Land cover changes and erosion susceptibility in the largest ski resorts in the Polish Carpathians

• Autorzy: Piątek Dawid , Krzemień Kazimierz
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The intensive development of ski resorts leads to significant changes in the environment. The most important issue is the increase in the susceptibility of hillslopes to erosion due to deforestation and degradation of vegetation cover. RGB-band orthophotos provided by GUGiK (Head Office of Geodesy and Cartography in Poland) were used to determine land cover changes in the ski areas of the three largest ski resorts in the Polish Carpathians for the years 2009–2019. The ski resorts were selected on the basis of their area, intensity of use and transport capacity. The ski resorts selected for the analysis were: COS Szczyrk and Szczyrk Mountain Resort in the Skrzyczne Massif, PKL Jaworzyna Krynicka in the Beskid Sądecki Mountains and Kotelnica Białczańska in the Gubałowskie Foothills. A semi-automatic image classification in ArcGIS Pro defined three land cover classes: tree cover, grass cover, and no vegetation. By comparing classes distribution, it was determined changes in the susceptibility of hillslopes to erosion. On the basis of the field surveys attention was paid to the maintain and the development of ski resorts. The results indicate that the stations located in the Skrzyczne massif developed most intensively in the 2009–2019 decade, leading to a significant decrease in tree-covered and grassy areas. Intense water erosion and mass movements on road undercuts and escarpments on ski runs were observed. The most positive changes in terms of erosion protection occurred on Jaworzyna Krynicka, where the area deprived of vegetation decreased in the studied period. This is a result of the environmental monitoring carried out and the use of various anti-erosion treatments e.g. hay spreading, sheep grazing. The research indicates that anti-erosion treatments and continuity of vegetation cover play a very important role on the possibility of erosion processes on ski run surfaces.

Słowa kluczowe

EN

land cover changes; image classification; erosion; human impact; ski resort; Polish Carpathians

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica
• Rocznik: 2022/2023
• Tom: Vol. 56/57
• Strony: 99--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. [53] poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Piątek Dawid

• Institute of Geography and Spatial Management Jagiellonian University Gronostajowa 7, 30-387 Kraków

autor

Krzemień Kazimierz

• Institute of Geography and Spatial Management Jagiellonian University Gronostajowa 7, 30-387 Kraków

