Europejski Dzień Morza. „Fiord Hornsund stanie się niedługo cieśniną”

20 maja obchodzony jest Europejski Dzień Morza. To okazja do refleksji nad wyzwaniami, które stoją przed gospodarką morską i środowiskiem przybrzeżnym. Jednym z coraz pilniejszych problemów w tym obszarze jest zjawisko erozji brzegów morskich. Bada je dr Zuzanna Świrad z Instytutu Geofizyki PAN w Warszawie.

Publikacja: 20.05.2025 12:40

Dr Zuzanna Świrad: Zmiany zachodzą zdecydowanie najszybciej w rejonach polarnych. Mówi się o trzy- l

Dr Zuzanna Świrad: Zmiany zachodzą zdecydowanie najszybciej w rejonach polarnych. Mówi się o trzy- lub czterokrotnie szybszych zmianach temperatury w tych rejonach.

Foto: Archiwum L'Oreal

Pani kariera zaczęła się od studiów na kierunku Geografia. Stereotypowe wyobrażenie o tych studiach jest takie, że ich absolwenci zwykle znajdują pracę jako nauczyciele. Jak to się stało, że pani życie zawodowe potoczyło się zupełnie inaczej? To planowane od początku działanie, czy zbieg jakichś okoliczności?

Dr Zuzanna Świrad: Na naszym roku na geografii na Uniwersytecie Wrocławskim było dziewięć grup, z czego cztery były nauczycielskie, a pozostałe ogólne. Faktycznie sporo osób znalazło pracę w szkołach. Ja nigdy nie myślałam o karierze nauczyciela. Bardziej skłaniałam się w stronę turystyki, szczególnie, że na drugim kierunku studiowałam filologię klasyczną i kulturę śródziemnomorską ze specjalizacją włoską. W 2009 roku, po pierwszym roku studiów dostałam jednak wspaniałą szansę spędzenia ponad dwóch miesięcy w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie jako pomoc kucharza. Tak bardzo zachwyciła mnie przyroda i bycie w terenie, że po powrocie zdecydowałam się jednak specjalizować w geomorfologii, czyli nauce o formach terenu i procesach kształtujących powierzchnię Ziemi. Dodatkowo, w czasie studiów magisterskich w ramach programu Erasmus spędziłam trzy miesiące na stażu w Instytucie Badań Polarnych im. Scotta na Uniwersytecie w Cambridge, gdzie zetknęłam się z nauką na najwyższym poziomie. Wtedy postanowiłam szukać projektu doktorskiego w Wielkiej Brytanii.

W pani obszarze naukowym dominują kobiety czy mężczyźni?

W naukach ścisłych zdecydowanie więcej jest mężczyzn. Geomorfologia nie jest wyjątkiem. Wszyscy moi promotorzy i przełożeni do tej pory byli mężczyznami. Do pewnego stopnia jest to na pewno związane z terenowym, fizycznym charakterem pracy. Znam dziewczynę, której na Uniwersytecie Łomonosowa w Moskwie odmówiono przyjęcia na geomorfologię ze względu na drobną sylwetkę. Ukończyła geoekologię. W czasie pierwszego stażu podoktorskiego spędziłam miesiąc w Laboratorium Nauk Hydrologicznych w Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda NASA w Greenbelt, Maryland, którym kierowała prof. Dalia Kirschbaum. Praca z młodą ambitną kobietą z wielkimi osiągnięciami naukowymi, a przy tym matką trojga dzieci, była dla mnie bardzo ważnym doświadczeniem. Dopiero w ostatnich latach, w ramach projektu SONATINA Narodowego Centrum Nauki, rozpoczęłam owocną współpracę z dwiema wybitnymi oceanografkami – dr hab. Agnieszką Herman z Instytutu Oceanologii PAN oraz prof. Malin Johansson z Arktycznego Uniwersytetu Norwegii.

Na czym konkretnie skupia się pani w badaniach i jak – najprościej mówiąc – są one prowadzone, na czym polegają?

