Aizvējā
Modelētie dati parāda, ka, sākot no 1990. gadu vidus, ir nedaudz mainījušies viļņu virzieni. Vētras, kas ietekmēja Baltijas jūras atklāto daļu, vairs tik spēcīgi neietekmē Rīgas līča krastus, un otrādi – vētras, kas ietekmē Rīgas līča krastus, vairs tik spēcīgi neietekmē atklāto Baltijas jūras daļu. Ja nākotnē mainīsies vēju un viļņu virzieni, tas īpaši spēcīgi varētu ietekmēt tieši Rīgas līča rietumu piekrasti, kas pašlaik atrodas tādā kā aizvējā. Ja mainīsies vētru pārvietošanās virzieni un viļņi mainīs to pienākšanas leņķi, tieši līča rietumu piekraste nākotnē varētu vairāk ciest no erozijas. Arī vētru stiprums ietekmē krasta zonas izmaiņas. Pēdējo gadu laikā ir novērots, ka vētru intensitāte pieaug un spēcīgākās vētrās izveidojas lielāki viļņi, kas var apdraudēt plašākas krasta zonas.
Latvijas un visas Baltijas jūras piekraste ir ļoti mainīga – dažviet krasts atkāpjas, dažviet krasta zona kļūst lielāka. Tikai no novērojumiem vien ir grūti prognozēt, kā tas mainīsies nākotnē. Galvenie procesi, kas veido krasta zonu, notiek tieši zemūdens daļā, un izmaiņas, kuras redzam krastā – krasta erozija, ir rezultāts šiem procesiem. Piekrastes zona, kurā saskaras pludmale un jūras seklūdens josla, ir ļoti aktīva. To ietekmē vējš, tā izraisītie viļņi un straumes.
Paisums un bēgums Baltijas jūrā ir minimāls, vien pāris centimetri, tāpēc galvenais enerģijas avots un krastu veidotājs ir tieši vēja izraisītie viļņi.
Zemi viļņi ir krastu veidojoši – tie pienes smiltis krastam, un ūdens lēnām iesūcas smiltīs. Atplūdi ir vāji vai to nav vispār. Zemie viļņi pārsvarā ir raksturīgi vasarā. Šādos viļņos ir mazāk enerģijas, tā tiek iztērēta, virzoties uz krastu, un vairs nepietiek, lai aiznestu prom materiālu no krasta uz jūru.
Savukārt augsti viļņi, kas ar lielu spēku plūst tuvu krastam, ir destruktīvi, pludmali noārdoši. No šādiem viļņiem krasta zonā nonāk lielāks ūdens daudzums, ir spēcīgi atplūdi, lielāks smilšu apjoms tiek ieskalots jūrā, un ir izveidojusies vai arī sāk veidoties izskalošanās kāple. Šādi viļņi biežāk ir sastopami ziemā. Vienā un tajā pašā krasta posmā var būt gan augstie, gan zemie viļņi, padarot piekrastes zonu dinamisku.
Baltijas jūrā vislielākie postījumi notiek tieši lielu vētru laikā, kad augstie viļņi var apdraudēt līdz šim pat it kā stabilus krasta posmus.
Uzzinot vairāk par viļņiem un to mainību laika gaitā, ir iespējams paredzēt, kuri krasta posmi nākotnē var tik izskaloti.
Pētījums
Lai izprastu, kā mainās mūsu krasti un kuras vietas var tikt apdraudētas lielu vētru laikā, potenciāli bīstamie krasta posmi šajā pētījumā tika meklēti ar matemātiskās modelēšanas metodēm. Krasta izmaiņas nosaka daudzu faktoru kopums, piemēram, viļņu enerģija, vēja virziens, piekrastes straumes, veģetācijas daudzums, cilvēka izraisītās pārmaiņas krasta zonā.
Prognozēt visu faktoru ietekmi uz krastu ir sarežģīti un dārgi, kā arī nav zināmi visi iespējamie faktori, kas ietekmē krasta izmaiņas.
Šajā pētījumā tika izvēlēts viens galvenais krastu veidotājs – viļņi. Piekrastes potenciālās izmaiņas tika aprēķinātas no simulētās viļņu aktivitātes gandrīz 40 gadu ilgā periodā. Pētījums norādīja, ka laika gaitā vētras ir kļuvušas spēcīgākas un līdz ar to pēdējo gadu laikā arī krasta procesi ir kļuvuši aktīvāki. Bet, skatoties uz garkrasta sanešu plūsmas aktivitāti, kopējais smilšu daudzums, kas tiek pārvietots garkrasta zonā, pieaug tikai līdz pagājuša gadsimta deviņdesmito gadu vidum, bet vēlāk šis apjoms ar tādu pašu ātrumu samazinās.
