Naukowcy z Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania Polskiej Akademii Nauk oraz Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie zebrali codzienne dane o poziomie wody w Wiśle w Warszawie z okresu od 1 lutego 1799 roku do 31 października 2024 roku.
Ponieważ pomiary były prowadzone za pomocą różnych metod - na początku odczyty pochodziły z łaty umieszczonej na moście, potem rejestrowano je dzięki urządzeniom mechanicznym, aż wreszcie posłużono się aparaturą elektroniczną - badacze musieli je ujednolicić. Wszystko po to, żeby lepiej zrozumieć wahania stanów wody w rzece na przestrzeni ostatnich dwóch wieków.
- Wskutek ujednolicenia pomiarów uzyskaliśmy unikalny w skali europejskiej ciąg dobowy dla dużej rzeki - podsumował doktor Łukasz Sobechowicz z IGPZ PAN, jeden ze współautorów badania. Jak dodał, porównywalne zbiory dostępne były dotąd jedynie dla kilku rzek - na przykład dla Renu.
Baza, którą udało się stworzyć, została przedstawiona w pracy opublikowanej na łamach czasopisma "Earth System Science Data".
"Rzeka to układ dynamiczny"
Doktor Michał Wasilewicz z SGGW, który także jest jednym z autorów publikacji, wyjaśnił, że przygotowanie bazy nie było prostym zadaniem - nie tylko ze względu na metody, jakimi dokonywano pomiarów. Przez ponad 200 lat aż pięciokrotnie zmieniały się w Warszawie punkty pomiarowe, punkt odniesienia, czyli tak zwane zero na wodowskazie, oraz jednostki miar - stosowano m.in. stopy i cale reńskie, staropolskie, nowopolskie i angielskie, sążnie rosyjskie oraz system metryczny.
Zmieniały się także instytucje odpowiedzialne za archiwizację, a w pewnym momencie nastąpiła również zmiana z kalendarza gregoriańskiego na juliański. Należało również uzupełnić luki w obserwacjach. Badacze wykorzystali uczenie maszynowe, aby rozpoznać zależności między stanem wody w Wiśle na wysokości Warszawy a odczytami m.in. z Torunia czy Cypla Mątowskiego na Żuławach.
Naukowcy wyjaśnili, że sam stan wody nie przekłada się bezpośrednio na informację o tym, ile wody rzeczywiście płynęło korytem.
- Nie wolno wziąć całego zestawu danych z 225 lat i bezpośrednio porównywać poziomów wody sprzed dwóch wieków z dzisiejszymi - zwrócił uwagę Sobechowicz. Zaznaczył przy tym, że rzeka jest układem dynamicznym, a położenie dna ulega stałym zmianom. - Na odcinku warszawskim w XX wieku koryto sukcesywnie się pogłębiało. Z tego powodu trzeba było zmieniać również zero wodowskazowe, które zależy od lokalnego układu dna - poinformował.
"Każde pokolenie zadaje rzece inne pytania"
Kolejny współautor badania, doktor habilitowany Dariusz Brykała, profesor IGiPZ, wyliczał, że do odtworzenia objętości przepływu potrzebnych jest kilka informacji: wysokość słupa wody, geometria przekroju poprzecznego koryta oraz średnia prędkość przepływu wody. Baza dobowych stanów wody i odnalezione w archiwach plany koryta Wisły w Warszawie pozwolą oszacować wartość przepływów w przeszłości.
- Aby to osiągnąć, potrzeba jeszcze dużych nakładów pracy - powiedział prof. Brykała. Jak zapowiedział, będzie to kolejny etap badań. Jeśli jednak już teraz dostępne dane podzieli się na krótsze przedziały, np. dekady, w których koryto było względnie stabilne, można próbować precyzyjnie analizować dynamikę i częstotliwość występowania niżówek oraz wezbrań.
>>> CZYTAJ TEŻ: Rzeki pokazują pewne podsumowanie zmiany klimatu, która odbywa się na naszych oczach
Pytani o to, czy w tak długim ciągu pomiarowym widać bezpośrednio wpływ zmian klimatycznych, badacze odpowiedzieli, że ich baza ma stanowić przede wszystkim punkt wyjścia do dalszych szczegółowych analiz. Wasilewicz wskazał, że zmiany w występowaniu wezbrań i niżówek wszyscy w ostatnich latach zauważamy, ale do ich badania potrzebne są wartości przepływów.
- 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. Dziś dane te mogą się nam przydać, by badać globalne ocieplenie. Dlatego przygotowaliśmy spójny materiał, obejmujący 225 lat, który posłuży nie tylko nam, ale i kolejnym pokoleniom badaczy. Być może dzięki tym danym da się odpowiedzieć na pytania, których dziś jeszcze nie potrafimy nawet sformułować - mówił Sobechowicz.
W tym roku Wisła pobiła rekord
W ostatnim czasie informowaliśmy o tym, jak niski był poziom wody w Wiśle na stacji hydrologicznej Warszawa-Bulwary. Pod koniec sierpnia 2026 tamtejszy wodowskaz pokazał poziom 100 centymetrów. Później - w drugiej dekadzie września - wartość ta spadła jeszcze bardziej, do 94 centymetrów, co było najniższym wynikiem od 2017 roku, od kiedy prowadzone są pomiary w tym rejonie rzeki. W kolejnych tygodniach poziom wody zaczął jednak stopniowo rosnąć.