Koncentruję się na zmianach wybrzeży, szczególnie skalistych i arktycznych. Interesuje mnie to, dlaczego w niektórych miejscach zmiany zachodzą szybciej, a w innych wolniej, jakie jest zróżnicowanie w czasie, jakie są przyczyny zmian oraz czego możemy się spodziewać w przyszłości. Patrzę na różne skale przestrzenno-czasowe. Na przykład w North Yorkshire w Anglii prowadziłam badania erozji platformy przybrzeżnej, czyli półki skalnej położonej przed klifem, wychwytując zmiany rzędu milimetrów przy użyciu fotogrametrii Structure-from-Motion. Dzięki jednoczesnemu sfotografowaniu powierzchni skały z sześciu pozycji mogłam zbudować comiesięczny model 3D terenu. Brałam też udział w cotygodniowym skaningu laserowym 2,5-kilometrowego odcinka klifu w Del Mar w Kalifornii. Badania o tak wysokiej rozdzielczości pozwalają znaleźć zależności między utraconą objętością skalną, a siłą sztormu czy intensywnością opadów.

Oprócz eksperymentów terenowych, czyli badań empirycznych, interesuje mnie ewolucja rzeźby terenu. W przypadku wybrzeży skalistych jedyną istniejącą metodą rekonstrukcji zmian na przestrzeni setek i tysięcy lat jest datowanie kosmogeniczne połączone z modelowaniem numerycznym. Metoda opiera się na tym, że Ziemia jest bombardowana przez promieniowanie kosmiczne i w przypowierzchniowej warstwie skał tworzą się specyficzne izotopy. Obliczając koncentrację tych izotopów, możemy oszacować kiedy dana powierzchnia została odsłonięta. W przypadku wybrzeży skalistych może nam to powiedzieć jakie były tempo cofania klifu w przeszłości. Porównując wyniki datowania z obserwacjami terenowymi, mamy lepsze wyobrażenie na temat tego, czy to, co się dzieje współcześnie, jest reprezentatywne dla ewolucji wybrzeża w skali długookresowej.

Czytaj więcej

16-letnia naukowczyni Kornelia Wieczorek: Odpowiadam na potrzeby i problemy, które widzę

W którym rejonie świata zmiany, które pani bada, są najbardziej niepokojące – np. dlatego, że zachodzą najszybciej?

Zmiany zachodzą zdecydowanie najszybciej w rejonach polarnych. Mówi się o trzy- lub czterokrotnie szybszych zmianach temperatury w tych rejonach. Od mojego pierwszego pobytu w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie minęło już ponad 15 lat. Miałam okazję wracać na stację jeszcze kilka razy i zmiany w zasięgu lodowców były widoczne gołym okiem. Ze względu na cofanie się czoła lodowców Horn i Hamberg już niedługo fiord Hornsund stanie się cieśniną, co zupełnie zmieni cyrkulację wody na południu Spitsbergenu. Od 1978 w stacji prowadzone są ciągłe pomiary meteorologiczne, z których jasno widać, że temperatura powietrza stopniowo się podnosi, szczególnie w miesiącach zimowych. Konsekwencją jest zanikanie lodowców, wieloletniej zmarzliny czy lodu morskiego. W ramach projektu „Energia fal docierających do brzegów fiordu Hornsund, Svalbard” (NCN SONATINA, 2021-2024) analizowaliśmy zmiany zalodzenia fiordu, warunków falowych i morfologii plaży. Wyniki są dość pesymistyczne. Lodu morskiego jest coraz mniej. Do 2005 roku u wejścia do fiordu rokrocznie zalegał lód dryfujący z Morza Barentsa, po czym nastąpiło załamanie i teraz lód pojawia się tam sporadycznie. W modelach falowych można więc właściwie zignorować lód jako czynnik tłumiący fale. Niezależnie od tego, w skali dziesięcioleci obserwowany jest wzrost liczby dni sztormowych w roku. Erozja plaży ulega przyspieszeniu.

