Wpływ dynamiki falowania na zmiany w strefie plaży zewnętrznej, na przykładzie wybrzeża Bałtyku między Mrzeżynem i Dźwirzynem

Abstract

Zmiany dynamiki falowania w strefie brzegowej Bałtyku mają wielkie znaczenie w jej ukształtowaniu oraz zachodzących procesach erozji i sedymentacji. Pamiętać trzeba jednak, że także ukształtowanie brzegu i dna przybrzeża, ze względu na jego rewowy charakter, wpływa w istotny sposób na przebieg falowania w tej części zbiornika morskiego. Celem autora tej pracy jest utworzenie logicznego ciągu przyczyn i skutków działania fal w strefie plaży zewnętrznej, na odcinku wybrzeża między Mrzeżynem i Dźwirzynem. Nie jest to proste, gdyż morze „żyje” własnym rytmem, uzależnionym od wielu różnych czynników. Trudno jest oczekiwać długotrwałych okresów stabilności rytmu morza, w zawsze mniej lub bardziej ograniczonym czasie prowadzenia obserwacji. Przedstawione rozważania i wnioski są ograniczone więc do konkretnych warunków, tzn. zmian stanu morza od 0–1 do 2–3 wg Beauforta. Prezentowana praca, podobnie jak poprzednie z tego tematu (por. Kurowski, 2000, 2002), nawiązuje do opracowań Rudowskiego (1962, 1970) i jest w pewnym stopniu ich kontynuacją. W warunkach spokojnego morza (0–1 wg Beauforta) plaża zewnętrzna stanowi 2,5–3,0 m szerokości pas nachylony pod kątem 10–12o w kierunku morza. Powierzchnia morza stanowi praktycznie taflę lustrzaną. Jedynie w strefie najpłytszego przybrzeża widoczne są małe fale, o wysokości 0,15–0,25 m, które załamują się bezpośrednio na krawędzi czoła plaży. Plaża zewnętrzna w tych warunkach jest miejscem występowania wielu drobnych, nietrwałych, erozyjnych i akumulacyjnych form osadu opisanych szczegółowo w polskiej literaturze przez Rudowskiego (1962), (por. także Kurowski, 2002). Przy stanie morza 1–2 (wg Beauforta) wysokość fal w strefie przybrzeża wzrasta do 0,5–0,6 m. Następstwem tego jest poszerzenie do 3,0–4,0 m oraz spadek kąta nachylenia czoła plaży do 8–10o. W takich warunkach powszechnie tworzą się sierpy plażowe, stopnie i nisze erozyjne. Często obserwuje się zjawisko mikroobrywów. Przy dłuższych okresach stabilności tych warunków dalej wzrasta szerokość (do 4,0–6,0 m) i spada kąt nachylenia (do 6–8o) czoła plaży. Na granicy zasięgu strefy zmywu dochodzi do formowania nasypów żwirowych, często także wałków glonowych. Intensywnie rozwijają się laguny plażowe, połączone systemem kanałów przepływowych i odwadniane kanałami powrotnymi. W obrębie lagun rozwijają się nasypy mikrodeltowe. W warunkach dalszego wzrostu dynamiki morza (2–3 wg Beauforta) wysokość fal na opisywanym odcinku wybrzeża przekracza 1,0 m. W konsekwencji dalej wzrasta szerokość (do 8,0–10,0 m) i spada kąt nachylenia powierzchni (do 2–4o) plaży zewnętrznej. Zanikają laguny plażowe. W ich miejscu rozwijają się kanały, w których transport wody i materiału okruchowego odpowiada warunkom górnego reżimu przepływu w typowych korytach rzecznych. Dalszy wzrost (>3 wg Beauforta), a następnie spadek dynamiki morza umożliwiał z kolei formowanie piaszczystych tarasów brzegowych. Przedstawione w pracy formy nagromadzenia osadu i struktury są bardzo charakterystyczne dla środowisk wybrzeży morskich i mogą mieć znaczenie diagnostyczne w szeroko pojętych badaniach sedymentologicznych zarówno utworów kopalnych jak i współczesnych. INFLUENCE OF WAVING DYNAMICS ON THE FORESHORE TRANSFORMATION — EXAMPLE FROM THE BALTIC COAST BETWEEN MRZEŻYNO AND DŹWIRZYNO (NORTHEN POLAND) Summary Changes of wave dynamics along the Baltic shore have a great influence on its shape and ongoing processes of erosion and sedimentation. It must be however noted that the morphology of a shore and foreshore bottom, due to its character, also affects wave action in this part of the sea. Author’s purpose is to trace the cause-and-effect logic of the waves’activity within the foreshore between Mrzeżyno and Dźwirzyno. It is not straightforward as the sea follows its own rhythm, which depends on various factors. Long-term stability of the sea rhythm can be hardly expected over more or less limited time of observation. Thus the discussion and conclusions presented in the work concern only specific conditions, i.e., the changes of the sea state ranging from 0–1 to 2–3 in the Beaufort wind scale. When the sea is calm (0–1 in the Beaufort wind scale) the foreshore forms 2.5–3.0 meter wide zone sloping seawards at an angle of 10–12 degrees. The surface of the sea looks flat. Small waves with the height from 0.15 to 0.25 m are visible only in the shallowest part of the foreshore and break at the edge of the beach face. Under such conditions the foreshore abounds in small, undurable erosional and sedimentological forms, which have been described in details by Rudowski (1962) (compare also Kurowski, 2002). At 1–2 of the Beaufort wind scale wave height reaches 0.5–0.6 m in the surf zone. This results in the broadening of the beach face to 3.0–4.0 m and the decrease of its inclination to 8–10o. Such conditions favour the formation of beach cusps, morphologic steps and erosional cavities. Micro-scale sand falls are often observed. Longer stability periods of the conditions lead to further increase of the beach face width (up to 4.0–6.0 m) and the drop of its slope angle (down to 6–8o). Gravel bars and often algal swash marks are formed along the swash zone maximum range. Beach lagoons linked with the system of flow channels are drained by return channels. Microdeltas occur within the lagoons. Increase of the sea dynamics (to 2–3 in the Beaufort wind scale) results in the wave height exceeding 1.0 m. in the investigated part of the shore. The width of the foreshore reaches 8.0–10.0 m and its inclination decreases to 2–4o. Beach lagoons disappear replaced by channels, through which water and debris are transported under the conditions of upper flow regime in typical riverbeds. Further increase (>3 in the Beaufort wind scale) and a subsequent drop of the sea dynamics enables the formation of sandy shore terraces. Sedimentary forms and structures presented in the work are characteristic for sea shore environments and may have diagnostic importance in sedimentological studies of both present and fossil forms.