Długoterminowe zmiany w poziomie wód podziemnych Puszczy Białowieskiej

W Puszczy Białowieskiej, której niemal połowę stanowią siedliska bagienne i wilgotne, zmiany poziomu wód podziemnych mają bezpośredni wpływ na trwałość i charakter lokalnej roślinności. Badanie opublikowane 5 lipca br. przez naukowców z Instytutu Badawczego Leśnictwa w Sękocinie Starym pokazuje, jak klimat i warunki opadowe kształtowały wody na przestrzeni niemal 40 lat.

Rezerwat Puszczy Białowieskiej jest jednym z ostatnich i największych fragmentów pierwotnej nizinnej puszczy w Europie. Większość jego obszaru stanowią chronione drzewostany i cenne siedliska bagienne, dla których najważniejszym źródłem zaopatrzenia w wodę są wody gruntowe.

Spadki poziomów wód gruntowych przed 2005 r.

Do analizy przygotowanej przez zespół pod kierunkiem prof. Andrzeja Boczonia wykorzystano dane zebrane w 21 punktach monitoringowych w dwóch okresach: w latach 1985–2005 oraz 2022–2023.

W latach 1985–2005 odnotowano systematyczne obniżanie się poziomu wód gruntowych we wszystkich typach siedlisk:

• w bagiennych średnio o 0,17 m w ciągu roku;
• w wilgotnych o 0,25 m;
• a w świeżych – aż o 0,44 m.

Średnie tempo spadku w różnych typach siedlisk wynosiło: 0,08 m/10 lat (bagienne), 0,11 m/10 lat (wilgotne) i 0,21 m/10 lat (świeże). Największy spadek dotyczył półrocza letniego, kiedy to wysokie temperatury i rozwój roślinności zwiększały parowanie i zużycie wody.

Zmiana klimatu – wzrost temperatury i opadów, mniej śniegu

W okresie od 1985 do 2023 r. średnia roczna temperatura powietrza w Białowieży wzrosła o 1,87°C, z czego 0,98°C przypada na okres 1985–2005. Jednocześnie średnia roczna suma opadów zwiększyła się z 604 mm (1985–2005) do 664 mm (2006–2023). Większy wzrost odnotowano w półroczu zimowym – niemal dwa razy taki, jak w letnim.

W ostatniej dekadzie na obszarze Puszczy Białowieskiej zauważalnie zmniejszała się liczba dni ze śniegiem. Od 2014 r. nie przekraczała 100 dni rocznie, a w 2020 r. utrzymywała się zaledwie przez 10 dni.

Bilans wodny dla lat o podobnych opadach (np. 2022 vs 1986, 2023 vs 1999) wykazał, iż mimo zbliżonych sum opadów rzeczywista ewapotranspiracja (ETa) znacznie się różniła. W 2022 r. wynosiła 312,5 mm, natomiast w porównywalnych pod względem opadów latach wahała się od 240,9 mm (2004) do 336,3 mm (2002).

zdj. Jacek Karczmarz/Wikimedia

Spowolnienie spadku poziomu wód w ostatnich dwóch dekadach

Pomimo ocieplenia klimatu, zaobserwowano wyhamowanie trendu obniżania się poziomu wód gruntowych. Powodem były zwiększone opady po 2005 r. W wielu punktach pomiarowych poziom wody w 2022 i 2023 r. był porównywalny z tym z końca lat 80. W 2022 r. – hydrologicznie podobnym do 1986 r. – poziomy wód były zbliżone, a choćby wyższe niż w latach 2002 i 2004.

W ogólnym ujęciu w 2023 r. poziom wód podziemnych był jednak znacząco niższy niż w porównywalnym roku 1999, mimo zbliżonych opadów – zmiana wyniosła aż 0,36 m. Największy spadek odnotowano w świeżych lasach (0,52 m), a następnie w leśnych siedliskach wilgotnych (0,46 m). Najmniejsze zmiany dotyczyły terenów bagiennych.

Szczególnie wrażliwe obszary wododziałowe

Największe i najbardziej systematyczne obniżenie poziomu wód – aż o 1 m – stwierdzono w dwóch punktach monitoringowych położonych w rejonie wododziału rzek Narew i Narewka. Autorzy badania podkreślają, iż takie miejsca są szczególnie narażone na utratę wód gruntowych, ponieważ nie otrzymują zasilania z wyżej położonych terenów, a jedynie z opadów. Może to prowadzić do przerwania ciągłości przepływu w górnych odcinkach cieków wodnych, co stwarza poważne zagrożenie dla trwałości lasów łęgowych i siedlisk źródliskowych.

Redukcja pokrywy śnieżnej a konsekwencje dla ekosystemów Puszczy Białowieskiej

Zmniejszenie liczby dni ze śniegiem, a także wcześniejsze roztopy i zwiększone opady zimowe w formie deszczu powodują zmiany w czasie zasilania wód gruntowych. Wcześniejsze wystąpienie tego zjawiska może skrócić okres dostępności wody wiosną, co jest najważniejsze dla przyrostu drzew, zwłaszcza w okresie kwiecień–lipiec, kiedy formuje się drewno wczesne. Prognozowany poziom wód gruntowych w zimie 2023 r. był o 0,46 m niższy niż faktycznie zmierzony – wskazuje to, iż zwiększone opady zimowe częściowo zrekompensowały negatywne skutki zmian klimatycznych.

Choć spadek poziomu wód gruntowych w siedliskach bagiennych zwolnił (średnio o 0,19 m; przewidywano 0,33 m), przez cały czas stanowi zagrożenie. W przypadku zmniejszenia się sumy opadów lub nasilenia parowania, ryzyko szybkiego obniżenia poziomu wód ponownie wzrośnie. Zanik wód powierzchniowych w okresach suszy może prowadzić do stopniowego zmniejszania się powierzchni mokradeł oraz istotnych zmian w składzie gatunkowym ich roślinności.

Wnioski: co czeka Białowieżę?

W latach 1985–2023 w Puszczy Białowieskiej odnotowano ogólny trend obniżania się poziomu wód gruntowych, jednak był on mniejszy niż przewidywano na podstawie danych z lat 1985–2005. Zwiększone opady po 2005 r., zwłaszcza zimą, spowolniły ten proces.

Problem opadającego poziomu wód gruntowych w Puszczy Białowieskiej jest jednak istotny i może się nasilać w latach o niskiej sumie opadów. Ograniczenie dostępności wody dla roślinności Puszczy Białowieskiej jest szczególnie niebezpieczne na początku sezonu wegetacyjnego. Największe zagrożenie w tym względzie dotyczy obszarów wododziałowych. Autorzy rekomendują kontynuację monitoringu wód gruntowych, by lepiej przewidywać i reagować na przyszłe zmiany w ekosystemach Puszczy Białowieskiej.

Źródło:

Boczoń, A.; Wróbel, M.; Kowalska, A. Long-Term Changes in Groundwater Levels in the Białowieża Forest, Poland, Under Climate Change. Water 2025, 17, 2027. https://doi.org/10.3390/w17132027