The influence of snow avalanches on the timberline in the Babia Góra Massif, Western Carpathians

Czajka, Barbara; Łajczak, Adam; Kaczka, Ryszard J.

doi:0016-7282

Download

Title: The influence of snow avalanches on the timberline in the Babia Góra Massif, Western Carpathians

Abstract:

Avalanches are one of the most important abiotic factors influencing the timberline on a worldwide scale. In the case of Babia Góra, avalanches are found to affect more than ¹⁄³ of the length of the timberline, locally lowering it by as much as 350 m in distance. The timberline under the influence of avalanche processes is associatedwith steep slopes (>30°), with 90% of this being located on the massif’s northern slope. In the long run (1964-2009), around the whole massif the timberline shows a high degree of stability along 79% of itslength. It proved possible to reconstruct avalanche events along the largest avalanche path in the examined massif, the Szeroki Żleb gully. Nine such events are seen to have occurred over the past 120 years, with sevenof these characterising the last 50 years. The avalanche(s) occurring in winter 1975/1976 had the greatest impact on the timberline in the Szeroki Żleb gully over the examined period.

References:

1. ARCIKIEWICZ A., 2009. Ruch turystyczny na terenie Babiogórskiego Parku Narodowego. Rocznik Babiogórski, 11, pp. 215-216.
2. Balon J., 2007. Stabilność środowiska przyrodniczego Karpat Zachodnich powyżej górnej granicy lasu. Kraków: Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego.
3. Bannan M.W., 1936. Vertical resin ducts in the secondary wood of the Abietineae. New Phytology, vol. 35, no. 1, pp. 11-46.
http://dx.doi.org/10.1111/j.1469-8137.1936.tb06864.x -
4. BEBI P., KULAKOWSKI D., RIXEN C., 2009. Snow avalanche disturbances in forest ecosystems – State of research and implications for management. Forest Ecology and Management, vol. 257, no. 9, pp. 1883-1892.
http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2009.01.050 -
5. Bollschweiler M., Stoffel M., Schneuwly D.M., Bourqui K., 2008. Traumatic resin ducts in Larix decidua stems impacted by debris flows. Tree Physiology, vol. 28, no. 2, pp. 255-263.
http://dx.doi.org/10.1093/treephys/28.2.255 -
6. Brang P., Schönenberger W., Frehner M., SCHWITTER R., THORMANN J.J., WASSER B., 2006. Management of protection forests in the European Alps: An overview. Forest Snow and Landscape Research, vol. 80, no. 1, pp. 23-44.
7. BUTLER D.R., MALANSON G.P., 1985. A history of high-magnitude snow avalanches, southern Glacier National Park, Montana, USA. Mountain Research and Development, vol. 5, no. 2, pp. 175-182.
8. Czajka B., 2010. Środowiskowe uwarunkowania przebiegu górnej granicy lasu w polskich Tatrach Zachodnich. Sosnowiec: Uniwersytet Śląski. Wydział Nauk o Ziemi. Katedra Paleogeografii i Paleoekologii Czwartorzędu [MA thesis].
9. CZAJKA B., 2011. Zapis lawin śnieżnych w przebiegu górnej granicy lasu w Tatrach Zachodnich [in:] R. Machowski, M. Rzętała (eds.), Z badań nad wpływem antropopresji na środowisko, vol. 12, Sosnowiec: Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, pp. 26-38.
10. CZAJKA B., KACZKA R.J., GUZIK M., 2012. Zmiany morfometrii szlaków lawinowych w Dolinie Kościeliskiej od utworzenia Tatrzańskiego Parku Narodowego [in:] A. Łajczak et al. (eds.), Antropopresja w wybranych strefach morfoklimatycznych – zapis w rzeźbie i osadach, Prace Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, 77, Sosnowiec: Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, pp. 126-135.
11. 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.
12. Eckert N., Parent E., Kies R., Baya E., 2010. A spatiotemporal modelling framework for assessing the fluctuations of avalanche occurrence resulting from climate change: Application to 60 years of data in the northern French Alps. Climatic Change, vol. 101, no. 3-4, pp. 515-553.
