Relief transformation along footpaths in the Rila, Pirin, and Western Tatra Mountains

High mountain areas are characterized by substantial geodiversity and different morphogenetic processes play a key role in shaping their relief. One of the most transformed landforms within the high mountain areas affected by such processes today are footpaths and tourist trails. For this reason, this issue needs to be closely examined for a variety of mountains ranges. The main aim of the research was to characterize effects of changes in relief experienced by footpaths and their vicinity in three different high-mountain regions: the Rila Mts., the Pirin Mts, and the Western Tatra Mts. Geomorphological mapping was used to study the erosive relief in details. The comparative analysis of geomorphological effects of relief transformation along surveyed footpaths allow for the determination of regularities in landform formation. In the Tatra Mountains, the footpaths experiencing the highest degree of physical transformation are those running along the slope gradient and across eroded rock debris zones, with little or no turf. Such paths create favourable conditions for erosion to produce deep incisions, the depth of which can reach one metre. In the case of the Rila and Pirin Mountains, the deepest incisions reach 1.8 m. Research has shown that among the different forms of human impact the great amount of pressure on relief in high mountain areas is exerted by pastoral activity and forest management practices

Trampling impact on relief transformation in the Babia Góra massif - dendrogeomorphological record

Nauk Geograficznych i Geologicznych: Instytut Geoekologii i GeoinformacjiPodstawowym problemem badawczym pracy są przekształcenia rzeźby masywu Babiej Góry (1725 m n.p.m.), zachodzące pod wpływem turystyki pieszej. Szczegółowe badania geomorfologiczne, geodezyjne oraz dendrochronologiczne przeprowadzono w obrębie wybranych szlaków turystycznych w Babiogórskim Parku Narodowym. Celem nadrzędnym pracy była charakterystyka ilościowa denudacji antropogenicznej na szlakach turystycznych i w ich najbliższym sąsiedztwie. Istotnym elementem pracy było określenie tempa denudacji na szlakach przy wykorzystaniu analizy dendrogeomorfologicznej korzeni świerka (Picea abies), odsłanianych w wyniku wydeptywania w nawierzchni szlaków turystycznych.Badania wykazały, iż dominującą rolę w modelowaniu szlaków pełnią powolne procesy denudacyjne. Z uwagi na dużą kompakcję gleby na szlakach, przeważają one zdecydowanie nad procesami erozji. W świetle przeprowadzonych badań dendrogeomorfologicznych średnie tempo denudacji na szlakach turystycznych w masywie Babiej Góry wyniosło 3,6 mm/rok. Najintensywniejsze oddziaływanie turystyki pieszej na rzeźbę masywu Babiej Góry wykazano dla okresu 1961-1983. Najwyższe średnie tempo denudacji uzyskano dla najbardziej obciążonego turystycznie szlaku (odcinek: Krowiarki - Sokolica), gdzie wyniosło ono 6,00 mm/rok. Niewątpliwym novum metodycznym pracy, w aspekcie badań oddziaływania pieszego ruchu turystycznego na rzeźbę obszarów górskich, było zastosowanie analiz dendrogeomorfologicznych szlaków turystycznych. Podobne badania przeprowadzono jak dotychczas jedynie w obrębie dwóch obszarów górskich w Europie. Przedstawione w pracy analizy są pierwszym przykładem zastosowania tej metody w Karpatach. W pracy dodatkowo przeprowadzono szczegółowe pomiary geodezyjne w obrębie miejsca poddanego presji turystycznej (punkt widokowy Sokolica, 1367 m n.p.m.). Efektem prac było określenie objętości materiału przemieszczanego w obrębie poletka (150 m2) poddanego oddziaływaniu turystyki pieszej w poszczególnych sezonach morfogenetycznych. Badania wykazały, iż największy ubytek materiału następuje w okresie wiosenno-letnim. W obrębie badanej powierzchni ubytek ten wyniósł od 3,2 do 5,0 m3 i był dziesięciokrotnie mniejszy niż wartość akumulacji. Wynoszenie materiału z powierzchni badawczej zaznaczyło się szczególnie podczas trwania sezonu turystycznego, co należy wiązać z mechanicznym oddziaływaniem ruchu turystycznego na powierzchnię stoku i potwierdza istotną rolę morfotwórczą denudacji antropogenicznej. Efektywność morfologiczna antropopresji jest wspomagana przez naturalne procesy morfogenetyczne, w tym spłukiwanie linijne i powierzchniowe oraz deflację i niwację. Wynikiem pracy jest również, po raz pierwszy dla masywu Babiej Góry, szczegółowe scharakteryzowanie