Naukowcy z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ postanowili zbadać jakość wód Jeziora Paprocańskiego i znaleźć odpowiedź na pytanie: dlaczego ich stan z roku na rok jest coraz gorszy. W tym celu sięgnęli m.in. do map opracowanych w latach 1747–1753 przez niemieckiego kartografa Fredericka Christiana von Wredego, na których zachowały się ówczesne rozwiązania hydrotechniczne będące cenną wskazówką dla naukowców. O tym, jakie propozycje mają biolodzy dla zarządców zbiornika wodnego, opowiada dr Andrzej Woźnica z Katedry Biochemii Uniwersytetu Śląskiego.
Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego prowadzą badania Jeziora Paprocańskiego, jednego z najstarszych zbiorników zaporowych w Polsce. Powstało ono dla potrzeb Huty Paprockiej w XVIII wieku. Można je zobaczyć m.in. na ręcznie wykonanych mapach „Kriegskarte von Schlesien”, które Frederick Christian von Wrede w latach 1747–1753 wykonał na zlecenie króla pruskiego Fryderyka II Wielkiego.Mapy dostarczyły m.in. informacji na temat zmian układu terenu w okolicach badanego obiektu – co, jak się później okazało, miało ogromne znaczenie dla pogorszenia stanu jakości wód zbiornika. W związku z tym przygotowane zostały wytyczne dla zarządców mające na celu przywrócenie pełnej funkcjonalności Jeziora Paprocańskiego, w tym również służące wykorzystaniu jego turystyczno-rekreacyjnego potencjału.
Dr Andrzej Woźnica z Katedry Biochemii Uniwersytetu Śląskiego
Fot. „Gazeta Uniwersytecka UŚ”
– Przede wszystkim z badanego przez nas terenu zniknęło wiele okolicznych zbiorników wodnych, które jeszcze w XVIII wieku otaczały jezioro. Poza tym znacząco zmniejszono jego zlewnię ze względu na złą jakość wód pokopalnianych. Zatem pewne rozwiązania hydrotechniczne, które mogliśmy dostrzec w archiwach, zostały z czasem zaniedbane – wyjaśnia dr Andrzej Woźnica.
Naukowcy sprawdzali również dokumenty odnoszące się do badanego obszaru w pszczyńskim oddziale Archiwum Państwowego w Katowicach. Zwrócili szczególną uwagę na pewnego rodzaju równoległe, dobrze widoczne na mapach „kreski” znajdujące się w pobliżu zbiornika, lecz niedochodzące do starego koryta Gostyni – rzeki zasilającej akwen. Ich pozostałości są zresztą obserwowane także dziś w okolicach Jeziora Paprocańskiego. Owe „kreski” okazały się rowami melioracyjnymi nawadniającymi pobliskie łąki. Mieszkańcy wspominali również o istniejącej na tym terenie oczyszczalni wody.
– Okazało się, że rzeka Gostynia przedzielona była jazem iglicowym, woda przelewała się więc na pobliskie łąki znajdujące się po lewej i prawej stronie koryta – mówi naukowiec. Jak dodaje, w dokumentacji zachowały się rysunki techniczne wspomnianej oczyszczalni typu gruntowo-korzeniowego. Woda wprowadzana na łąki za pośrednictwem rowów melioracyjnych była jednocześnie naturalnie oczyszczana z fosforu i azotu poprzez korzenie roślin znajdujących się właśnie na tej łące. W ten sposób oczyszczona zasilała następnie zbiornik Paprocany. Jak wyjaśnia naukowiec, z czasem jednak oczyszczalnię zlikwidowano, a rowy melioracyjne przestały pełnić swoją funkcję. Koryto rzeki Gostyni zostało przeniesione w północną część zbiornika, przebudowano zlewnię – obecnie wykorzystywane jest zaledwie 12 proc. powierzchni zlewni pierwotnej – działania te przyczyniły się więc do zmiany przepływu wody przez zbiornik i w efekcie doprowadziły do pogorszenia jej jakości.
