Monitoring przyrody

Obszary chronione, a w szczególności parki narodowe, powinny wdrażać i realizować monitoring przyrodniczy w celu realizacji swoich podstawowych zadań z zakresu ochrony przyrody. Program monitoringu powinien być zaplanowany tak, aby dostarczać informacji na temat relacji pomiędzy stanem zasobów przyrodniczych a zasadami ich użytkowania czy ochrony. Wyniki monitoringu powinny informować zarówno o efektywności dotychczas stosowanych metod ochrony jak również być podstawą do planowania przyszłych działań ochronnych.

W Karkonoskim Parku Narodowym prowadzi się systematyczny monitoring przyrodniczy. Ze względu na klęskę ekologiczną, która dotknęła karkonoskie lasy, główny nacisk położono na monitoring ekosystemów leśnych. Został on wprowadzony w 2001 roku. System ten stanowi sieć powierzchni kołowych w siatce 200 x 300 m oraz sieć stałych powierzchni monitoringowych, na których zaplanowano pomiar i obserwację w regularnych odstępach czasu wybranych parametrów przyrodniczych. Uzyskane wyniki gromadzone są i przetwarzane w systemie informacji przestrzennej (GIS) Parku. Ilość uzyskanych dotychczas informacji o ekosystemach leśnych Parku pozwala na prawidłowe planowanie zadań ochronnych w tych ekosystemach oraz dostarcza ogromnej wiedzy o zasadach funkcjonowania tych ekosystemów. Wiedza ta jest wykorzystywana zarówno przez praktyków zajmujących się ochroną ekosystemów leśnych jak również przez pracowników naukowych przy realizacji programów badawczych.