http://dx.doi.org/10.1007/s10584-009-9718-8 -
13. Evans S.G., Hungr O., Clague J.J., 2001. Dynamics of the 1984 rock avalanche and associated distal debris flow on Mount Cayley, British Columbia, Canada: Implications for landslide hazard assessment on dissected volcanoes. Engineering Geology, vol. 61, no. 1, pp. 29-51.
http://dx.doi.org/10.1016/S0013-7952(00)00118-6 -
14. Friml J., 2003. Auxin transport – shaping the plant. Current Opinion in Plant Biology, vol. 6, no. 1, pp. 7-12.
http://dx.doi.org/10.1016/S1369526602000031 -
15. KALAFARSKI M., 2011. Środowiskowe uwarunkowania przebiegu górnej granicy lasu w polskich Tatrach Wysokich. Sosnowiec: Uniwersytet Śląski. Wydział Nauk o Ziemi. Katedra Paleogeografii i Paleoekologii Czwartorzędu [MA thesis].
16. Kłapa M., 1959. Lawiny. Wierchy, 28, pp. 127- 163.
17. Kłapowa M., 1969. Obserwacje lawin śnieżnych w Tatrach. Wierchy, 38, pp. 137- 153.
18. Kogelnig-Mayer B., Stoffel M., SCHNEUWLY-BOLLSCHWEILER M., HÜBL J., RUDOLF-MIKLAU F., 2011. Possibilities and limitations of dendrogeomorphic time-series reconstructions on sites influenced by debris flows and frequent snow avalanche activity. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, vol. 43, no. 4, pp. 649-658.
19. Kotarba A., Starkel L., 1972. Holocen morphogenetic altitudinal zones in the Carpathians. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 6, pp. 21-35.
20. Kotarba A., Kaszowski L., Krzemień K., 1987. Highmountain denudational system of the Polish Tatra Mountains. Geographical Studies: Special Issue, 3, Wrocław: Ossolineum.
21. Kozłowska A., Rączkowska Z., Zagajewski B., 2006. Links between vegetation and morphodynamics of high-mountain slopes in the Tatra Mountains. Geographia Polonica, vol. 79, no. 1, pp. 27- 39.
22. Krzemień K., Libelt P., Mączka T., 1995. Geomorphological conditions of the timberline in the Western Tatra Mountains. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Jagielońskiego. Prace Geograficzne, 98, pp. 153-170.
23. Kulakowski D., Rixen C., Bebi P., 2006. Changes in forest structure and in the relative importance of climatic stress as a result of suppression of avalanche disturbances. Forest Ecology Management, vol. 223, no. 1-3, pp. 66–74.
http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2005.10.058 -
24. Larson P.R., 1994. The vascular cambium: Development and structure. Berlin: Springer.
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-78466-8 -
25. Larsson L.A., 2003a. CooRecorder: Image co-ordinate recording program. Manual, http://www.cybis.se/cbeewing/CRecorder/handbok.htm [10 February 2015].
26. Larsson L.A., 2003b. CDendro: Cybis Dendro dating program. Manual, http://www.cybis.se/forfun/dendro/ [10 February 2015].
27. Laternser M., Schneebeli M., 2002. Temporal trend and spatial distribution of avalanche activity during the last 50 years in Switzerland. Natural Hazards, vol. 27, no. 3, pp. 201-230.
http://dx.doi.org/10.1023/A:1020327312719 -
28. LUNDSTROM T., STOFFEL M., STÖCKLI V., 2008. Freshstem bending of silver fir and Norway spruce. Tree Physiology, vol. 28, no. 3, pp. 355-366.
http://dx.doi.org/10.1093/treephys/28.3.355 -
29. Łajczak A., 1995. Matka niepogód [in:] U. Janicka- -Krzywda, A. Łajczak, Babiogórskie ścieżki, Poznań: Colgraff-Press, pp. 97-224.
30. ŁAJCZAK A., 2004. Pokrywa Śnieżna Babiej Góry [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds.), Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwo i DrukarniaTowarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 179-196.
31. Łajczak A., 2005. Przyroda nieożywiona [in:] D. Ptaszycka-Jackowska (ed.), Światy Babiej Góry, Wadowice: Grafikon, pp. 15-40.
32. Martin E., Giraud G., Lejeune Y., Boudart G., 2001. Impact of a climate change on avalanche hazard. Annals of Glaciology, vol. 32, no. 1, pp. 163-167