Garkrasts ir jūras seklūdens josla gar krastu (no krasta līdz aptuveni četru metru dziļumam), savukārt garkrasta sanešu plūsma ir smilšu pārvietošanās jūras seklūdens zonā vēja izraisītas viļņošanās un straumju iedarbības rezultātā. Gultnei paliekot seklākai piekrastes zonā, viļņi sāk gāzties un smiltis piegrunts zonā tiek paceltas. Viļņi darbojas kā smilšu uzjundītāji, un tālāk tās gar krastu tiek pārvietotas ar straumju palīdzību.
Tātad kopējā aktivitāte smilšu uzjundīšanas ziņā Latvijas piekrastē pieaug, bet rezultātā tās netiek aiznestas tālāk gar krastu. Viļņu intensitāte ir kļuvusi spēcīgāka Baltijas jūras Latvijas piekrastē, bet smiltis pavisam maz tiek nestas prom no erodētā krasta posma.
Jaunas metodes
Viens no galvenajiem faktoriem, kas izraisa garkrasta sanešu plūsmas izmaiņas, ir tieši vēja un tā izraisīto viļņu virzienu maiņa. Viļņu pienākšanas virziena izmaiņas varētu būt saistītas ar ciklonu pārvietošanās trajektoriju maiņu mūsu reģionā. Viļņu un sanešu plūsmas izmaiņas norāda, ka ir mainījies virziens, no kura pienāk spēcīgākās vētras. Šis pētījums parāda, ka, sākot no deviņdesmito gadu vidus, vētras sāk citādāk ietekmēt Rīgas līci un atklāto Baltijas jūras krastu. Vētras, kas spēcīgi ietekmē Kurzemes rietumu piekrasti, vairs tik spēcīgi kā agrāk neietekmē Rīgas līča piekrasti. Kā arī vētras, kas ietekmē Rīgas līci, vairs tik spēcīgi neietekmē atklāto Baltijas jūras daļu. Pētījums arī norāda, ka pēdējo 30 gadu laikā klimats Baltijas jūras dienvidaustrumu reģionā ir mainījies.
Kādreiz drošie krasta posmi nākotnē var sākt atkāpties, un tas var apdraudēt piekrastē esošo infrastruktūru.
Sanešu plūsmas modelēšana var palīdzēt atklāt potenciāli bīstamas un ļoti mainīgas vietas Baltijas jūras krastos. Šis modelis parāda vietas, kur smilšu plūsma maina savu virzienu – kurās vietās sanešu plūsma koncentrējas un no kurienes tā plūst prom. Meklēt sanešu plūsmas saplūšanas jeb konverģences vietas un pretējās – sanešu plūsmas deficīta jeb diverģences vietas ir pilnīgi jauna metode. Līdz šim lielāka uzmanība pētījumos tika pievērsta sanešu plūsmas apjomu izmaiņām, nevis vietām, kur sanešu plūsma maina virzienus. Šajā pētījumā tika meklētas vietas, kur, satiekoties diviem straumju virzieniem, smilšu apjoms palielinās vai arī samazinās, ja garkrasta sanešu plūsma ir vērsta pretējos virzienos – smiltis tiek nestas prom no šīs vietas. Sanešu plūsmas konverģences un diverģences vietu izmaiņas arī norāda uz pārmaiņām mūsu reģionā klimata mainības ietekmē.
Pētījumā tika konstatētas vairākas sanešu koncentrēšanās un deficīta vietas. Viena no šīm interesantajām vietām ir Kuršu kāpa Lietuvā. Šeit pēc aprēķiniem var redzēt vienu sanešu koncentrēšanās punktu, kas gadu laikā maina savu atrašanās vietu. Šis punkts cauri gadiem bīdās šurpu turpu gar krastu visas kāpas garumā. Tas nozīmē, ka šai kāpai ar viļņiem tiek piegādāti sedimenti no viena gala Krievijā pie Sambijas pussalas līdz pat Klaipēdai Lietuvā. Katru gadu mainās vieta, kur tiek pienestas smiltis, bet rezultātā gandrīz katrs Kuršu kāpas posms saņem jaunu sanešu daudzumu aptuveni desmit gadu ilgā periodā. Šis process nodrošina pussalas stabilitāti pašreizējā viļņu režīmā.
Ja viļņu virziens vai stiprums mainīsies tuvāko gadu laikā, tas var nopietni apdraudēt šo smilšaino pussalu.
