Water circulation in flysch mountains is characterized by a substantial role of runoff due to the mountain topography and thin slope covers, which result in low retention rates. Climatic conditions determine streamflow and runoff regime, thus changes in precipitation and temperature could affect water circulation patterns. Stream runoff analysis in the upper San catchment up to Solina Lake is interesting due to semi-natural features of the catchment (minimum human impact) and potential climate changes affecting streamflow. However, the investigation of stream runoff in the High Bieszczady Mountains has not yet been studied extensively with the use of the longest data series. The research objectives were to (1) characterize stream runoff in the High Bieszczady Mountains; and to (2) identify and assess changes in stream runoff for two periods: 1961–2015 and 1986–2015 on the example of the San river (Dwernik stream gauge) and the Solinka river (Terka stream gauge). Runoff variability was assessed using monthly flow coefficients and coefficients of multi-year variability of monthly flows. Minimum, mean and maximum streamflow records were analysed for trends with the nonparametric Mann-Kendall test in different time intervals: months, half-years and years. Streamflow regime of the San and Solinka rivers is characterized by the highest runoff values with low variability over a long period in spring months (March, April) due to snowmelt, whereas the lowest runoff occurres in August. Mean streamflow trends in the period 1961–2015 were not significant and indicated runoff fluctuations. However, the second period (1986–2015) revealed significant increase in mean and minimum runoff in the winter half-year (mainly January–March) and slight decrease in runoff in the summer half-year (particularly September). These changes are similar to trends observed in other mountain catchments in Europe, which have been explained by recent changes especially in Prace Geograficzne temperature but also in the type and sum of precipitation. Trends identified in the selected catchments as well as more frequent water deficits indicate a high demand for streamflow trends assessment in the other parts of the Polish Carpathians in the context of potential changes in groundwater resources.
PL
W obiegu wody w górskich obszarach fliszowych podkreśla się znaczącą rolę odpływu powierzchniowego w odprowadzeniu wody ze zlewni, co jest związane z ukształtowaniem terenu i niewielką miąższością pokryw stokowych (niską retencją). Warunki klimatyczne decydują o wielkości i reżimie tego odpływu, zatem wieloletnie zmiany opadów atmosferycznych i temperatury powietrza mogą również powodować zmiany w obiegu wody. Badania odpływu w zlewni górnego Sanu powyżej zbiornika Solińskiego, interesującej ze względu na seminaturalne warunki obiegu wody i potencjalnie wpływające na nie zmiany klimatyczne, dotychczas nie były prowadzone z wykorzystaniem najdłuższych dostępnych serii pomiarowych. Celem pracy była charakterystyka odpływu rzek w Bieszczadach Wysokich oraz identyfikacja i ocena zmian odpływu rzecznego w okresie badawczym 1961–2015 na przykładzie Sanu (przekrój Dwernik) i Solinki (przekrój Terka). Zmienność odpływu została określona na podstawie miesięcznych współczynników przepływu oraz współczynnika zmienności średnich miesięcznych wartości przepływu w wieloleciu. Długość dostępnych serii pomiarowych pozwoliła również na określenie z wykorzystaniem testu Manna-Kendalla trendów zmian odpływu w skali roku, półroczy i miesięcy. Reżim odpływu rzek bieszczadzkich cechuje się występowaniem w ciągu roku jednej kulminacji roztopowej w okresie wiosennym (marzec, kwiecień) o dużej powtarzalności z roku na rok oraz minimum odpływu w sierpniu. Zmiany w średnim odpływie w latach 1961–2015 nie były statystycznie istotne i świadczyły o ich fluktuacyjnym charakterze. Ostatnie trzydziestolecie (1986–2015) cechował natomiast istotny wzrost odpływów średnich i niskich w półroczu zimowym (szczególnie styczeń–marzec) oraz słaby spadek odpływu w półroczu letnim (szczególnie we wrześniu), wykazując tym samym podobne tendencje do zmian w przepływach obserwowanych w innych obszarach górskich Europy, generowanych zmianami wielkości i struktury opadów oraz – w większym stopniu – wzrostem temperatury powietrza. Tendencje zmian odpływu i częstsze problemy z niedoborami wody wskazują na potrzebę oceny zmian odpływu również w pozostałej części polskich Karpat w kontekście zmiany zasobności systemów wodonośnych regionu.
