Ponad 82 tys. dobowych pomiarów poziomu wody w Wiśle w Warszawie z lat 1799-2024 zebrali i ujednolicili naukowcy z IGiPZ PAN oraz SGGW. Utworzony przez nich ciąg danych dla dużej rzeki to unikat w skali europejskiej. Zbiór pokazuje, jak stan rzeki zmieniał się od końcówki małej epoki lodowej po współczesne ocieplenie klimatu.
Od 1799 r. codziennie wyznaczano w Warszawie poziom wody w Wiśle, a pozyskane dane szczegółowo archiwizowano. Początkowo odczytów dokonywano z łaty umieszczonej na moście, później wykorzystywano urządzenia mechaniczne, aż wreszcie — aparaturę elektroniczną.
Unikatowe badania
Naukowcy postanowili zebrać w jednym miejscu rozproszone dotąd informacje, aby lepiej zrozumieć wahania stanów wody na przestrzeni ostatnich dwóch wieków.
– Wskutek ujednolicenia pomiarów uzyskaliśmy unikalny w skali europejskiej ciąg dobowy dla dużej rzeki — podsumował Łukasz dr Sobechowicz z Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN. I dodał, że porównywalne zbiory dostępne były dotąd jedynie dla kilku rzek np. dla Renu.
I dodał, że baza przedstawiona w czasopiśmie Earth System Science Data rejestruje przejście od chłodnego okresu małej epoki lodowej do współczesnych realiów.
Dr Michał Wasilewicz ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego wyjaśnił, że przygotowanie bazy wiązało się z koniecznością sprowadzenia danych do „wspólnego mianownika”. A nie było to oczywiste zadanie, bo w czasie ponad dwóch stuleci aż pięciokrotnie zmieniały się w Warszawie punkty pomiarowe, punkt odniesienia (tzw. zero na wodowskazie) oraz jednostki miar — stosowano m.in. stopy i cale reńskie, staropolskie, nowopolskie i angielskie, sążnie rosyjskie oraz system metryczny. Zmieniały się także instytucje odpowiedzialne za archiwizację, a w pewnym momencie nastąpiła również zmiana z kalendarza gregoriańskiego na juliański. Należało również uzupełnić luki w obserwacjach (badacze wykorzystali uczenie maszynowe, aby rozpoznać zależności między stanem wody w Wiśle na wysokości Warszawy a odczytami m.in. z Torunia czy Cypla Mątowskiego na Żuławach).
Dane z 225 lat
Naukowcy wyjaśnili, że sam stan wody nie przekłada się bezpośrednio na informację o tym, ile wody rzeczywiście płynęło korytem.
– Nie wolno wziąć całego zestawu danych z 225 lat i bezpośrednio porównywać poziomów wody sprzed dwóch wieków z dzisiejszymi — przypomniał dr Sobechowicz.
Zaznaczył, że rzeka jest układem dynamicznym, a położenie dna ulega stałym zmianom. – Na odcinku warszawskim w XX wieku koryto sukcesywnie się pogłębiało. Z tego powodu trzeba było zmieniać również zero wodowskazowe, które zależy od lokalnego układu dna — poinformował.
Dr hab. Dariusz Brykała, prof. IGiPZ, wyliczał, że do odtworzenia objętości przepływu potrzebnych jest kilka informacji: wysokość słupa wody, geometria przekroju poprzecznego koryta oraz średnia prędkość przepływu wody.
Niżówki oraz wezbrania
Baza dobowych stanów wody i odnalezione w archiwach plany koryta Wisły w Warszawie pozwolą oszacować wartość przepływów w przeszłości. — Aby to osiągnąć potrzeba jeszcze dużych nakładów pracy — powiedział prof. Brykała. Jak zapowiedział, będzie to kolejny etap badań.
Jeśli jednak już teraz dostępne dane podzieli się na krótsze przedziały, np. dekady, w których koryto było względnie stabilne, można próbować precyzyjnie analizować dynamikę i częstotliwość występowania niżówek oraz wezbrań.
Pytani o to, czy w tak długim ciągu pomiarowym widać bezpośrednio wpływ zmian klimatycznych, badacze odpowiedzieli, że ich baza ma stanowić przede wszystkim punkt wyjścia do dalszych szczegółowych analiz.
Dr Wasilewicz wskazał, że zmiany w występowaniu wezbrań i niżówek wszyscy w ostatnich latach zauważamy, ale do ich badania potrzebne są wartości przepływów.
Łukasz Sobechowicz dodał: – Każde pokolenie zadaje rzece inne pytania. Dwa wieki temu mierzono poziom wody w Wiśle z myślą o nawigacji statków i prognozowaniu powodzi, potem — na potrzeby budowy sieci wodociągowej, a dziś dane te mogą się nam przydać, by badać globalne ocieplenie. Dlatego przygotowaliśmy spójny materiał obejmujący 225 lat, który posłuży nie tylko nam, ale i kolejnym pokoleniom badaczy. Być może dzięki tym danym da się odpowiedzieć na pytania, których dziś jeszcze nie potrafimy nawet sformułować.
Źródło: www.naukawpolsce.pl, fot. Piotr Bednarek, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons. Wisła pod Annopolem