wielkości oraz rozkładu ruchu turystycznego na szlakach turystycznych w sezonie 2008, jak i 2009 roku. Zastosowanie czujników pyroelektrycznych do automatycznego zliczania ruchu turystycznego na szlakach pozwoliło na przeprowadzenie kompleksowej analizy ruchu turystycznego na dwóch najbardziej uczęszczanych szlakach w masywie Babiej Góry.Wyniki pracy, dotyczące zarówno wielkości ruchu turystycznego jak i tempa denudacji na szlakach turystycznych posiadają wysoki aspekt aplikacyjny i mogą posłużyć do analizy odporności poszczególnych odcinków szlaków, a tym samym być przydatne w ich zarządzaniu i ochronie.The main goal of the study was to quantify the effects of trampling activity and to assess the rate of soil loss from the tourist trails in the Babia Góra National Park (Flysch Carpathians). Tourist traffic within the Babia Góra massif (1725 m a.s.l.) contributes to intensification or initiation of various geomorphic processes. Intensive utilization of footpaths contributes to vegetation damage and soil loss, as well exposure of tree roots within the trail surface and their nearest vicinity. The methodological approach consisted of several methods: geomorphological mapping, geodetic surveys and dendrogeomorphological analyses. In additional monitoring of visitors frequency were carried out in the year 2008 and 2009 by using infrared trail counters (pyroelctric sensors) mounted next to two the most important trails. The main method, which has been applied in the study, was a dendrogeomorphological analyse. The study focused on the analysis of anatomical variations in the annual growth rings of exposed roots of spruce (Picea abies) taken form trail surface. Changes in the root morphology and especially in its anatomy offered a great opportunity to situate erosion processes in time and space. Both macro- and microanalyses of root samples were carried out. A considerable majority of the samples have shown a continuous exposure, rather than an erosive event and a sudden changes in a root anatomy. This fact clearly argue an important role of denudational processes in a slope modeling within footpaths. The study enable to indicate tree periods of tourism impact on relief transformation within the footpaths. The highest trampling pressure has occurred from 1961 to 1983, when 70% roots were exposed on trails. The mean denudation rates, obtained from dendrogeomorphological analyses, were in the ranges of 1.93-6.00 mm/year. The highest rate (6.00 mm/year) was indicated for the most frequently used trail, tracked from Krowiarki Pass to Sokolica.The geodetic surveys have improved a significant soil loss from the bare surface prone to trampling and modeling by natural processes. An annual rate of soil loss on the Sokolica (1367 m a.s.l.) view point ranged from 3.2 to 5.0 m3 and was ten times greater than an accumulation rate.This study made it possible to observe that the high mountain environment is sensitive not only to climatic and environmental changes, but also to tourist presence. The dendrogeomorphological method was applied for the first time on tourist trails in the Polish mountains. The results show how dendrogeomorphological techniques are very helpful to evaluate the human impact

Methodological problems in dendrochronological analysis of erosional processes in mountain catchments

Upper forested parts of the mountain catchments are characterized by high retention, underground run-off and non-concentrated episodic surface run-off and they are mostly shaped during extreme events. One of the goal of the analyses is to determine the direction of the root exposure which enables to distinguish between erosive and tunneling processes coupled with the interflow. While perfor- ming the dendrogeomorphological assessments of spruce roots (Picea abies L. Karst) we are facing some methodical problems. Wedging rings and missing rings are typical artifacts in the root structure. To eliminate the underestimations in the tree-rings counting whole cross-sections of the roots were scanned and measured by using the WinDENDRO and WinCELL software. The same samples were then analyzed microscopic according to the procedure introduced by F. H. Schweingru- ber (1991). Divergences between the results of macro- and microscopic measure- ments indicate the need of the thin-sections of the whole cross-sections, as well as cross-dating between the root growth series and a site chronology