The purpose of the research was to define the variability of soil temperature and moisture in three profiles in the Połonina Wetlińska Range in the period 23/11/2020–19/11/2021 and to assess the relationship between these parameters and meteorological conditions. Soil temperature and moisture loggers were situated at two depths (20 cm & 45 cm). Research has shown a higher soil temperature at a subsurface depth between the end of April and August. The soil temperature was strongly correlated with the air temperature in the warm half-year. The highest average soil temperature was observed for the southern slope (7,5ºC at both depths). In the cold half-year, low variability of soil temperature, the the insulating role of snow cover, and the lack of soil freezing were discovered. The annual average volumetric soil moisture of the soils studied ranged from 42% to 53% at a depth of 20 cm, and from 39% to 44% at a depth of 45 cm. Among the soils studied, those represented by the lower clay fraction content, the lower bulk density, and the higher organic matter content were characterised by the higher volumetric moisture. An increase in soil moisture, mainly driven by infiltration of rainwater and melting snow, may also be caused by lateral throughflow. Generally, soil moisture was dependent on the previous precipitation totals. Additionally, in the cold half-year, higher soil moisture was related to higher air temperature, whereas in the warm half-year, this relation was opposite. The research revealed a lower variability of soil moisture in profiles located within a forest glade on the northern slope than at the profile located within a meadow, on the southern slope of the Połonina Wetlińska. The variability in soil moisture was lowest during the winter months in the highest elevated profile close to the ridge, whereas the highest variability was observed during the summer on the southern slope. Furthermore, in the warm half-year, evapotranspiration was an important factor resulting in a greater variability of soil moisture at shallower depths of the studied profiles. The higher soil retention capacity in the upper part of the Bieszczady Mountains ranges may affect a more effective recharge of groundwater reservoirs, which feed springs located in the upper part of the slopes
PL
W pracy określono zmienność temperatury i wilgotności gleb brunatnych na trzech stanowiskach w paśmie Połoniny Wetlińskiej i związek tych parametrów z warunkami meteorologicznymi. Badania prowadzono na dwóch głębokościach (20 cm i 45 cm) w okresie od 23.11.2020 r. do 19.11.2021 r. Badania wykazały występowanie wyższej temperatury gleby od końca kwietnia do sierpnia w przypowierzchniowej części analizowanych gleb oraz jej silną zależność od temperatury powietrza w półroczu ciepłym i najwyższą średnią temperaturę na stanowisku eksponowanym w kierunku południowym (7,5ºC na obu głębokościach). W półroczu chłodnym wykazano mniejszą zmienność temperatury gleby, izolujące działanie pokrywy śnieżnej i brak przemarzania gleb w badanych lokalizacjach. Średnie roczne wartości wilgotności objętościowej badanych gleb mieściły się w zakresie 42–53% na głębokości 20 cm i 39–44% na głębokości 45 cm. Wyższe wartości wilgotności objętościowej cechowały te spośród badanych gleb, które charakteryzują się mniejszym udziałem frakcji iłowej, mniejszą gęstością objętościową i wyższą zawartością materii organicznej. Na wzrost wilgotności gleb, poza infiltracją wody opadowej i roztopowej, wpływać może również dostawa wód spływu śródpokrywowego. Wilgotność analizowanych gleb była zależna od sumy opadów w okresie poprzedzającym. W półroczu chłodnym wyższej wilgotności dodatkowo sprzyjała wyższa temperatura powietrza, natomiast w półroczu ciepłym odwrotnie – niższa. W pracy udokumentowano mniejszą zmienność wilgotności gleb na dwóch polanach śródleśnych na stoku północnym Połoniny Wetlińskiej względem stanowiska na otwartej przestrzeni na stoku południowym. Zmienność wilgotności była najmniejsza w okresie zimowym w najwyżej położonym stanowisku blisko grzbietu, a największa w okresie letnim na stoku południowym. Ponadto, w półroczu ciepłym ewapotranspiracja stanowiła ważny czynnik, wpływający na większą dynamikę zmian wilgotności objętościowej gleb w płytszej części badanych profili. Większe zdolności retencyjne gleb w górnych częściach bieszczadzkich pasm górskich mogą wpływać na efektywniejsze zasilanie zbiorników wód podziemnych, które następnie są drenowane przez wysoko położone źródła.
JavaScript is turned off in your web browser. Turn it on to take full advantage of this site, then refresh the page.