Egzotyczne, unikatowe… – jakie jeszcze mogą być wybrzeża i co nam mówią o zmieniającym się świecie?
Gościem podcastu popularnonaukowego GEOGADKA jest doktor Zuzanna Świrad, geomorfolog, adiunkt w Zakładzie Badań Polarnych i Morskich Instytutu Geofizyki PAN. W rozmowie z Dagmarą Bożek z Działu Komunikacji Naukowej i Edukacji IGF PAN opowiada o swoim głównym obszarze zainteresowań badawczych – wybrzeżach.
Dagmara Bożek: Pracowałaś w wielu różnych miejscach – w Anglii, Nepalu, Kalifornii i na Spitsbergenie. Jak zaczęła się Twoja przygoda z nauką?
Dr Zuzanna Świrad: Zaczęła się na studiach geograficznych we Wrocławiu. Miałam okazję wziąć udział w projekcie Erasmus, a także pojechać do Polskiej Stacji Polarnej Hornsund jako pomoc kuchenna.
D.B.: Na Spitsbergen po raz pierwszy pojechałaś w 2009 roku. Należysz do ciekawej grupy wśród polarników naukowców, którzy zaczęli swoją przygodę badawczą od stanowisk technicznych w stacji polarnej. Interesuje mnie moment, w którym podjęłaś decyzję, że warto zająć się nauką.
Z.Ś.: Myślę, że częściowo miało to miejsce na stacji polarnej. Sam wyjazd był przypadkowy. Byłam studentką pierwszego roku i mój wykładowca meteorologii, dr Sebastian Sikora, jechał na stację jako kierownik wyprawy. W czasie zajęć powiedziano nam, że jeśli ktoś chce jechać jako pomoc do kuchni na Spitsbergen, niech do następnego dnia wyśle CV. Dużo się nie namyślając i nie wiedząc za bardzo, gdzie jest ten cały Spitsbergen, wysłałam aplikację i po paru dniach faktycznie zostałam członkiem ekipy. Na stacji bardzo mi się spodobało, zobaczyłam, jak wyglądają badania naukowe w praktyce. Wcześniej myślałam bardziej o geografii turystycznej, studiowałam równolegle filologię klasyczną i kulturę śródziemnomorską. Dlatego geografia regionalna, turystyka, praca przewodnika w rejonie śródziemnomorskim wydawała mi się bliższa. Ale na stacji polarnej dużo się zmieniło.
D.B.: Można powiedzieć, że nomen omen poznałaś naukę od kuchni. (śmiech) Zaczęło się od rejonów zimnych, ale nie tylko one są w spektrum Twojego zainteresowania. Temat, którym się zajmujesz, a więc wybrzeża, nie jest charakterystyczny tylko dla rejonów polarnych. Skąd taki wybór badań?
Z.Ś.: Faktycznie zajmuję się głównie wybrzeżami. Zaczęło się jeszcze w trakcie studiów licencjackich na geografii, kiedy pojechałam na pół roku do Sewilli na stypendium w ramach programu Erasmus. Trzeba było wybrać temat pracy licencjackiej, więc zgłosiłam się do profesora Piotra Migonia w moim Instytucie, który zajmował się Półwyspem Iberyjskim i zaproponował mi kilka zagadnień. Temat wybrzeży brzmiał najbardziej egzotycznie, szczególnie że pochodzę z Wrocławia, więc zawsze bliżej mi było w góry. Moja praca magisterska również była o wybrzeżach, a dokładniej o wybrzeżach Hornsundu na Spitsbergenie, więc te dwa tematy – polarne i wybrzeżowe – cały czas mi towarzyszą.
D.B.: Użyłaś określenia w stosunku do wybrzeży: „interesujące” i „egzotyczne”. Wyjaśnij, co to znaczy w kontekście naukowym.