Bibliografia

• Baranowska-Janota M., 1978. Metoda wyznaczania terenów dla narciarstwa zjazdowego. Człowiek i Środowisko 2, 2, 43–51.
• Barni E., Freppaz M., Siniscalco C. 2007. Interactions between vegetation, roots and soil stability in restored high-altitude ski runs in the Alps. Arctic, Antarctic and Alpine Research 39, 1, 25–33. DOI: 10.1007/s10531-010-9808-y.
• Bayfield N.G., 1996. Long-term changes in colonization of bulldozed ski pistes at Cairn Gorm, Scotland. Journal of Applied Ecology 33, 1359–1365.
• Bernatek-Jakiel A., Jakiel M., Krzemień K., 2017. Piping dynamics in mid-altitude mountain under a temperate climate: Bieszczady Mountains, eastern Carpathians. Earth Surface Processes and Landforms 42, 9, 1419–1433. DOI: 10.1002/esp.4160.
• Bernatek-Jakiel A., Krzemień K., Jakiel M., 2016. Formy sufozyjne w Bieszczadach (Karpaty Wschodnie). Roczniki Bieszczadzkie 24, 249–262.
• Bucała A. 2014. The impact of human activities on land use and land cover changes and environmental processes in the Gorce Mountains (Western Polish Carpathians) in the past 50 years. Journal of Environmental Management, 138, 4–14.
• Bucała-Hrabia A., 2017. Long-term impact of socio-economic changes on agricultural land use in the Polish Carpathians. Land Use Policy 64, 391–404.
• Burt J. W., Rice K. J., 2009. Not all ski slopes are created equal: Disturbance intensity affects ecosystem properties. Ecological Applications 19, 8, 2242–2253.
• Candela R.M., 1982. Piste de ski et erosion anthropique dans les Alpes du Sud. Méditerranée 46, 3–4, 51–55.
• Chrząstkowski J., Nescieruk P., Wójcik A., 1993. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000. Ark. Muszyna (Krynica), 1052. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
• Ciołkosz A., Guzik C., Luc M., Trzepacz P., 2011. Zmiany użytkowania ziemi w Karpatach Polskich w okresie 1988–2006. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków.
• David G.C.L., Bledsoe B.P., Merritt D.M., Wohl E., 2009. The impacts of ski slope development on stream channel morphology in the White River National Forest, Colorado, USA. Geomorphology 103, 375–388. DOI: 10.1016/j.geomorph.2008.07.003.
• Duda E., Ziaja W., 2010. Wpływ turystyki i rekreacji na środowisko przyrodnicze i krajobraz Białki Tatrzańskiej. Problemy Ekologii Krajobrazu 27, 131–140.
• Durło G., 2010. The influence of pluvial conditions on spruce forest stand stability in Beskid Śląski Mts. Acta Agrophysica 5, 207–216.
• Elsasser H., Messerli P., 2001. The Vulnerability of the Snow Industry in the Swiss Alps. Mountain Research and Development 21, 4, 335–339. DOI: 10.1659/02764741(2001)021 [0335:TVOTSI]2.0.CO;2.
• Fidelus-Orzechowska J., Gorczyca E., Krzemień K., 2017. Geomorfologiczne skutki gospodarki turystycznej w Tatrach. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków. Fidelus-Orzechowska J., Wrońska-Wałach D., Cebulski J., Żelazny M., 2018. Effect of the construction of ski runs on changes in relief in a mountain catchment (Inner Carpathians, Southern Poland). Science of the Total Environment 630, 1298–1308. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2018.02.305.
• Froehlich W., Słupik J., 1980. Drogi polne jako źródła dostawy wody i zwietrzelin do koryta cieku. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 235, 269-279.
• Gil E., Kijowska-Strugała M., Demczuk P., 2021. Soil erosion dynamics on a cultivated slope in the Western Polish Carpathians based on over 30 years of plot studies. Catena 207, 105682.
• Gorczyca E., 2004. Przekształcanie stoków fliszowych przez ruchy masowe podczas katastrofalnych opadów (dorzecze Łososiny). Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków.
• Gorczyca E., Krzemień K., Wrońska-Wałach D., Boniecki M., 2014. Significance of extreme hydro-geomorphological events in the transformation of mountain valleys (Northern Slopes of the Western Tatra Range, Carpathian Mountains, Poland). Catena 121, 127–141. DOI: 10.1016/j.catena.2014.05.004.
• Hełdak M., Szczepański J., 2011. Wpływ rozwoju turystyki na transformację krajobrazu wsi Białka Tatrzańska. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 1, 151–161.
• Kacorzyk P., Kasperczyk M., 2014. Możliwość wykorzystania tras narciarskich w gospodarce pastwiskowej. Łąkarstwo w Polsce 17, 38–39.
• Kaim D., Radeloff V. C., Szwagrzyk M., Dobosz M., Ostafin K., 2018. Long-term changes of the wildland–urban interface in the Polish Carpathians. ISPRS International Journal of Geo-Information 7, 4, 137. https://doi.org/10.3390/ijgi7040137.
• Keller T., Pielmeier C., Rixen C., Gadient F., Gustafsson D., Stähli M., 2004. Impact of artificial snowand ski-slope grooming on snowpack properties and soil thermal regime in a subalpine ski area. Annales of Glaciology 38, 314–318. DOI: 10.3189/172756404781815310.
• Kopeć S., Misztal A., 1990. Wpływ różnej okrywy roślinnej na ochronę przed erozją gleb użytkowanych rolniczo w warunkach górskich. Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich 30, 127 –138.
• Kostuch R., Kopeć S., Głąb T., 2000. Badania stanu runi nartostrad na Jaworzynie Krynickiej. Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich 46, 55–62.
• Kozak J., 2010. Forest Cover Changes and Their Drivers in the Polish Carpathian Mountains Since 1800. [in:] H. Nagendra, J. Southworth, (eds.), Reforesting Landscapes: Linking Pattern and Process. Landscape Series 10, Springer, Dordrecht, 253–273. ISBN 978-1-4020-9656-3.