Dokumentacja archiwalna jazu iglicowego piętrzącego wody Gostyni pozwalającego zasilać wodą obszar oczyszczalni
Fot. dr Andrzej Woźnica
Szczególnym miejscem Jeziora Paprocańskiego jest kąpielisko pełniące funkcje rekreacyjno-turystyczne. Aby przyjrzeć mu się dokładniej, naukowcy, pracując w interdyscyplinarnym zespole, opracowali numeryczny model badanego zbiornika. Dzięki temu narzędziu mogą m.in. obrazować dynamicznie i czasoprzestrzennie sposób przepływu wody w zbiorniku oraz wpływ poszczególnych czynników na ten proces. Opierając się na zgromadzonych danych, wykazali, że kąpielisko jest szczególnie narażone na występowanie zakwitów.
– Model przepływu wody w zbiorniku pokazał, że kierunek i siła wiatrów połączone z kształtem zbiornika sprawiają, iż masowo rozwijający się fitoplankton jest spychany właśnie w rejon kąpieliska – tłumaczy dr Andrzej Woźnica. Jak dodaje, jednym z proponowanych rozwiązań stosowanych już zresztą na świecie jest mechaniczne odgrodzenie kąpieliska od pozostałej części Jeziora Paprocańskiego, dzięki czemu powstałe na zbiorniku zakwity nie będą przedostawały się do przestrzeni rekreacyjnej. Stosowane mogą być specjalne membrany, jest to jednak rozwiązanie kosztowne. Alternatywą są mniej skuteczne kurtyny – rodzaj kierownic przepływu, które sprawią, że glony i inne organizmy żywe będą transportowane za pośrednictwem wody i wiatru w taki sposób, aby omijały rejon kąpieliska.
Kolejnym rozwiązaniem proponowanym przez zespół naukowców z Uniwersytetu Śląskiego jest zwiększenie powierzchni szuwarów – zbiorowiska roślinności przybrzeżnej przyczyniającej się do oczyszczania wód zbiornika z fosforu i azotu, co w naturalny sposób zabezpieczy jezioro przed pojawianiem się zakwitów. Ponadto takie zbiorowiska roślinne stanowią doskonałe miejsce lęgowe ptaków i tarliska dla ryb.
Zdaniem naukowców wskazane byłoby również poszukiwanie zasobów wody, które mogłyby zasilić paprocański zbiornik.
Dr hab. Eugeniusz Małkowski z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ przegląda dokumenty dotyczące Paprocan w Archiwum Państwowym w Katowicach Oddział Pszczyna
Fot. Marek Grucka
– Niestety wody rzeki Gostyni są mocno zanieczyszczone, dlatego poszukiwaliśmy alternatywnych źródeł. Udało nam się kilka takich miejsc wskazać. Wykorzystaliśmy numeryczny model zbiornika, aby pokazać, jak proponowane przez nas rozwiązania wpłyną na zmianę dynamiki przepływu wody w Jeziorze Paprocańskim. Dzięki temu wiemy, że skróceniu ulegnie czas zatrzymania wody w akwenie, co ma kapitalne znaczenie dla stanu jego wodnych zasobów – tłumaczy dr Woźnica. Jak dodaje, obecnie czas zatrzymania wód wynosi około dwóch miesięcy. Po wprowadzeniu zmian byłby o połowę krótszy. Obniży się w związku z tym temperatura wody w akwenie, co także zmniejszy prawdopodobieństwo wystąpienia zakwitów.
Najciekawszym rozwiązaniem zaproponowanym przez naukowców jest jednak odtworzenie hydrotechnicznych rozwiązań z przeszłości, czyli odbudowanie oczyszczalni wody typu gruntowo-korzeniowego oraz związane z tym ponowne wykorzystanie dawnych rowów melioracyjnych. – Dzięki temu nie tylko przyczynimy się do poprawy jakości wód Jeziora Paprocańskiego, lecz również zyskamy kolejny niezwykle interesujący obiekt na Szlaku Zabytków Techniki Województwa Śląskiego – podsumowuje dr Andrzej Woźnica.
Artykuł Małgorzaty Kłoskowicz pt. „Gospodarka woda z przeszłości” ukazał się w „Gazecie Uniwersyteckiej UŚ” nr 10 (250) lipiec–wrzesień 2017.
Napisali o tym:
- www.nauwawpolsce.pap.pl – „Propozycje naukowców UŚ na poprawę jakości wód Jeziora Paprocańskiego” (13 lipca 2017 r.)