Z.Ś.: Wybrzeża są fascynującym obszarem. To są jedyne miejsca na świecie, gdzie spotykają się morze, ląd i atmosfera. Dlatego występują tu unikatowe procesy – dramatyczne i dynamiczne. Do tego dochodzi fascynująca rzeźba wybrzeżowa, też bardzo zróżnicowana. Wyróżniamy wybrzeża plażowe – plaże kamieniste, piaszczyste i żwirowe. Innymi kategoriami są słone bagna nadmorskie czy klify. Te z kolei zaś mogą być zbudowane w skałach twardych i miękkich, więc występują w nich najróżniejsze procesy.
D.B.: Odpowiedziałaś trochę na moje poprzednie pytanie dotyczące rodzajów wybrzeży. A Ty jakim typem się zajmujesz?
Z.Ś.: Wszystkie wybrzeża są ciekawe, ale najdłużej zajmowałam się wybrzeżami skalistymi, gdzie występują klify i platformy abrazyjne, czyli takie półki skalne, po których cofa się klif. Z wybrzeży skalistych pisałam doktorat oraz zajmowałam się tą tematyką na stażu podoktorskim w Kalifornii. Teraz dla odmiany zajmuję się plażami kamienistymi na Spitsbergenie.
D.B.: Czy w badaniach wszystkich typów wybrzeży korzysta się z tych samych metod, czy jest tu pewne zróżnicowanie?
Z.Ś.: Część badań jest taka sama. Aby określić, jakie procesy zachodzą na wybrzeżach, trzeba ustalić, jak szybko się one zmieniają. Dlatego metody, których celem jest rekonstrukcja topograficzna, czyli zbieranie danych 3D, na przykład przez skaning laserowy albo naloty dronem, są punktem wspólnym. Natomiast jeśli chodzi o klify, szczególnie te twarde, będą zmieniać się znacznie wolniej niż plaże, które odpowiadają na każdy sztorm. Może coś wydarzyć się od razu, może też raz na 500 lat. Dlatego część metod jest zupełnie inna. W badaniach wybrzeży skalistych będziemy wykorzystywać datowanie kosmogeniczne, które pozwoli nam odtworzyć, jak cofał się klif na przestrzeni tysięcy lat. A jeśli chodzi o wybrzeża plażowe, to na przykład możemy używać codziennej fotografii poklatkowej, bo nawet każdego dnia możemy zauważyć zmiany.
D.B.: Jak wygląda proces badawczy, począwszy od wyboru lokalizacji, a skończywszy na opracowanych wynikach i prognozach?
Z.Ś.: Zaczynamy od pytań badawczych, na które chcemy odpowiedzieć. Jeśli jestem zainteresowana tym, jak zmieniał się klif na przestrzeni tysięcy lat, to zajmę się datowaniem. Jeśli natomiast interesują mnie zmiany z roku na rok, to mogę być w danym miejscu co roku i skorzystać z drona lub skanowania laserowego. Jeśli chcę zaobserwować zmiany z dnia na dzień, muszę pomyśleć o czymś, co pozwoli mi je śledzić, zaprojektować system monitoringowy lub po prostu być tam częściej. System monitoringowy jest zdecydowanie bardziej efektywny; na przykład rozstawienie aparatów w różnych miejscach.
D.B.: Kiedy kończy się przyjemność pracy w terenie, rozpoczyna się analiza zebranych danych…
Z.Ś.: Dane trzeba wyczyścić, zobaczyć, czy w ogóle mają sens, a następnie przeanalizować. Zależy, ile ich jest. Można to zrobić metodami statystycznymi, na przykład użyć uczenia maszynowego.
D.B.: Którą część tego procesu bardziej wolisz: tę w terenie, czy tę w laboratorium?
Z.Ś.: Obydwie. Myślę, że gdyby nie było tego elementu terenowego, to nie sprawiałoby mi to tyle radości. A z drugiej strony zwykłe pobranie prób bez wiedzy, co z nich wyjdzie, to też nie jest wystarczająco satysfakcjonujące.
D.B.: Pytam, bo to nie zawsze jest takie oczywiste i są naukowcy, którzy wyraźnie wolą w tym przypadku jedną stronę medalu. Świetnie, że ten dylemat Cię nie dotyczy. A czy masz swój ulubiony typ wybrzeża?
