Wielkopolski Park Narodowy jest jednym z najstarszych parków narodowych w Polsce. Utworzony został w 1957 roku w celu ochrony unikatowego krajobrazu polodowcowego środkowej Wielkopolski. Obecnie zajmuje powierzchnię 7,5 tysiąca hektarów obejmując lasy, jeziora, pagórkowate wzniesienia morenowe oraz tereny podmokłe. To właśnie lód, mróz i śnieg, zarówno w przeszłości jak i współcześnie, odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu tego obszaru.
Około 10-12 tysięcy lat temu obszar dzisiejszego Parku znajdował się pod wpływem lądolodu skandynawskiego. Ogromna masa lodu przesuwała się z północy, zagarniając skały, piaski i żwiry, modelując tym samym na nowo powierzchnię ziemi. Dzisiejsze łagodne wzgórza czy obniżenia terenu w postaci zagłębień i dolin stanowią bezpośredni efekt zachodzących wówczas procesów.
Najwyższe wzniesienia Wielkopolskiego Parku Narodowego to moreny czołowe i denne, do których należy zespół pięciu wzniesień na wale polodowcowym, tzw. ozie Bukowsko-Mosińskim, zwanych Szwedzkimi Górami. Zimą, pod śniegiem, wyglądają one niemal jak miniaturowe pasmo górskie.
Jeziora, takie jak Jezioro Góreckie, Budzyńskie czy Kociołek, powstałe w długich rynnach wyżłobionych przez wody płynące pod lodowcem, czy wytopiskowe Jezioro Żabiak są dziś wizytówką Parku. Jeziora te mają duże znaczenie przyrodnicze i hydrologiczne, wpływając na lokalne warunki klimatyczne oraz różnorodność biologiczną Parku. A zimą, gdy jeziora zamarzają i krajobraz nabiera surowego charakteru lepiej można zrozumieć warunki panujące tu w epoce lodowcowej.
Na terenie Parku występują także dość licznie głazy narzutowe, przywleczone przez lodowiec z odległych obszarów północnej Europy – głównie Skandynawii. Analiza ich składu mineralnego pozwoliła naukowcom na odtworzenie kierunków przemieszczania się lądolodu oraz rekonstrukcję procesów geologicznych zachodzących w czasie zlodowaceń. Stanowi to ważny element badawczy, ilustrujący skalę oddziaływania lodu na krajobraz.
Bo Wielkopolski Park Narodowy nie jest tylko terem rekreacyjnym. To miejsce długoterminowych badań środowiskowych prowadzonych we współpracy z instytucjami naukowymi, w tym uczelniami wyższymi. Obejmują one m.in. monitoring wód podziemnych i powierzchniowych, obserwację zmian klimatycznych, analizę roślinności oraz badania fauny. Szczególnie istotne są badania pozwalające ocenić, jak współczesne zmiany klimatu wpływają na ekosystemy o genezie polodowcowej.
Przykładem działań naukowców na tym terenie mogą być wieloletnie pomiary jakości i poziomu wód podziemnych prowadzone we współpracy z badaczami ze zlokalizowanej w Jaziorach stacji ekologicznej Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu czy stacji fenologicznej w Trzebawiu, która powstała w ramach projektu PLGrid+ we współpracy z Wielkopolskim Parkiem Narodowym, Instytutem Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz PCSS, które udostępniło infrastrukturę IT. Dzięki pomiarom dokonanym w stacji ekologicznej możliwe stało się określanie trendów zmian zasobów wodnych oraz ich wpływu na siedliska Parku. W przypadku stacji w Trzebawiu rozpoczęto monitoring sezonowego rozwoju roślin w kontekście zmian klimatycznych, takich jak otwieranie pąków, kwitnienie, listnienie czy zmiana barwy liści. Dane te okazały się pomocne również w celu skutecznej ochrony środowiska.
Pokrywa śnieżna „upraszcza” krajobraz, uwidaczniając jego rzeźbę. Pagórki morenowe, doliny i zagłębienia stają się wyraźniejsze, a ich polodowcowe pochodzenie łatwiejsze do rozpoznania. Sprzyja to analizie rzeźby terenu i identyfikacji form polodowcowych, a także obserwacji śladów aktywności zwierząt. Śnieg działa tu jak naturalny „detektor ruchu” do wykrywania tropów fauny (saren, jeleni, lisów, dzików czy borsuków a w ostatnim czasie również wilków), co stanowi cenne źródło danych badawczych w odniesieniu chociażby do ich możliwości adaptacyjnych do chłodnego klimatu.
Można więc śmiało określić ten obszar jako „żywe laboratorium naukowe”.
