Hydrologia

This is a parallax text block. Click the edit button to change this text.

Wymiana wód

Bałtyk jest morzem, którego wody charakteryzują się niższym zasoleniem od tego w wodach oceanicznych. Przyczyny należy szukać w dużym spływie wód rzecznych i opadowych oraz utrudnionym dopływie wód oceanicznych przez Cieśniny Duńskie. Gdyby Bałtyk został odcięty od oceanu, zamieniłby się w jezioro, gdyż dopływa do niego znacznie więcej słodkiej wody niż wyparowuje. W rezultacie, jego bilans wodny jest dodatni, co oznacza, że wody bałtyckie stale odpływają do sąsiedniego Morza Północnego.

Podczas silnych, zachodnich wiatrów kierunek ruchu mas wodnych zmienia się. Wówczas przez cieśniny duńskie, z zachodu na wschód, przelewają się słone wody z Morza Północnego. Zjawisko to nazywane jest wlewem. Znaczące wlewy mają charakter epizodyczny i gwałtowny, a ich wielkość zależy od warunków środowiskowych. Dawniej obserwowano 5-7 wlewów na dekadę, jednak od lat 80. XX wieku zjawisko to ustało. Kolejne wlewy miały miejsce w 1993, 2003 oraz w 2014 roku, kiedy to nastąpił rekordowo silny wlew. Poza wspomnianymi wyżej wlewami barotropowymi, czyli wynikającymi z różnicy w poziomie wód między Kattegatem a Bałtykiem Właściwym, wyróżniamy także wlewy baroklinowe, które wymuszane są różnicą gęstości wód bałtyckich i Morza Północnego. Zachodzą one w sposób ciągły, jednak ilości przenoszonej w ten sposób wody słonej są nieznaczne i niewystarczające dla odnowy ekosystemu Morza Bałtyckiego. Jedynie duże wlewy barotropowe są w stanie  natlenić wody w głębiach oraz zrównoważyć bilans soli.

Mechanizm powstawania wlewów:

Wlewy świeżej wody morskiej mają miejsce w czasie silnych wiatrów jesienno-zimowych. Aby do nich doszło konieczny jest specyficzny układ baryczny i cyrkulacja atmosferyczna. Najpierw muszą występować długotrwałe wiatry wschodnie sprzyjające wypływowi wody powierzchniowej z Bałtyku, a co za tym idzie obniżające poziom morza. Następnie kierunek wiatru musi się odwrócić, powodując napływ słonych, bogato natlenionych wód z Morza Północnego przez Cieśniny Duńskie. Woda z Morza Północnego jest „cięższa” (wynika to z jej gęstości) niż woda bałtycka, dlatego opada na dno. Następnie po dnie przemieszcza się do kolejnych basenów, wypierając w ten sposób zalegające tam stare, pozbawione tlenu wody przydenne i tworząc charakterystyczną dwuwarstwowość zasolenia i gęstości wody w Bałtyku. Stałą granicą pomiędzy tymi dwoma warstwami wody jest haloklina, która uniemożliwia mieszanie się wód o różnym zasoleniu. W zachodniej części Bałtyku znajduje się ona na głębokości 40-60 m, zaś we wschodniej na głębokości 60-80 m. Wlewy takie trwają od kilku do kilkunastu dni i mają charakter epizodyczny.

Zasolenie

Bałtyk nie jest typowym, słonym morzem. Średnie zasolenie jego wód powierzchniowych jest pięciokrotnie niższe niż w oceanie (36,6 PSU) i wynosi 7,5. Decydujący wpływ ma na to przewaga dopływu wód rzecznych i opadowych nad wlewami słonych wód z Kattegatu. Zasolenie wód bałtyckich nie jest jednolite – zmniejsza się ono w miarę oddalania się od Cieśnin Duńskich. W odróżnieniu od wód powierzchniowych warstwa przydenna jest dużo bardziej słona. Jej zasolenie zmienia się od 30 do 10 wraz z odległością od cieśnin.

Zasolenie wód przydennych Bałtyku

Zasolenie wód Bałtyku na przekroju Kattegat – Zatoka Botnicka

Stratyfikacja wód

Istotną cechą wód bałtyckich jest ich uwarstwienie. Wyróżnia się dwie zasadnicze warstwy:

  1. Wody powierzchniowe o niskim zasoleniu, dobrze wymieszane i natlenione. Ich temperatura waha się, w zależności od sezonu, od 0°C do 20°C.

  2. Wody głębinowe o zasoleniu 12-22 PSU, wykazujące prawie stałą temperaturę 4-6°C.

W warstwie pośredniej, tzw. haloklinie, następuje gwałtowny wzrost zasolenia i tym samym gęstości wody. Jest to bariera utrudniająca mieszanie się wód powierzchniowych z głębinowymi, dlatego też te ostatnie są gorzej natlenione. W największych głębiach bałtyckich dochodzi nawet do całkowitego zużycia tlenu i wytwarzania toksycznego dla zwierząt siarkowodoru. Jest to proces naturalny zachodzący w morzach. Sytuację tlenową poprawiają jedynie większe wlewy dobrze natlenionych wód pochodzenia oceanicznego, które usuwają pozbawiona tlenu wodę z dna. Mają one fundamentalne znaczenie dla środowiska Bałtyku. Dochodzi do nich tylko podczas silnych sztormów, raz na kilka lat.