Z.Ś.: Chyba najbardziej lubię klify morskie, szczególnie w Wielkiej Brytanii. Są bardzo zróżnicowane. Budowa geologiczna tego kraju daje możliwość występowania rozmaitych typów klifów. Na południu mamy słynne białe klify w skałach wapiennych, a w w innych obszarach piaskowcowe, bazaltowe czy granitowe klify.
D.B.: A czy przypadkiem praca związana z wybrzeżami skalistymi nie jest bardziej wymagająca pod względem terenowym?
Z.Ś.: Tak, jest trudniejsza, dlatego też rozwój badań wybrzeży skalistych zaczął się dość późno. Trudno czasem dostać się w miejsce, z którego widać klif, nie zawsze da się wejść na platformę abrazyjną, czasem jej po prostu nie ma. Do tego dochodzą duże fale. Teraz wykorzystanie dronów znacznie ułatwia sprawę.
D.B.: Co lokalnym społecznościom dają badania wybrzeży?
Z.Ś: Jest wiele zagrożeń związanych z erozją wybrzeży, w tym klifowych. Kiedy klify się obrywają, zagrożona jest infrastruktura, która się na nich znajduje, oraz osoby postronne które stoją pod klifem. Obecnie w czasach zmieniającego się klimatu, kiedy obserwujemy więcej epizodów sztormowych i podwyższa się poziom wody, fale coraz częściej mogą dochodzić do klifów; jest zagrożenie, że erozja będzie wzmożona. Takie badania są istotne zarówno dla mieszkańców, jak i lokalnych władz. Mój doktorat i staż podoktorski w Kalifornii były odpowiedzią na potrzebę rozpoznania zagrożeń. W przypadku doktoratu ważne było zbadanie czy kopalnia, która znajduje się pod powierzchnią wybrzeża, ma wpływ na erozję. Gdyby tak było, należałoby zmienić plany jej rozwoju, co miałoby też skutki ekonomiczne. Jeśli zaś chodzi o staż podoktorski w Kalifornii, badania były finansowane przez władze stanowe. Analizowaliśmy zagrożenia dla infrastruktury. Na wybrzeżu znajdują się autostrady, linie kolejowe, uniwersytety, parki stanowe, elektrownia jądrowa, strefy wojskowe, miasta i wioski, które mogą ucierpieć w wyniku erozji.
D.B.: Rozumiem, że takie badania przekładają się bezpośrednio na raporty dla lokalnych władz i rekomendacje, jak zapobiec tego typu katastrofom, a także jak się zachować, kiedy już do nich dojdzie. A co z prognozowaniem tego typu zjawisk?
Z.Ś.: W przypadku wybrzeży skalistych nie jest to takie oczywiste, ponieważ zmiany spowodowane sztormami i opadami nie są bezpośrednie i mogą być opóźnione. Erozja wybrzeży skalistych jest bardziej epizodyczna, więc w danej lokalizacji coś się może wydarzyć raz na rok lub raz na 500 lat. Trudno to przewidzieć. W czasie wspomnianego projektu kalifornijskiego mieliśmy okazję porównać dane z 70 lat (od lat 20. XX wieku do przełomu wieków), potem od przełomu wieków do roku 2010 oraz najnowszy okres. Dzięki temu mogliśmy zobaczyć, czy faktycznie erozja w jednym okresie oznacza erozję w drugim okresie w danym miejscu, czy tej erozji nie ma. Okazuje się, że są różne obszary: takie, na których ciągle coś się dzieje i jest to tzw. erozyjny hotspot, i takie, gdzie wydarzyła się duża erozja, a potem nie widzimy nic, więc może tam być bezpieczniej przez jakiś czas. Dlatego jeśli chodzi o prognozowanie, w przypadku wybrzeży skalistych bardziej możemy myśleć o prawdopodobieństwie, niż deterministycznym stwierdzeniu, że np. w tym roku dany klif cofnie się o pięć centymetrów.
