O projekcie

 

Tytuł projektu: Akumulacja materiału eolicznego i niweoeolicznego w środowisku peryglacjalnym i glacjalnym na obszarze środkowego Spitsbergenu (dolina Ebby)

Kierownik projektu: mgr Krzysztof Rymer

Podmiot realizujący: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Obszar badawczy i panel dyscyplin: Nauki Ścisłe i Techniczne - Nauki o Ziemi (ST10)

Planowany okres trwania projektu: 36 miesięcy (20.07.2015 - 19.07.2018)

Planowane nakłady w zł: 145 960,00

Numer umowy: UMO-2014/15/N/ST10/00825

Cel prowadzonych badań:
Najistotniejszym celem niniejszego projektu jest oszacowanie wielkości dostawy materiału mineralnego do powierzchni terenu w wyniku działania procesów niweoeolicznych i eolicznych oraz określenie roli tych procesów w morfogenezie terenów charakteryzujących się suchą odmianą klimatu polarnego. Problemy te nie zostały do tej pory jednoznacznie rozwiązane w literaturze. Pomiary zostaną wykonane na wybranych powierzchniach testowych zlokalizowanych w Dolinie Ebby. Ta częściowo zlodowacona dolina położona jest w północnym zakończeniu Fiordu Bille, nad Zatoką Petunia. Powierzchnie testowe reprezentować będą różne środowiska geoekosystemu polarnego: powierzchnię dawnych teras morskich z roślinnością tundrową, obszar sandrowy rzeki Ebba, stoki soliflukcyjne i stożki aluwialne, moreny czołowe lodowca Ebba oraz obszar lodowca Ebba. Badania te powiązane będą z pomiarami warunków meteorologicznych oraz modelelowaniem przy użyciu Systemów Informacji Geograficznej.
Kolejnym celem jest szczegółowa analiza zebranego materiału pod względem jego najważniejszych cech, a więc jego składu mechanicznego, petrografii oraz kształtu ziarn. Podjęta zostanie również próba określenia wieku i tempa akumulacji pokryw niweoeolicznych i eolicznych występujących w terenie, jak również ocena wielkości degradacji już istniejących form i pokryw (poprzez redepozycję materiału przez wiatr, bądź spłukiwanie w sezonie letnim).
Wyjątkowo istotne wydaje się zweryfikowanie hipotezy o większej roli procesów niweoeolicznych, w stosunku do eolicznych, w kształtowaniu rzeźby terenu niż dotychczas zakładano oraz sprawdzenie, czy powierzchnia ziarn, ulegających stosunkowo krótkiemu transportowi na tym obszarze, będzie charakteryzowała się typowymi cechami materiału eolicznego (np. zmatowieniem powierzchni ziarn kwarcu).

Metodyka:
W postępowaniu badawczym zastosowany zostanie szereg metod terenowych, laboratoryjnych oraz kameralnych:
1. cogodzinne, standardowe pomiary meteorologiczne (temperatura powietrza, wilgotność powietrza i gruntu, prędkość i kierunek wiatru) przy wykorzystaniu automatycznej stacji meteorologicznej,
2. pomiary akumulacji eolicznej w okresie od lipca do września na wybranych powierzchniach testowych przy wykorzystaniu stosowanego na szeroką skalę i zaproponowanego przez Ganora w 1975 roku chwytacza MDCO (marble dust collector),
3. pomiary akumulacji niweoeolicznej z płatów śnieżnych pozostających w dolinie na początku lipca, poprzez wytapianie materiału ze śniegu,
4. punktowy pobór próbek mineralnych (o masie od 0,5 do 1 kg) w profilach wkopów wykonanych w pokrywach niweoeolicznych i eolicznych; pobór próbek osadów o nienaruszonej strukturze dla wykonania analiz mikromorfologicznych pozwalających na przykład na wykrycie struktur cyklicznej depozycji,
5. coroczne kartowanie występujących w terenie form i pokryw niweoeolicznych i eolicznych przy wykorzystaniu systemu GPS,
6. uszczegóławiające pomiary prędkości i kierunku wiatru oraz wilgotności gruntu prowadzone przy użyciu urządzeń niestacjonarnych,
7. standardowe analizy laboratoryjne zebranego w terenie materiału (granulometria, petrografia i morfologia ziarn),
8. metody radiometryczne – datowanie metodą C14 materiałów organicznych pochodzących z pokryw niweoeolicznych i eolicznych,
9. szczegółowa analiza materiałów kartograficznych, zdjęć lotniczych i satelitarnych analizowanego obszaru - będzie to stanowiło podstawę do stworzenia modelu przepływu strumieni wiatrowych w dolinie przy wykorzystaniu GIS.

Wpływ spodziewanych rezultatów na rozwój nauki
Rozwiązanie podjętego problemu badawczego pozwoli na lepsze zrozumienie funkcjonowania geoekosystemu polarnego. Procesy niweoeolicznie i eoliczne są jednymi z najsłabiej rozpoznanych elementów tego systemu. Dotychczasowe badania w obrębie środkowego Spitsbergenu ograniczały się jedynie do krótkotrwałych, sezonowych pomiarów transportu bądź opadu eolicznego, obserwacji śladów erozyjnej działalności wiatru na stosunkowo niewielkim obszarze oraz analiz litologicznych fragmentów pokryw eolicznych.
Uzyskane wyniki badań przyczynią się z pewnością do rozwoju wiedzy dotyczącej obiegu materii i energii w zlodowaconej dolinie. W szczególności będzie to miało znaczenie, jeśli zostaną one wykorzystane w całościowych analizach środowiskowych uwzględniających również dane dotyczące klimatu oraz całokształtu procesów geomorfologicznych ze szczególnym uwzględnieniem procesów glacjalnych i peryglacjalnych.