody na ewapotranspirację łąki na niektórych zmeliorowanych siedliskach torfowych, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 347, 87–102.
Taminskas J., Linkevičienė R., Šimanauskienė R., Jukna L., Kibirkštis K., Tamkevičiūtė M., 2018, Climate change and water table fluctuation: Implications for raised bog surface variability, Geomorphology, 304, 40–49. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2017.12.026.
Tarnocai C., 2009, The impact of climate change on Canadian peatlands, Canadian Water Resources Journal, 34(4), 453–466. https://doi.org/10.4296/cwrj3404453.
Tiemeyer B., Albiac-Borraz E., Augustin J., Bechtold M., Beetz S., Beyer C., Drosler M., Ebli M., Eickenscheidt T., Fiedler S., Forster C., Freibauer A., Giebels M., Glatzel S., Heinichen J., Hoffmann M., Hoper H., Jurasinski G., Leiber-Sauheitl K., Peichl-Brak M., Rosskopf N., Sommer M., Zeitz J., 2016, High emissions of greenhouse gases from grasslands on peat and other organic soils, Global Change Biology, 22, 4134–4149. https://doi.org/10.1111/gcb.13303.
Tobolski K., 2000, Przewodnik do oznaczania torfów i osadów jeziornych, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
Tuittila E.S., Vasander H., Laine J., 2004, Sensitivity of C sequestration in reintroduced Sphagnum to water-level variation in a cutaway peatland restoration, Ecology, 12(4), 483–493. https://doi.org/10.1111/j.1061-2971.2004.00280.x.
Yang P., Lai D., Huang J.F., Tong C., 2018, Effect of drainage on CO2 , CH4, and N2O fluxes from aquaculture ponds during winter in a subtropical estuary of China, Journal of Environmental Sciences, 65, 72–82. https://doi.org/10.1016/j.jes.2017.03.024.
Yu Z., Loisel J., Brosseau D.P., Beilman D.W., Hunt S.J., 2010, Global peatland dynamics since the last glacial maximum, Geophysical Research Letters, 37, L13402. https://doi.org/10.1029/2010GL043584.
Klub Przyrodnikow, https://www.kp.org.pl (1.02.2025).
Informacje: Prace Geograficzne, 2025, Zeszyt 181, s. 25-58
Typ artykułu: Oryginalny artykuł naukowy
Tytuły:
Publikacja: 22.12.2025
Status artykułu: Otwarte
Licencja: CC BY 4.0
Udział procentowy autorów:
Korekty artykułu:
-Języki publikacji:
PolskiLiczba wyświetleń: 466
Liczba pobrań: 487