D.B.: Chciałam Cię jeszcze zapytać o dane. Wspomniałaś, że w przypadku klifów zmiany występują rzadziej niż w przypadku plaż. Mówiłaś również, że pracowałaś na danych z konkretnych okresów. A czy są jakieś dłuższe serie pomiarowe, z którymi się spotkałaś? Rozumiem, że dotyczyłyby one konkretnej lokalizacji ze względów logistycznych.
Z.Ś.: Tak, spotkałam się z danymi historycznymi i tekstami opisowymi. Dowiadywałam się z nich, że na przykład kilkaset lat temu w danym miejscu była wybudowana latarnia morska, która znajdowała się w konkretnej odległości od klifu. Punktowo i niezbyt dokładnie możemy obliczyć tempo cofania, bazując na odległościach z okresu powstania budowli i ich obecnej lokalizacji.
D.B.: Robią się z tego badania o charakterze historycznym, czyli Twoje zainteresowania geografią krajobrazową jak najbardziej by się tutaj przydały. (śmiech)
Z.Ś.: Ja akurat mało zajmuję się takimi historycznymi dokumentami, ale faktycznie istnieją i dostarczają cennych naukowych danych.
D.B.: Wspominałaś o zmianach klimatu. Jest to temat obszerny, na który ma wpływ wiele czynników. Jak byś scharakteryzowała rolę i wpływ wybrzeży w tym całym procesie?
Z.Ś.: Ponieważ wybrzeża są zlokalizowane na granicy lądu i morza, to zmiany klimatyczne, które dotyczą obu tych stref, mają tutaj znaczenie. Jeśli chodzi o morze, to oczywiście mam na myśli podnoszenie się jego poziomu, ale też zmiany w intensywności i częstotliwości sztormów. Na przykład na północnym Atlantyku widzimy wzrost liczby i długości epizodów sztormowych. Oprócz tego konkretne wydarzenia atmosferyczne związane ze zmianami ciśnienia będą odgrywać tutaj rolę. Z kolei, jeśli chodzi o ląd, to na przykład istotne są zmiany w opadach. W wyższych szerokościach geograficznych są to opady śniegu, ich obfitość, długość zalegania i okres roztopów. Jest to także rozmarzanie wieloletniej zmarzliny.
D.B.: Co z przyszłością wybrzeży? Czy jak go naukowiec jesteś w stanie wskazać jakieś trendy?
Z.Ś.: Były podejmowane próby, ale nadal jest więcej pytań niż odpowiedzi. Jeśli chodzi o wybrzeża skaliste, to ta zmiana nie jest taka oczywista, bo na przykład wzrost poziomu morza powoduje, że fale mogą częściej docierać do klifu i w niego uderzać. Ale też mogą odbijać się od klifu, nie wywołując żadnej lub minimalną erozję. Te zmiany nie są linearne.
D.B.: Czyli jednym słowem cały czas coś będzie dla nauki do zrobienia w tym temacie. Na koniec naszej rozmowy powiedz, w jakiej części świata aktualnie pracujesz?
Z.Ś.: Obecnie pracuję na wybrzeżach Spitsbergenu w okolicy Polskiej Stacji Polarnej Hornsund. Wróciłam do swoich korzeni kuchennych. (śmiech) Zajmuję się procesami przybrzeżnymi w fiordzie Hornsund – tym, jak dużo energii z falowania dociera na plażę, bo to ma znaczenie dla erozji i zalewania terenów. Badam to z dwóch perspektyw. Po pierwsze sprawdzam, jak zanikanie pokrywy lodowej wpływa na zmniejszenie tłumienia fal, a po drugie patrzę, jak intensyfikacja sztormów przekłada się na to, jak dużo energii z fal dociera do plaży.
D.B.: Na ile lat jest przewidziany Twój projekt?
Z.Ś.: Na trzy lata; to już ostatni rok. Jest to projekt Sonatina finansowany przez Narodowe Centrum Nauki.
D.B.: Czyli jeszcze trochę trzeba będzie poczekać na wyniki, ale już bliżej niż dalej. (śmiech) Trzymam kciuki za dalsze prace i dziękuję za rozmowę.