Nowoczesne technologie, w tym światłowody, otwierają nowe perspektywy w monitoringu środowiska – zwłaszcza tam, gdzie potrzebna jest ciągła, precyzyjna obserwacja zmian w czasie rzeczywistym i przestrzeni. W połączeniu z klasycznymi metodami badań przyrodniczych, mogą dostarczać zupełnie nowych danych o dynamice środowiska, które wcześniej były trudne lub niemożliwe do zebrania.
Na świecie, w tym w badaniach nad zmianami w środowisku górskim czy lawinowym, wykorzystuje się już techniki oparte na światłowodach do monitoringu zmian fizycznych w terenie – np. do detekcji wibracji, zmian temperatury lub ruchów gruntu w czasie rzeczywistym za pomocą infrastruktury światłowodowej. Światłowód w tym przypadku pełni funkcję czujnika/sensora reagującego na zachodzące w terenie zmiany. Przykładem mogą być czujniki FBG (ang. Fiber Bragg Gratings), umożliwiające precyzyjny pomiar odkształceń, naprężeń i temperatury, co pozwala zmierzyć np. mikroruchy gruntu czy zmiany warunków termicznych. Innymi technologiami są: DAS (ang. Distributed Acoustic Sensing) – pozwala ona na rejestrację drgań, wibracji i fal akustycznych wzdłuż całej długości światłowodu czy DTS (ang. Distributed Temerature Sensing) bazująca na zjawiskach rozproszenia Brillouina lub Ramana, które umożliwiają ciągły pomiar temperatury lub odkształceń na wielu kilometrach światłowodu (pisaliśmy o tym w kilku poprzednich wydaniach newslettera – #039, #042 i piszemy również w dzisiejszym). Dzięki temu możliwy jest ciągły monitoring dużych obszarów w sposób bezinwazyjny, bez konieczności instalowania licznych czujników punktowych oraz bez lokalnego zasilania w miejscu pomiaru. Systemy takie są odporne na wilgoć i mróz z możliwością prowadzenia ciągłego monitoringu przez wiele lat tam, gdzie tradycyjne czujniki mogą zawodzić.
Zastosowanie w warunkach Wielkopolskiego Parku Narodowego technologii FBG czy DAS mogłoby wspomóc np. monitoring i analizę zmian temperatury wód i gruntów wokół jezior i terenów podmokłych, wykrywanie i analizę procesów erozyjnych i stabilności form morenowych poprzez wykrywanie mikroprzemieszczeń gruntu, badania reakcji ekosystemów na ekstremalne zjawiska pogodowe (silne wiatry, burze czy gwałtowne zmiany pogody) lub nieinwazyjne obserwacje aktywności zwierząt.
W warunkach zimowych, takie technologie mogłyby posłużyć do np. monitorowania procesów zamarzania i rozmarzania gruntu, obserwacji zmian struktury lodu na jeziorach czy rejestrowania drgań wywołanych ruchem zwierząt lub pękaniem lodu.
Dane zbierane w terenie wymagają szybkiego i bezpiecznego przesyłu, co zapewnić mogłaby ogólnopolska sieć optyczna PIONIER, łącząca polskie ośrodki badawcze i naukowe. Jedna z jej cięciw, relacja Poznań – Zielona Góra, przebiega przez północno-zachodni obszar Parku, w okolicach Dębienka i Stęszewa.
Dzięki niej informacje z czujników, w postaci dużych ilości danych pomiarowych, mogłyby być przesyłane w szybki i bezpieczny sposób, a następnie analizowane w czasie rzeczywistym przez zespoły naukowców z różnych instytucji, posiadające zdalny dostęp do infrastruktury badawczej, wspierane przez narzędzia AI.
Takie połączenie lokalnych systemów monitoringu w Wielkopolskim Parku Narodowym z siecią PIONIER, mogłoby przyczynić się np. do prowadzenia kompleksowych badań nad wpływem zimy i zmian klimatu na krajobraz polodowcowy.
Rozwiązania przedstawione powyżej, choć nadal innowacyjne, mają więc realny potencjał, by w powiązaniu z krajową infrastrukturą badawczą opartą na światłowodowej sieci naukowej PIONIER, wspierającej naukowców, stać się wysokiej klasy narzędziem przyszłych badań naukowych nad środowiskiem przyrodniczym.
Wielkopolski Park Narodowy stanowi przykład obszaru, w którym historia geologiczna, współczesna przyroda i nowoczesne technologie mogą wzajemnie się uzupełniać, a analiza krajobrazu polodowcowego w połączeniu z zaawansowanymi metodami monitoringu środowiska, pozwolić lepiej zrozumieć procesy zachodzące w przyrodzie oraz skuteczniej ją chronić.
Zamieszczone poniżej odwołania do filmów pokazują Wielkopolski Park Narodowy i jego mieszkańców w „cieplejszej” niezimowej odsłonie.
https://vod.tvp.pl/programy,88/polskie-parki-narodowe-odcinki,317252/odcinek-13,S01E13,1004551
Katarzyna Siudzińska