Które miejsca na świecie są dla pani najbardziej interesujące, a może nawet fascynujące w kontekście badawczym?

Mimo że na zimnych brzegach zmiany są najbardziej dramatyczne, mnie szczególnie interesują wybrzeża skaliste. Poświęciłam im zdecydowanie najwięcej uwagi. W pracy doktorskiej na Uniwersytecie w Durham w Wielkiej Brytanii skupiłam się na wielowymiarowych badaniach erozji platform przybrzeżnych – od comiesięcznych zmian rzędu milimetrów, przez coroczne zmiany w skali decymetrów i metrów po rozwój całej platformy, a nawet wybrzeża w późnym Holocenie (6-7 tysięcy lat). Zafascynowało mnie to, jak procesy w różnych skalach przestrzennych uzupełniają się, oraz to jak mniejsze zmiany, na przykład wskutek wietrzenia, przygotowują skałę do erozji o większej skali. Zachwyciło mnie bogactwo procesów i czynników warunkujących zmiany – rola budowy geologicznej, wielkości fal na otwartym morzu oraz ich transformacji w strefie przybrzeżnej podyktowanej między innymi kształtem dna morskiego, charakterystyką osadów czy wysokością pływu, zmian temperatury i opadów. Badania wybrzeży klifowych kontynuowałam na drugim stażu podoktorskim w Instytucie Oceanograficznym im. Scrippsów na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Tam znacząco rozszerzyłam obszar badań, bo analizowałam klify całego stanu. Ze względu na rozległy obszar i wysokorozdzielcze dane, musiałam zautomatyzować znaczną część przetwarzania danych, na przykład wyznaczanie zasięgu klifów czy rozdzielenie zmian spowodowanych erozją (osuwiska, obrywy skalne) od innych zmian w obrębie klifów (roślinność, konstrukcje inżynieryjna). Była to wielka frajda.

Co jest dla pani w tej chwili najważniejszym celem w życiu zawodowym?

Moim największym celem, a także myślę że celem wszystkich (kilkunastu na świecie) naukowców prowadzących rozległe badania w zakresie geomorfologii wybrzeży skalistych, jest wykorzystanie wiedzy do tej pory zdobytej do lepszego prognozowania zmian w skali, która będzie przydatna do podejmowania decyzji przez władze czy mieszkańców obszarów nadmorskich. Zmiany w obrębie klifów morskich są często pośrednie i opóźnione względem czynnika kontrolującego (na przykład konkretnego sztormu zimowego czy nawalnych deszczy). Ponadto zmiany są często albo bardzo małe (milimetry), a więc trudne do wychwycenia, jeśli nie dysponuje się wysokorozdzielczymi powtarzalnymi zbiorami danych, albo katastrofalne ale rzadkie, o okresie nawrotu rzędu dziesięcioleci, setek a nawet tysięcy lat. Jeśli okres monitoringu danego klifu obejmie duży obryw czy osuwisko, otrzymane średnie tempo cofania klifów (w metrach na rok) będzie przeszacowane, a jeśli go nie obejmie – może być niebezpiecznie niedoszacowane. Czy duży obryw świadczy o trwającym niebezpieczeństwie, czy wręcz przeciwnie, o względnym bezpieczeństwie przez najbliższe dekady a nawet dłużej? Erozja klifów jest często określana jako proces stochastyczny czyli losowy co dodatkowo nie napawa optymizmem jeśli chodzi o dalsze prognozowanie. Dysponujemy kilkoma ciekawymi modelami erozji wybrzeży skalistych. Są one niestety abstrakcyjne – wyjaśniają zależności między procesami, ale nie da się ich użyć do realnych sytuacji. Stoi więc przed nami trudne, ale bardzo ważne zadanie, jeśli chcemy, żeby wyniki badań były przydatne dla społeczeństwa.