Toties Akmeņragā ir pretējs process. Šeit atklājās punkts, no kura saneši visu laiku virzās prom un kurš praktiski nemaina savu atrašanās vietu un parādās gandrīz visos modelētos gadus. Proti, Akmeņrags veido dabīgu barjeru smilšu plūsmai, kas sadala garkrastu sanešu plūsmu divās daļās – no Sambijas pussalas līdz Akmeņragam un tālāk no Akmeņraga līdz Kolkas ragam. Šis plūsmas diverģences punkts ir izveidojies, pateicoties viļņu kustībai gar krastu, kā arī krasta novietojumam pret sanešu avotiem. Šai vietā krasts strauji maina savu vērsumu, pirms Akmeņraga krasts ir vērsts pret rietumiem, bet uzreiz pēc tam pagriežas par 45 grādiem un ir vērsts pret ziemeļrietumiem. Šī sanešu plūsmas samazināšanās pie Akmeņraga arī veicina daudz spēcīgāku smilšu noārdīšanos krasta posmā pie Jūrkalnes. Uzreiz pēc Akmeņraga straumes nav bagātinātas ar smiltīm, tādēļ spēj aiznest prom vairāk materiāla un paņemt smiltis tālākos krasta posmos.
Iespējams, šī procesa rezultātā mēs arī varam novērot skaistos un strauji noārdošos stāvkrastus pie Jūrkalnes.
Bernātu rags arī ir interesanta vieta, tas parādās jau piekrastes monitoringa datos. Tas pēdējo 50–60 gadu laikā tiek spēcīgi ietekmēts vētru laikā. Kādreiz šajā vietā krasti bija lēzeni un smiltis pat uzkrājās, bet 20. gadsimta vidū krasts sāka pastiprināti atkāpties. Ir prognozes, ka nākotnē šajā vietā varētu izveidoties pat neliels stāvkrasts.
Bet kas ir izraisījis šīs pārmaiņas?
Piekrastes sanešu plūsmas modelētajos datos var redzēt, ka no šīs vietas smiltis tiek nestas prom. Tas nenotiek katru gadu, bet kopējā tendence parāda sanešu apjoma samazināšanos. Izmaiņas šajā krasta posmā varētu būt saistītas ar vēja izraisīto straumju virzienu maiņu pēdējos gados. Šis krasta posms ir ļoti interesants ar sarežģītiem un neprognozējamiem straumju virzieniem. Arī vietējie iedzīvotāji atzīst, ka te jūra mēdz būt neparedzama un bīstama. Sanešu plūsmu modelēšana var palīdzēt atklāt vēl citas potenciāli bīstamas un ļoti mainīgas vietas Baltijas jūras krastos.
Tādā veidā būtu iespējams kaut daļēji prognozēt bīstamos krastu posmus un sagatavoties jūras ietekmei.
Sanešu plūsma tika aprēķināta gandrīz četrdesmit gadu ilgam laika periodam (1970.–2007. gadam) izmantojot CERC (Coastal Engineering Research Centre – Piekrastes inženierzinātņu pētniecības centra) metodi, kas ir izstrādāta Amerikas Savienotajās Valstīs. Tā balstās uz principa, ka viļņu izraisītais garkrasta sanešu transports ir proporcionāls viļņu enerģijas plūsmai jeb viļņu spēkam. Šajā metodē tiek iekļauts arī princips, ka pludmalēm piemīt tāds kā līdzsvara stāvoklis. Tas nozīmē, ka pēc jebkuras vētras un aktīvas viļņu darbības pludmalē tās profils miera periodā cenšas ieņemt noteiktu formu, kāda tā bija pirms vētras. Šo profilu jeb līdzsvara pludmales slīpumu ir iespējams aprēķināt, ja ir zināms, kādā dziļumā viļņi ietekmē piekrastes gultni un kāds ir šīs aktīvās joslas platums. Garkrasta sanešu plūsma tika aprēķināta no modelētajiem viļņu datiem. Pašlaik pētījums tiek turpināts ar lielākas izšķirtspējas un jaunākiem viļņu datiem, kas varētu parādīt pēdējās tendences krastu potenciālajām izmaiņām un detalizētāku priekšstatu par apdraudētajiem krasta posmiem.
Raksts balstīts uz M. Viškas doktora disertāciju "Garkrasta sanešu plūsmas izmaiņas Baltijas jūras austrumu piekrastē". Pētījums tiek turpināts Baltijas pētījumu programmas projektā Nr. EMP 480 SolidShore "Risinājumi pašreizējām un nākotnes problēmām dabiskajās un izmainītajās krasta zonās, Baltijas jūras austrumu daļā (Solutions to current and future problems on natural and constructed shorelines, eastern Baltic Sea)". Projekta partneris – Daugavpils Universitātes aģentūra "Latvijas Hidroekoloģijas institūts".