• Kroczak R., 2010. Geomorfologiczne i hydrologiczne skutki funkcjonowania dróg polnych na Pogórzu Ciężkowickim. Prace Geograficzne IGiPZ PAN 225, 1–138.
• Krzesiwo K., 2014. Rozwój i funkcjonowanie stacji narciarskich w polskich Karpatach. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków.
• Krzesiwo K., 2021. Ocena sytuacji rozwojowej i funkcjonalnej stacji narciarskich – przykład polskich Karpat. Prace Komisji Geografii Przemysłu Polskiego Towarzystwa Geograficznego 35, 3, 259–276. doi: https://doi.org/10.24917/20801653.353.16.
• Krzemień K., 1997. Morfologiczne skutki gospodarki turystycznej w obszarze wysokogórskim na przykładzie masywu les Monts Dore (Francja). [in]: B. Domański (ed.), Geografia, człowiek, gospodarka. Instytut Geografi UJ, Kraków, 277–286.
• Łajczak A., 1996. Wpływ narciarstwa i turystyki pieszej na erozję gleby w obszarze podszczytowym Pilska. Studia Naturae 41, 131–159.
• Mosimann T., 1985. Geo-ecological impacts of ski piste construction on in the Swiss Alps. Applied Geography 5, 1, 29–37. DOI: 10.1016/0143-6228(85)90004-9.
• Nescieruk P., Wójcik A., 1997. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000. Arkusz 1012 Bielsko-Biała. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
• Piątek D., Krzemień K., Gołąb A., 2022. Warunki występowania erozji w obszarze stacji narciarskich w Karpatach Polskich. Landform Analysis 41, 17-31. DOI 10.12657/ landfana-041-002.
• Pintaldi E., Hudek C., Stanchi S., Spiegelberger T., Rivella E., Freppaz M., 2017. Sustainable soil management in ski areas: threats and challenges. Sustainability 9, 11, 2150. Pintar M., Mali B., Kraigher H., 2009. The impact of ski slopes management on Krvavec ski resort (Slovenia) on hydrological functions of soils. Biologia 64, 3, 639–642. DOI: 10.2478/ s11756-009-0101-z.
• Płaczkowska E., Krzemień K., 2018. Natural conditions of coarse bedload transport in headwater catchments (Western Tatras, Poland). Geografiska Annaler Series A Physical Geography 100, 4, 370–387. DOI: 10.1080/04353676.2018.1522957.
• Rączkowska Z., 2021. Współczesna ewolucja rzeźby Tatr. [in]: A. Kostrzewski, K. Krzemień, P. Migoń, L. Starkel, M. Winowski, Z. Zwoliński (eds.), Współczesne przemiany rzeźby Polski. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 59-94, https://doi.org/10.12657/ 9788379863822-03.
• Ries J.B., 1996. Landscape damage by skiing at the Schauinsland in the Black Forest, Germany. Mountain Research and Development 16, 1, 27–40. DOI: 10.1080/04353676.2018.1522957.
• Ristić R., Kašanin-Grubin M., Radić B., Nikić Z., Vasiljević N., 2012. Land degradation at the Stara Planina ski resort. Environmental Management 49, 3, 580–592. DOI: 10.1007/ s00267-012-9812-y.
• Roux-Fouillet P., Wipf S., Rixen Ch., 2011. Long-term impacts of ski piste management on alpine vegetation and soils. Journal of Applied Ecology 48, 4, 906–915. DOI: 10.1111/j.1365-2664.2011.01964.x.
• Ruth-Balaganskaya E., Myllynen-Malinen K., 2000. Soil nutrient status and revegetation practices of downhill skiing areas in Finnish Lapland — a case study of Mt. Ylläs. Landscape and Urban Planning 50, 4, 259–268. DOI: 10.1016/S0169-2046(00)00067-0.
• Sibley R.G., 1982. Ski Resort Planning and Development. Foundation for the Technical Advancement of Local Government Engineering in Victoria, Melbourne.
• Solon J., Borzyszkowski J., Bidłasik M., Richling A., Badora K., Balon J., Brzezińska-Wójcik T., Chabudziński Ł., Dobrowolski R., Grzegorczyk I., et al., 2018. Physico-geographical mesoregions of Poland: Verification and adjustment of boundaries on the basis of contemporary spatial data. Geographia Polonica 91, 143–170.
• Święchowicz J., 2002. Współdziałanie procesów stokowych i fluwialnych w odprowadzaniu materiału rozpuszczonego i zawiesiny ze zlewni pogórskiej. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków.
• Święchowicz J., Margielewski W., Starkel L., Łajczak A., Pietrzak M., Krzemień K., Gorczyca E., Bucała-Hrabia A., 2021. Współczesna ewolucja rzeźby Karpat Zewnętrznych i Podhala. [in]: A. Kostrzewski, K. Krzemień, P. Migoń, L. Starkel, M. Winowski, Z. Zwoliński (eds.), Współczesne przemiany rzeźby Polski. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, 95–222.
• Tsuyuzaki S., 1994. Environmental deterioration resulting from ski-resort construction in Japan. Environmental Conservation 21, 2, 121–125. DOI: 10.1017/S0376892900024541.
• Vanat L., 2022. International Report on Snow & Mountain Tourism.
• Wałdykowski P., 2006. Wpływ dróg górskich na dynamikę procesów morfogenetycznych w rejonie Turbacza. Ochrona Beskidów Zachodnich 1, 67–79.
• Watycha L., 1972. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000. Arkusz 1049 Nowy Targ. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
• Wipf S., Rixen C., Fischer M., Schmid B., Stoeckli V., 2005. Effects of ski piste preparation on alpine vegetation. Journal of Applied Ecology 42, 2, 306–316. DOI: 10.1111/j.1365-2664.2005.01011.x.
• Wrońska-Wałach D., Cebulski, J., Fidelus-Orzechowska, J., Żelazny M., Piątek D., 2019. Impact of ski run construction on atypical channel head development. Science of Total Environment 692, 791–805. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.07.083.
• Wrońska-Wałach D., Żelazny M., Małek S., Krakowian K., Dąbek N., 2018. Channel heads in mountain catchments subject to human impact–the Skrzyczne range in Southern Poland. Geomorphology 308. 190–203. DOI: 10.1016/j.geomorph.2018.02.005.