Czytaj więcej

Prof. Anna Konert o roli i pracy kobiet w nauce: Wiele talentów mogło zostać utraconych

Czy pani zdaniem współczesna ludzkość poświęca wystarczająco dużo uwagi i troski skutkom erozji i zmian klimatu?

Zmiany klimatu wpływają bezpośrednio na nasze życie i dużo czasu poświęcamy ich skutkom. W Polsce jest już właściwie oczywistością klimatyzacja w biurach i środkach transportu, coraz częściej również w mieszkaniach. Na wakacje coraz częściej wybieramy Skandynawię, a do Hiszpanii wolimy wybrać się zimą. Coraz mniej dzieci jeździ na łyżwach. Adaptacja jest słowem coraz częściej pojawiającym się w narracji. Niestety wydaje się, że godzimy się ze zmianami klimatu, nie myśląc o tym, żeby im przeciwdziałać.

Ze skutkami erozji brzegów morskich mierzyć się muszą mieszkańcy obszarów nadmorskich, a dla większości z nas jest to temat dość odległy. Wzrastający poziom mórz, spowodowany zarówno tym, że wyższa temperatura wody zwiększa jej objętość, jak i większą dostawą słodkiej wody z lodowców i lądolodów, jest dużym problemem dla krajów położonych na niskich wysokościach. Holendrzy radzą sobie świetnie, można ich nazwać mistrzami inżynierii nadmorskiej. Gorzej jest w wyspiarskich krajach południa.

Co w tych kwestiach powinno się uświadamiać ludziom, czego ich uczyć i co wśród nich promować?

Myślę, że ważne jest zaszczepianie z młodych ludziach szacunku do przyrody i zrozumienia, że jesteśmy jej częścią. Póki co nie mamy planety B, więc warto dbać o tą, na której mieszkamy. W Wielkiej Brytanii duży nacisk kładzie się na edukację przez doświadczenie. Obejmuje to na przykład proste eksperymenty chemiczne na lekcjach, ale też wycieczki szkolne, w czasie których dzieci poznają konkretne ekosystemy czy środowiska. Ze względu na wyspiarski charakter Wielkiej Brytanii w czasie takich wycieczek często odwiedza się wybrzeża. Dzieci uczą się o procesach zachodzących w obrębie klifów morskich, mogą zobaczyć gruz po obrywach skalnych, w czasie odpływu chodzą po platformie przybrzeżnej, szukając skamieniałości i zaglądając do tak zwanych basenów pływowych, czyli zagłębień w obrębie platformy, gdzie w czasie odpływu pozostaje woda i na kilka godzin uwięzione są tam żyjątka. Takie aktywności mogą uwrażliwić na piękno i kruchość przyrody.

Jakie ma pani przewidywania co do kierunków zmian klimatycznych i ich wpływu na stan wybrzeży?

W większości miejsc podnoszenie się poziomu morza i intensyfikacja sztormów prowadzi do zwiększonej erozji. Należy jednak pamiętać, że są obszary, w których falowanie nie jest wcale głównym czynnikiem kontrolującym tempo i charakter erozji. Ważne może być wietrzenie, opady czy struktura skał. Naukowcy z Nowej Zelandii zaobserwowali na przykład, że większe fale nie skutkują wzmożoną erozją klifów, ponieważ wchodzą w interakcję z dnem morskim na większych głębokościach i w konsekwencji łamią się dalej od brzegu. To fale średniej wielkości pojawiające się w czasie przypływu mogą odegrać kluczową rolę w niszczeniu klifów. Wzrost poziomu morza może w niektórych miejscach doprowadzić również do zupełnej zmiany zachodzących procesów czy mechanizmów.

Jednym z wątków, nad którymi zastanawiamy się podczas badań brzegów okolic Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie jest to, czy intensywne obrywanie brył lodowych z czoła lodowców, czyli tak zwane cielenie, spowodowane wzrostem temperatury nie spowoduje zalegania lodu lodowcowego w zatokach przez dłuższy okres w ciągu roku, ograniczając w ten sposób niszczycielskie działanie fal sztormowych.

