The recent timberline changes in the Tatra Mountains: A case study of the Mengusovská Valley (Slovakia) and the Rybi Potok Valley (Poland)

Kaczka, Ryszard J.; Lempa, Michał; Czajka, Barbara; Janecka, Karolina; Rączkowska, Zofia; Hreško, Juraj; Bugar, Gabriel

doi:0016-7282

- ris
- BibTeX
- EndNote
- Csv

The recent timberline changes in the Tatra Mountains: A case study of the Mengusovská Valley (Slovakia) and the Rybi Potok Valley (Poland) Kaczka, Ryszard J.Lempa, MichałCzajka, BarbaraJanecka, KarolinaRączkowska, ZofiaHreško, JurajBugar, Gabriel

Object structure

The recent timberline changes in the Tatra Mountains: A case study of the Mengusovská Valley (Slovakia) and the Rybi Potok Valley (Poland)

Geographia Polonica Vol. 88 No. 2 (2015)

Kaczka, Ryszard J. ; Lempa, Michał ; Czajka, Barbara ; Janecka, Karolina ; Rączkowska, Zofia ; Hreško, Juraj ; Bugar, Gabriel

lawiny śnieżne ; Karpaty ; Tatry ; fotointerpretacja ; zalesianie ; ekoton granicy lasu

A comparison was done of the timberline course from the mid-20th and beginning of 21st century, in Mengusovská Valley (Slovakia) and Rybi Potok Valley (Poland). These are two valleys in the High Tatra Mts. Aerial photosand satellite images were used to assess the changes of the timberline in the two valleys. The course of the timberline ecotone in both valleys is similar. In both valleys, the stable timberline section is almost half of the totaltimberline length. In both valleys there has been an increase in the elevation of the timberline (on average by 10 m in the Mengusovská Valley and 15 m in the Rybi Potok Valley), and free spaces have been increasinglyclosing up. The progressive changes of the timberline are mainly due to the limit placed on human economic activity, and to climate warming. Inactive avalanche paths have led to an enlargement of the forest area in bothvalleys. The reduction of avalanche activity is the direct result of climate warming in the Tatra Mts. and from the decrease in the amount of snow in winters.

