Transport and fate of terrigenous material delivered to the Gulf of Gdańsk by the Vistula river

Abstract

Niniejsza dysertacja podejmuje problematykę transportu materiału terygenicznego dostarczanego przez Wisłę do Zatoki Gdańskiej i jego dalszego losu w środowisku morskim. Prace prowadzone na morzu i lądzie pozwoliły na poznanie zjawisk zachodzących na styku dwóch środowisk: rzecznego i morskiego. Pomiary CTD oraz zmętnienia wód Zatoki Gdańskiej umożliwiły prześledzenie hypopyknalnych przepływów wód brakicznych oraz transportu materiału terygenicznego dostarczanego przez Wisłę do jej prodelty. Kompleksowe badania laboratoryjne prób materiału zawieszonego i sedymentującego w wodzie rzecznej i morskiej oraz analizy prób osadów morskich pozwoliły na ustalenie stosunków ilościowych i jakościowych materiału wnoszonego przez Wisłę, a także materiału autochtonicznego dla środowiska Zatoki Gdańskiej. Koncentracje materii zawieszonej w powierzchniowej wodzie morskiej wykazały silną korelację z przepływem rzecznym oraz szybki spadek ich koncentracji wraz ze wzrostem odległości od ujścia. Badania δ 13C w połączeniu z danymi ilościowymi o tempie sedymentacji zawiesin w wodzie pozwoliły na określenie zasięgu transportu materiału osadowego wnoszonego przez Wisłę do Zatoki Gdańskiej. Porównując dane dotyczące średniej rocznej sedymentacji zawiesin z tempem akumulacji osadów obliczono, iż w skali roku dwie trzecie osadu deponowanego w rejonie prodelty Wisły ulega redepozycji i dalszemu transportowi do Głębi Gdańskiej.This doctoral thesis is a case study of transport and fate of terrigenous material supplied by the Vistula river to the Gulf of Gdansk. Work carried out on land and sea allowed to explore the phenomena occurring at the interface between the two environments: riverine and marine. CTD and turbidity measurements in the Gulf of Gdańsk made it possible to trace hypopycnal brackish water flow and transport of terrigenous material supplied by the Vistula river to its prodelta. Comprehensive laboratory analysis of suspended and settled material in riverine water, seawater and marine sediment allowed to establish quantitative and qualitative relations in material supplied by the Vistula river, as well as in material indigenous for the environment of the Gulf of Gdansk. Concentrations of suspended matter in surface seawater was correlated with the flow of the river and a rapid decrease in their concentration with increasing distance from the river mouth. Data on δ 13C in combination with quantitative data on the sedimentation rate of suspensions allowed to determine the range of transport of sedimentary material brought by the Vistula river to the Gulf of Gdansk. Comparing the data of average annual sedimentation from suspension with sediment accumulation rate was calculated that the annually two-thirds of the sediment deposited in the area of Vistula prodelta is redeposited and further transported to the Gdansk Deep