Stacja Bazowa Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego „Karkonosze” rozpoczęła swoją działalność w dniu 01.01.2016 r. Zlewnia potoku Wrzosówka o powierzchni 11,49 km2 jest podstawowym obiektem badawczym, na którym jest realizowany program Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego przez Stację Bazową ZMŚP „Karkonosze”. Otulinę zlewni badawczej potoku Wrzosówka stanowi cały obszar Karkonoskiego Parku Narodowego wraz z otuliną Parku o łącznej powierzchni 190,46 km2. W badanej zlewni rzecznej i jej otulinie realizowany jest szeroki zakres pomiarowy dotyczący funkcjonowania środowiska przyrodniczego, zarówno pod względem abiotycznym jak i przyrody ożywionej. Zlewnia potoku Wrzosówka i jej otulina położone są w Karkonoszach, w regionalizacji fizycznogeograficznej Polski (Kondracki, 2000) położona jest w mezoregionie Karkonosze (332.37), który znajduje się w makroregionie Sudety Zachodnie (332.3), podprowincji Sudety z Przedgórzem Sudeckim (332), prowincji Masyw Czeski(33) i megaregionu Pozaalpejskiej Europy Środkowej (3).
Najwyżej położonym punktem w zlewni Wrzosówki jest Śmielec 1424 m n.p.m., zaś najniższym – profil wodowskazowy zamykający zlewnię reprezentatywną w Jagniątkowie na wysokości 530 m n.p.m.
Potok Wrzosówka drenuje centralną część Karkonoszy. Jego obszar źródliskowy znajduje się w Czarnym Kotle Jagniątkowskim na wysokości około 1228 m n.p.m., a ujście do rzeki Kamienna znajduje się pomiędzy Cieplicami a Jelenią Górą na rzędnej około 340 m n.p.m. Do monitoringu w ramach ZMŚP wytypowana została górna część zlewni Wrzosówki, wraz z jej prawymi dopływami Polskim Potokiem i Sopotem. Spadek doliny Wrzosówki wynosi około 139 ‰, natomiast jej zalesienie do przekroju w Jagniątkowie wynosi 87 %. Średni jednostkowy odpływ rzeczny dla górnej części zlewni szacowany jest na ok. 20-26 l/s km2, a moduł odpływu podziemnego wynosi ok. 5,5 l/s km2.
Obszar zlewni Wrzosówki, podobnie jak większą część Karkonoszy, budują granity karkonoskie, w górnej grzbietowej partii równoziarniste, natomiast w dolnej – odmiany porfirowate. Skały te należą do dużej jednostki nazywanej blokiem karkonosko-izerskim. Wąska dolina Wrzosówki posiada wyraźne założenia tektoniczne , które widoczne są na mapach tektonicznych w postaci wyraźnej struktury linijnej o charakterze lineamentu. Jej górną część tworzy kocioł polodowcowy – Czarny Kocioł Jagniątkowski – będący pozostałością po plejstoceńskich zlodowaceniach. Podobną genezę mają utwory wypełniające górną część doliny - polodowcowe utwory morenowe o charakterze głazowisk moren czołowych i bocznych oraz żwiry wodnolodowcowe i niewielkiej miąższości osady aluwialne, dokumentujące działalność lodowca, którego jęzor spływał do wysokości ok. 950 m n.p.m. W szczytowych partiach oraz na spłaszczeniach śródstokowych położone są efektowne granitowe ostańce skalne, m.in. Paciorki, Śląskie Kamienie i Czeskie Kamienie.
Warunki klimatyczne w zlewni Wrzosówki są charakterystyczne dla zachodniej części Karkonoszy. W zlewni Wrzosówki, podobnie jak w całych Karkonoszach, średnia temperatura powietrza rośnie ze spadkiem wysokości od około +2°C w górnych partiach zlewni, do około +8°C w dolnych partiach zlewni. Roczna suma opadów w górnej części zlewni Wrzosówki wynosi około 1400mm, a w dolnej części zlewni Wrzosówki roczna suma opadów atmosferycznych wynosi około 1150mm. Bardzo istotną cechą charakterystyczną zlewni Wrzosówki, jak i całych Karkonoszy, jest duży udział opadów śnieżnych w ogólnych sumach opadów, który w dolnych partiach zlewni wynosi około 20-30%, a w górnych partiach zlewni nawet 60-70% sumy opadów półrocza chłodnego.
Na obszarze zlewni Wrzosówki występuje duża różnorodność ekosystemów, siedlisk i zbiorowisk roślinnych, charakteryzujących się typową dla obszarów górskich piętrowością. Piętro regla dolnego porośnięte jest lasami o strukturze siedliskowej i gatunkowej typowej dla całego obszaru Sudetów. Należą do nich siedliska leśne m.in. kwaśnej buczyny sudeckiej oraz boru świerkowo-jodłowego, odtwarzane obecnie drogą restytucji jodły pospolitej. Zlokalizowane są tu cenne ekosystemy łąkowe. Regiel górny porasta  górnoreglowa świerczyna sudecka, urozmaicona licznymi stokowymi torfowiskami przejściowymi. Wyjątkowym bogactwem rozmaitych siedlisk odznacza się Czarny Kocioł Jagniątkowski. W piętrze subalpejskim szeroko rozpowszechnione są zarośla kosodrzewiny, wśród których występują też niewielkie fragmenty sudeckich muraw bliźniczkowych oraz typowe dla Karkonoszy torfowiska subalpejskie wysokie i przejściowe.
Zlewnia Wrzosówki jest reprezentatywna dla całego  obszaru Karkonoszy i łączy w sobie elementy górskie oraz borealne. Do tych pierwszych należy niewątpliwie ukształtowanie jej powierzchni oraz wykształcone piętra klimatyczne i roślinne – od piętra regla dolnego do piętra subalpejskiego. Elementy borealne reprezentuje szereg zbiorowisk roślinnych i gatunków roślin i zwierząt, z których wiele jest reliktami glacjalnymi. Liczne zbiorowiska stanowią siedliska Natura 2000, w tym również priorytetowe.
Badana zlewnia położona jest w szczególnie cennych przyrodniczo terenach: Karkonoskim Parku Narodowym wraz z otuliną oraz na obszarach Natura 2000: Karkonosze PLH020006 i Karkonosze PLB020007. Warto podkreślić również niewielką ingerencję człowieka w przyrodę górnej części zlewni Wrzosówki, gdyż w przeciwieństwie do innych wysokich partii Karkonoszy, na obszarze tym nie ma obiektów turystycznych typu schronisk. Wpływ człowieka zaznacza się coraz bardziej wraz ze spadkiem wysokości, jednak jest on stosunkowo niewielki. Zamknięcie zlewni położone jest już na terenie zabudowanym, w dzielnicy Jeleniej Góry – Jagniątków.