1. BAC-MOSZASZWILI M., BURCHART J., GŁAZEK J., IWANOW I., JAROSZEWSKI W., KOTAŃSKI Z., LEFELD J., MASTELLA L., ZIOMKOWSKI W., RONIEWICZ W., SKUPIŃSKI A., WESTWALEWICZ-MOGILSKA E., 1979. Mapa geologiczna Tatr: 1:30,000. Warszawa: Wydawnictwo Geologiczne.
2. Baker W.L., Honaker J.J., Weisberg P.J., 1995. Using aerial photography and GIS, to map the foresttundra ecotone in Rocky Mountain National Park, Colorado, for global change research. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, vol. 61, no. 3, pp. 313-320.
3. Bohuš I., 2005. Tatranské doliny w zrkadleni času. Tatranská Lomnica: I&B.
4. BOLTIŽIAR M. 2007. Štruktúra vysokohorskej krajiny Tatier (veľkomierkové mapovanie, analýza a hodnotenie zmien aplikáciou údajov diaľkového prieskumu Zeme). Nitra: Univerzita Konštantína Filozofa v Nitre.
5. BROCKMANN-JEROSCH H., 1919. Baumgrenze und Klimacharakter. Beiträ ge zur geobotanischen Landesaufnahme, 6, Zürich: Rascher.
6. BROWN D.G., 1994. Predicting vegetation types at treeline using topography and biophysical disturbances. Journal of Vegetation Sciences, vol. 5, no. 5, pp. 641-656.
7. Brown D.G., Cairns D.M., Malanson G.P., Walsh S.J., Butler D.R., 1994. Remote sensing and GIS techniques for spatial and biophysical analyses of alpine treeline through process and empirical models [in:] W.K. Michener, J.W. Brunt, S.G. Stafford (eds.), Environmental information management and analysis: Ecosystem to global scales, London: Taylor and Francis, pp. 453-481.
8. CHOMICZ K., KŇAZOVICKÝ L., 1974. Lawiny [in:] M. Konček (ed.), Klimat Tatr, Bratislava: Slovenská akademia vied, pp. 581-600.
9. CZAJKA B., KACZKA R.J., GUZIK M., 2012. Zmiany morfometrii szlaków lawinowych w Dolinie Kościeliskiej od utworzenia Tatrzańskiego Parku Narodowego [in:] A. Łajczak (ed.), Antropopresja w wybranych strefach morfoklimatycznych– zapis zmian w rzeźbie i osadach, Prace Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, 77, Sosnowiec: Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, pp. 126-135.
10. CZAJKA B., ŁAJCZAK A., KACZKA R.J., 2015. The dynamics of the timberline ecotone on the asymmetric ridge of the Babia Góra Massif, Western Carpathians. Geographia Polonica, vol. 88, no. 2, pp. 85-102.
11. De Quervain A., 1904. Die hebung der atmosphärischen Isothermen in den Schweizer Alpen und ihre beziehung zu den Höhengrenzen. Leipzig: Engelmann.
12. Gašpar M., 2002. Tatry – staré pohladnice rozprávajú. Poprad: Poprad Region.
13. Grace J., 1989. Tree lines. Philosophical Transactions of the Royal Society: Series B, 324, pp. 233-245.
http://dx.doi.org/10.1098/rstb.1989.0046 -
14. GUGiK, 1999. Zasady wykonywania prac fotolotniczych: Wytyczne techniczne K-2.7. Warszawa: Główny Urząd Geodezji i Kartografii.
15. GUGiK, 2001. Zasady wykonywania ortofotomap w skali 1:10,000: Wytyczne techniczne K-2.8. Warszawa: Główny Urząd Geodezji i Kartografii.
16. GUZIK M., 2008. Analiza wpływu czynników naturalnych i antropogenicznych na kształtowanie się zasięgu lasu i kosodrzewiny w Tatrach. Kraków: Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja. Wydział Leśny. Katedra Botaniki Leśnej i Ochrony Przyrody [PhD thesis].
17. GUZIK M., BUKOWSKI M., 2009. Wycofywanie pasterstwa z Tatrzańskiego Parku Narodowego. Poster from a conference: Tatrzański Park Narodowy 1955-1977-2004. Długookresowe zmiany w przyrodzie i użytkowaniu obszaru TPN., 21-22 May 2009, Zakopane.
18. HARVAN L., 1965. Ako sa vyriešila pastva w TANAP. Sborník prác o Tatranskom národnom parku, 8, Martin: Osveta, pp. 231-253.
19. Hess M., 1965. Piętra klimatyczne w polskich Karpatach Zachodnich. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Jagiellońskiego. Prace Instytutu Geograficznego, 33, Kraków: Uniwersytet Jagielloński
20. Holtmeier F.K., 2009. Mountain timberline: Ecology, patchiness, and dynamics. Advances in Global Change Research, 36, Dordrecht: Springer
http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4020-9705-8 -
21. Hreško J., Boltižiar M., 2001. Influences of the morphodynamic processes on the landscape structure in the high mountains (Tatry MTS area). Ekológia, vol. 20, suppl. 3, pp. 141-148.
22. Hreško J., Bugár G., Boltižiar M., Kohút F., 2008. Dynamics of recent geomorphic processes in alpine zone of the Tatra Mts. [in:] Geographia Polonica, vol. 81,no. 1, pp. 53-65.
23. HUTCHINSON G.E., 1957. A treatise on limnology. New York: J. Wiley,.
24. JENNESS J., 2006. Topographic Position Index (TPI) v. 1.2. Flagstaff, AZ: Jenness Enterprises.
25. Jodłowski M., 2007. Górna granica kosodrzewiny w Tatrach, na Babiej Górze iw Karkonoszach: struktura i dynamika ekotonu. Kraków: Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego.
26. KAPUSTA J., STANKOVIANSKY M., BOLTIŽIAR M., 2010. Changes in activity and geomorphic effectiveness of debris flows in the High Tatra Mts. within the last six decades (on the example of the Velická Dolina and Dolina Zeleného Plesa Valleys. Studia Geomorphologica Carpatho-Balkanica, 44, pp. 5-35.
27. Klimaszewski M., 1988. Rzeźba Tatr Polskich. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
28. Kłapowa M., 1969. Obserwacje lawin śnieżnych w Tatrach. Wierchy, 38, pp. 137-153.
29. Kłapowa M., 1976. Mapa zagrożenia lawinowego w Tatrach – Tatry Zachodnie. Wynik kartowania lawin śnieżnych zimą 1969/1970. Map at a scale 1:10,000.
30. KOTARBA A., 1995. Rapid mass wasting over the last 500 years in the High Tatra Mountains. Questionaes Geographicae, spec. issue, vol. 4, pp. 177-183.
