Polscy naukowcy przeliczyli rosyjskie sążnie, dawne stopy i staropolskie miary, by stworzyć najdłuższy ciąg pomiarowy w Europie. Zbiór danych o stanie Wisły to nie tylko ciekawostka naukowa, ale i realne narzędzie mogące pomóc w mierzeniu się z kryzysem klimatycznym.
Bezpieczeństwo wodne, stabilność dostaw dla rolnictwa i przemysłu oraz ochrona przed ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi – to wyzwania, które bezpośrednio przekładają się na finanse państwa i portfele konsumentów. Aby lepiej zrozumieć dynamikę tych procesów, badacze z Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN oraz Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) dokonali rzeczy przełomowej: zebrali i ujednolicili ponad 82 tysiące dobowych pomiarów poziomu wody w Wiśle na wysokości Warszawy z lat 1799–2024.
Na pierwszy rzut oka nie brzmi to widowiskowo, ale efektem ich prac jest unikatowy w skali europejskiej ciąg danych dla tak dużej rzeki, porównywalny jedynie z najstarszymi zbiorami dotyczącymi Renu. Rezultaty opublikowane w czasopiśmie Earth System Science Data rejestrują przejście od chłodnego okresu małej epoki lodowej aż po współczesne realia globalnego ocieplenia.
Od rosyjskich sążni po sztuczną inteligencję
Uporządkowanie danych zbieranych przez ponad dwa stulecia wymagało gigantycznej pracy detektywistycznej. W tym czasie w Warszawie aż pięciokrotnie zmieniały się punkty pomiarowe, punkt odniesienia (tzw. zero na wodowskazie) oraz same jednostki miar. Badacze musieli przeliczać na system metryczny m.in. stopy i cale reńskie, staropolskie, nowopolskie i angielskie czy sążnie rosyjskie. Dodatkowym utrudnieniem były zmiany instytucji odpowiedzialnych za archiwizację oraz przejściowe stosowanie kalendarza juliańskiego obok gregoriańskiego.
Nie brakowało też luk w historycznych zapiskach. Aby je uzupełnić, naukowcy sięgnęli po nowoczesne technologie. Wykorzystali algorytmy uczenia maszynowego, które na podstawie historycznych odczytów ze stacji w Toruniu czy Cypla Mątowskiego na Żuławach precyzyjnie odtworzyły brakujące dane dla Warszawy.
Dlaczego sam poziom wody nie wystarczy?
Eksperci przestrzegają przed prostym porównywaniem wysokości słupa wody sprzed dwustu lat ze współczesnymi odczytami. Koryto rzeki stale ewoluuje, a w XX wieku na warszawskim odcinku Wisły uległo ono znacznemu pogłębieniu.
Jak podkreśla dr hab. Dariusz Brykała, prof. IGiPZ cytowany przez Polskę Akademię Nauk (PAN), do pełnego odtworzenia rzeczywistej objętości przepływu wody potrzebne są trzy kluczowe parametry: wysokość słupa wody, geometria przekroju poprzecznego koryta oraz średnia prędkość przepływu. Połączenie zgromadzonych dobowych stanów wody z odnalezionymi w archiwach planami koryta pozwoli w kolejnym etapie badań oszacować realne przepływy w poszczególnych dekadach.
Zobacz także
Od żeglugi do zmian klimatycznych
Zebrane dane mają olbrzymie znaczenie ekonomiczne i naukowe. Pozwalają na precyzyjniejszą analizę częstotliwości i dynamiki występujących w ostatnich latach susz (niżówek) oraz gwałtownych wezbrań. To zjawiska, które odbijają się na plonach, a w efekcie na tym, jak kształtują się ceny owoców i warzyw. Jednocześnie miesiące bez deszczu przeplatane nawalnymi ulewami sprawiają, że polskie miasta wpadają w pułapkę pogody, a infrastruktura nie nadąża za skrajnościami.
"Każde pokolenie zadaje rzece inne pytania. Dwa wieki temu mierzono poziom wody w Wiśle z myślą o nawigacji statków i prognozowaniu powodzi, potem – na potrzeby budowy sieci wodociągowej, a dziś dane te mogą się nam przydać, by badać globalne ocieplenie" – podsumowuje dr Łukasz Sobechowicz z IGiPZ PAN, cytowany przez PAN.
Stworzona baza stanowi spójny fundament nie tylko do badania skutków zmian klimatycznych, ale także do projektowania długofalowych strategii zarządzania zasobami wodnymi kraju.
Źródło: PAN, publikacja w "Earth System Science Data".
Nie przegap żadnej ważnej wiadomości i obserwuj nas w Google News!