Uruchomienie Stacji Bazowej ZMŚP „Karkonosze” zostało dofinansowane przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska w Gospodarki Wodnej we Wrocławiu

System pomiarowy w Stacji Bazowej Karkonosze w pełni odpowiada standardom ZMŚP. Realizację programu pomiarowego meteorologia(A1) oparto o dwie stacje meteorologiczne: w Jagniątkowie ( 615 m n.p.m.), której topoklimatyczny charakter reprezentuje warunki klimatyczne panujące w dolnych partiach zlewni badawczej oraz na Szrenicy (1325 m n.p.m.), która położona jest w otulinie zlewni badawczej, w odległości ok. 5 km od obszaru zlewni i reprezentuje warunki panujące na wierzchowinie Karkonoszy, a więc i w górnych partiach zlewni Wrzosówki. Na terenie stacji meteorologicznych prowadzony jest także program pomiarowy zanieczyszczeń powietrza(B1), który jest wykonywany metodą pasywną.
System pomiarowy obiegu wody w zlewni potoku Wrzosówka obejmuje analizy ilościowe i jakościowe opadu atmosferycznego (C1), opadu podkoronowego (C2), spływu po pniach (C3), roztworów glebowych (F1), wód podziemnych (F2) i wód rzecznych (H1).
Na leśnych powierzchniach badawczych w zlewni potoku Wrzosówka realizowane są także programy biotyczne: metale ciężkie i siarka w porostach (D1), opad organiczny (G2), gatunki inwazyjne obcego pochodzenia (J3), uszkodzenia drzew i drzewostanów (K1), epifity nadrzewne (M1).
Oprócz tego realizowane są następujące programy: Hydrobiologia rzek – makrofity i ocena hydromorfologiczna koryta rzecznego (I1), modelowanie zmian bilansu wodnego i biogeochemicznego (R1) oraz program specjalistyczny właściwości fizycznych i chemizmu pokrywy śnieżnej.

Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego (ZMŚP) funkcjonuje w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska, a jego zadaniem w odróżnieniu od monitoringów specjalistycznych jest prowadzenie obserwacji możliwie jak największej liczby elementów środowiska przyrodniczego, w oparciu o planowe, zorganizowane badania stacjonarne.
Celem ZMŚP jest dostarczenie danych do określania aktualnego stanu środowiska oraz w oparciu o wieloletnie cykle obserwacyjne, przedstawienie krótko i długookresowych przemian środowiska w warunkach zmian klimatu i narastającej antropopresji. Uzyskane wyniki z prowadzonych obserwacji stanowią podstawę do sporządzenia prognoz krótko i długoterminowych rozwoju środowiska przyrodniczego oraz przedstawienia kierunków zagrożeń i sposobów ich przeciwdziałania. Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego w odróżnieniu od monitoringów branżowych dostarcza kompleksowych informacji, nie tylko w ramach wybranych programów pomiarowych, lecz przede wszystkim o związkach przyczynowo-skutkowych i rezultatach ich oddziaływania na środowisko geograficzne.
Program ZMŚP jest programem naukowo-badawczym funkcjonowania geoekosystemów (krajobrazów), służy zachowaniu struktury krajobrazowej Polski. Pod względem metodologicznym program ZMŚP opiera się na koncepcji funkcjonowania systemu, realizuje założenia zachowania georóżnorodności i bioróżnorodności całego kraju. Podstawowym obiektem badań w ZMŚP jest zlewnia rzeczna (jeziorna), w zasięgu której zlokalizowane są testowe powierzchnie badawcze, ujmujące możliwie wszystkie typy ekosystemów badanego krajobrazu.
Program ZMŚP w zakresie organizacji systemu pomiarowego i metod badań nawiązuje do programu europejskiego Integrated Monitoring (International Co-operative Programme on Integrated Monitoring on Air Pollution Effects = ICP/IM).
Podstawowym obiektem badań w Zintegrowanym Monitoringu Środowiska Przyrodniczego jest zlewnia rzeczna lub jeziorna, w której zlokalizowane są testowe powierzchnie badawcze i stanowiska pomiarowe. Szeroki zakres komplementarnych badań stacjonarnych prowadzony jest wg standaryzowanych metod w obrębie 11 Stacji Bazowych w reprezentatywnych zlewniach rzecznych lub jeziornych.