Jakiej zmiany w myśleniu o problemach, które pani bada, najbardziej by pani sobie i światu życzyła?

Debatę na temat zmian klimatycznych fantastycznie obrazuje film „Nie patrz w górę” z Leonardo di Caprio i Jennifer Lawrence. W filmie naukowcy ostrzegają ludzkość przed kometą zbliżającą się do Ziemi. Zamiast skupić się na działaniu, społeczeństwo, w szczególności media, wciąż powraca do spekulacji czy na pewno zagrożenie istnieje. Życzyłabym nam wszystkim, żebyśmy przestali podawać w wątpliwość udowodniony naukowo fakt, że zmiany klimatu zachodzą i człowiek się do nich przyczynia, i skupili się na ograniczeniu emisji dwutlenku węgla.

Dr Zuzanna Świrad

Geomorfolożka z Instytutu Geofizyki PAN w Warszawie. Ukończyła geografię na Uniwersytecie Wrocławskim, obroniła doktorat na Uniwersytecie w Durham w Wielkiej Brytanii, a staż doktorski odbyła w Instytucie Oceanograficznym im. Scrippsów na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Uczestniczka 32 Polskiej Wyprawy Polarnej na Spitsbergen (2009) i 43. Polskiej Wyprawy Antarktycznej na Wyspę Króla Jerzego (2018-2019). Interesuje się procesami przybrzeżnymi, brzegowymi i stokowymi, szczególnie geomorfologią wybrzeży skalistych i polarnych. Ambasadorka w programie Perspektyw „Dziewczyny do Nauki!”. Ubiegłoroczna stypendystka programu L'Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki.

Pani kariera zaczęła się od studiów na kierunku Geografia. Stereotypowe wyobrażenie o tych studiach jest takie, że ich absolwenci zwykle znajdują pracę jako nauczyciele. Jak to się stało, że pani życie zawodowe potoczyło się zupełnie inaczej? To planowane od początku działanie, czy zbieg jakichś okoliczności?

Dr Zuzanna Świrad: Na naszym roku na geografii na Uniwersytecie Wrocławskim było dziewięć grup, z czego cztery były nauczycielskie, a pozostałe ogólne. Faktycznie sporo osób znalazło pracę w szkołach. Ja nigdy nie myślałam o karierze nauczyciela. Bardziej skłaniałam się w stronę turystyki, szczególnie, że na drugim kierunku studiowałam filologię klasyczną i kulturę śródziemnomorską ze specjalizacją włoską. W 2009 roku, po pierwszym roku studiów dostałam jednak wspaniałą szansę spędzenia ponad dwóch miesięcy w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie jako pomoc kucharza. Tak bardzo zachwyciła mnie przyroda i bycie w terenie, że po powrocie zdecydowałam się jednak specjalizować w geomorfologii, czyli nauce o formach terenu i procesach kształtujących powierzchnię Ziemi. Dodatkowo, w czasie studiów magisterskich w ramach programu Erasmus spędziłam trzy miesiące na stażu w Instytucie Badań Polarnych im. Scotta na Uniwersytecie w Cambridge, gdzie zetknęłam się z nauką na najwyższym poziomie. Wtedy postanowiłam szukać projektu doktorskiego w Wielkiej Brytanii.

Pozostało jeszcze 90% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Wywiad
Dr Anna Topol o przyszłości komputerów kwantowych: Nastąpi coś na wzór „momentu ChatGPT”
Wywiad
Karolina Goerigk: Naszym największym osiągnięciem jest to, że ciągle istniejemy
Wywiad
Ukrainki na polskim rynku pracy. „Nie mogą tylko korzystać z dóbr państwa, które ich przyjęło”
Wywiad
Dzień Chemika 2025. „Wybierając te studia, można z optymizmem patrzeć w przyszłość”
Wywiad
1200 Polaków czeka na spotkania w FriendZone. Pomysłodawczynie inicjatywy „rozbiły bank”