http://dx.doi.org/10.3189/172756401781819292 -
33. MIDOWICZ W., 1930. Babia Góra: Monografia Turystyczna. Vol. 1, Żywiec: Wydawnictwo Oddziału Babiogórskiego Polskiego Towarzystwa Turystycznego.
34. Midowicz W. (ed.), 1992. Mała Encyklopedia Babiogórska. Pruszków: Oficyna Wydawnicza Rewasz.
35. Nagy N.E., Franceschi V.R., Solheim H., Krekling T., Christiansen E., 2000. Wound-induced traumatic resin duct formation in stems of Norway spruce (Pinaceae): Anatomy and cytochemical traits. American Journal of Botany, vol. 87, no. 3, pp. 302-313.
http://dx.doi.org/10.2307/2656626 -
36. Obrębska-Starklowa B., 1963. Klimat Babiej Góry [in:] W. Szafer (ed.), Babiogórski Park Narodowy. Kraków: Zakład Ochrony Przyrody PAN, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, pp. 45-67.
37. OBRĘBSKA-STARKEL B., 2004. Klimat masywu Babiej Góry [in:] B.W. Wołoszyn, A. Jaworski, J. Szwagrzyk (eds), Babiogórski Park Narodowy: Monografia Przyrodnicza, Kraków: Wydawnictwoi Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce, pp. 137-151.
38. Plesník P., 1978. Man's influence on the timberline in the West Carpathian Mountains, Czechoslovakia. Arctic and Alpine Research, vol. 10, no. 2, pp. 495-504.
http://dx.doi.org/10.2307/1550783 -
39. Rączkowska Z., 2007. Współczesna rzeźba peryglacjalna wysokich gór Europy. Prace Geograficzne, 212, Warszawa: Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN.
40. Sachs T., 1991. Pattern formation in plant tissue. Cambridge: Cambridge University Press.
http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511574535 -
41. Schneuwly D.M., Stoffel M., Dorren L.K.A., Berger F., 2009. Three-dimensional analysis of the anatomical growth response of European conifers to mechanical disturbance. Tree Physiology vol. 29, no. 10, pp.1247-1257.
http://dx.doi.org/10.1093/treephys/tpp056 -
42. SHRODER J.F., 1978. Dendrogeomorphological analysis of mass movement on Table Cliffs Plateau, Utah. Quatenary Reserches, vol. 9, no. 2, pp. 168-185.
http://dx.doi.org/10.1016/0033-5894(78)90065-0 -
43. STOFFEL M., LIEVRE I., MONBARON M., PERRET S., 2005a. Seasonal timing of rockfall activity on a forested slope at Taschgufer (Valais, Swiss Alps) – a dendrochronological approach. Zeitschrift Geomorphologie, 49, pp. 89-106.
44. Stoffel M., Schneuwly D., Bollschweiler M., Lievre I., Delaloye R., Myint M., Monbaron M., 2005b. Analyzing rockfall activity (1600-2002) in a protection forest – a case study using dendrogeomorphology. Geomorphology, vol. 68, no. 3-4, pp. 224-241.
http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2004.11.017 -
45. Stoffel M., Bollschweiler M., 2008. Tree-ring analysis in natural hazards research – an overview. Natural Hazards and Earth System Sciences, vol. 8, no. 2, pp. 187-202.
http://dx.doi.org/10.5194/nhess-8-187-2008 -
46. Stoffel M., Bollschweiler M., 2009. What tree rings can tell about earth-surface processes: Teaching the principles of dendrogeomorphology. Geography Compass, vol. 3, no. 3, pp. 113-137.
http://dx.doi.org/10.1111/j.1749-8198.2009.00223.x -
47. Walsh S., Butler D., Thomas A., Malanson G., 1994. Influence of snow patterns and snow avalanches on the alpine treeline ecotone. Journal of Vegetation Science, vol. 5, no. 5, pp. 657-672.
http://dx.doi.org/10.2307/3235881 -
48. Yarnold J.C., 1993. Rock-avalanche characteristics in dry climates and the effect of flow into lakes: Insights from mid-Tertiary sedimentary breccias near Artillery Peak, Arizona. Geological Society of America Bulletin, vol. 105, no. 3, pp. 345-360.
http://dx.doi.org/10.1130/0016-7606(1993)105<0345:RACIDC>2.3.CO;2 -
49. Zientarski J., 1985. Wpływ wzniesienia oraz wielkości masywu górskiego na kształtowanie się górnej granicy lasu w Polsce. Poznań: Akademia Rolnicza [PhD thesis].