31. KOTARBA A., KASZOWSKI L., KRZEMIEŃ K., 1987. High-mountain denudational system of the Polish Tatra Mountains. Geographical Studies Special Issue, 3, Wrocław-Warszawa: Ossolineum, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN.
32. KOTARBA A., RĄCZKOWSKA Z., DŁUGOSZ M.,BOLTIŽIAR M., 2013. Recent debris flows in theTatra Mountains [in:] D. Loczy (ed.), Geomorphologicalimpacts of extreme weather: Case studiesfrom Central and Eastern Europe, Dordrecht NewYork: Springer, pp. 221-236.
http://dx.doi.org/10.1007/978-94-007-6301-2_14 -
33. Kotarba A., Starkel L., 1972. Holocen morphogenetic altitudinal zones in the Carpathians. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 6, pp. 21-35.
34. Kozłowska A., 2008. Strefy przejścia między układami roślinnymi – analiza wielkoskalowa na przykładzie roślinności górskiej. Prace Geograficzne, 215, Warszawa: Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN.
35. Krzemień K., 1988. The dynamics of debris flows in the upper part of the Starorobociańska Valley (Western Tatra Mts.). Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 22, pp. 123-144.
36. Lukniš M., 1973. Reliéf Vysokých Tatier a ich predpolia. Bratislava: Vydavatelstvo Slovenskej akadémie vied.
37. Midriak R., 1977. Antropogénne vplyvy na vegetáciu a pôdu vo vysokých pohoriach Západných Karpýt. Zborník Lesníckeho, drevárskeho a polovníckeho múzea, 9, Zvolen: Lesnícke drevárske a poľovnícke múzeum v Antole, pp. 141-182.
38. MIREK Z., 1996. Antropogeniczne zagrożenia i przekształcenia środowiska przyrodniczego [in:] Z. Mirek (ed.), Przyroda Tatrzańskiego Parku Narodowego. Kraków-Zakopane: Tatrzański Park Narodowy, pp. 595-617.
39. Motta R. NOLA P., 2001. Growth trends and dynamics in sub-alpine forest stands in the Varaita Valley (Piedmont, Italy) and their relationship with human activities and global change. Journal of Vegetation Science, vol. 12, no. 2, pp. 219-230.
http://dx.doi.org/10.2307/3236606 -
40. NEMČOK J. (ed.), 1994. Geologická mapa Tatier 1:50,000. Bratislava: Geologický ústav Dionýza Štúra.
41. Plesnik P., 1973. La Limite Supérieure de la Forêt dans les Hautes Tatras. Arctic, Antarctic and Alpine Research vol. 5, no. 3, pp. 37-44.
42. Pociask-Karteczka Z. (ed.), 2006. Zlewnia: Właściwości i procesy. Kraków: Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego.
43. Rączkowska Z., 2006. Recent geomorphic hazards in the Tatra Mountaains. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 40, pp. 45-60.
44. Rączkowska Z., 2007. Współczesna rzeźba peryglacjalna wysokich gór. Prace Geograficzne, 212, Warszawa: Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN.
45. Rączkowska Z., 2008. Współczesna ewolucja rzeźby Tatr [in:] Starkel L., Kostrzewski A., Kotarba A., Krzemień K., (eds.), Współczesne przemiany rzeźby Polski, Kraków: Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego, pp. 36-56.
46. RĄCZKOWSKA Z., ŁAJCZAK A., MARGIELEWSKI W., ŚWIĘCHOWICZ J., 2012. Recent landform evolution in the Polish Carpathians [in:] D. Lóczy, M. Stankoviansky, A. Kotarba, (eds.), Recent landform evolution: The Carpatho-Balkan-Dinaric Region. Dordrecht-New York: Springer, pp. 47-101.
47. Sitko I., Troll M., 2008. Timberline changes in relation to summer farming in the Western Chornohora (Ukrainian Carpathians). Mountain Research and Development, vol. 28, no. 3, pp. 263-271.
http://dx.doi.org/10.1659/mrd.0963 -
48. Slaymaker O., Embleton-Hamman Ch., 2009. Mountains [in:] O. Slaymaker, T. Spencer Ch. Embleton-Hamman (eds.), Geomorphology and global environmental changes, Cambridge: Cambridge University Press, pp. 37-70.
49. Sokołowski M., 1928. O górnej granicy lasu w Tatrach. Kraków: Zakłady Kórnickie, pp. 155.
50. Šenfeldr M., Treml V., Maděra P., Volařík D., 2014. Effects of prostrate dwarf pine on norway spruce clonal groups in the treeline ecotone of the Hrubý Jeseník Mountains, Czech Republic. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, vol. 46, no. 2, pp. 430-440.
http://dx.doi.org/10.1657/1938-4246-46.2.430 -
51. Tollner H., 1949. Der Einfluß großer Massenerhebungen auf die Lufttemperatur und die Ursachen der Hebung der Vegetationsgrenzen in den inneren Ostalpen. Archiv für Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie: Serie B, vol. 1, no. 3-4, pp. 347-372.
http://dx.doi.org/10.1007/BF02242831 -
52. Troll C., 1973. The upper timberline in different climatic zones. Arctic and Alpine Research, vol. 5, pp. 3-18.
53. Walsh S.J., Butler D.R., Allen T.R., Malanson G.P., 1994. Influence of snow patterns and snow avalanches on the alpine treeline ecotone. Journal of Vegetation Sciences, vol. 5, no. 5, pp. 641-656.
http://dx.doi.org/10.2307/3235881 -
54. Weisberg P.J., Shandra O., Becker M.E., 2013. Landscape influences on recent timberline shifts in the Carpathian Mountains: Abiotic influences modulate effects of land-use change. Arctic, Antarctic, and Alpine Researche, vol. 45, no. 3, pp. 404-414.
http://dx.doi.org/10.1657/1938-4246-45.3.404 -
55. WĘŻYK P., GUZIK M., 2004. The use of "Photogrammetry-GIS" (P-GIS) for the analysis of changes in the Tatra Mountains' natural environment [in:] W. Widacki, A. Bytnerowicz, A. Riebau (eds.), A message from the Tatra: Geographical Information Systems and Remote Sensing in Mountain Environmental Research. Kraków Riverside: Jagiellonian University Press, USDA Forest Service. pp. 31-46.
56. ŽIAK M., DŁUGOSZ M., 2015. Szlaki lawinowe. 1:100,000. [in:] Atlas Tatr (in print).