Abstract
Airborne photographs collected in 1938, 1951, 1973, 1996 and 2012 were used to determine the magnitude and spatial distribution of changes of 17 km-long section of the Swina Gate sandy barrier coast (southern Baltic Sea). A dune base line (DBL), beach width (BW) and width of underwater bar zone (WUBZ) were compared and their interactions were determined. Unique in terms of the Polish southern Baltic Sea coasts, during period 1938–2012 Swina Gate was dominated by accumulation, expressed mainly by strong accretion of DBL and WUBZ. Morphodynamic processes were spatially and temporally diverse, even in neighboring, morphologically homogenous areas, referred to the rate of changes which ranged from 0.3 to 3.6 m/year. Two areas of different magnitude changes were distinguished. The largest accumulation was observed in the vicinity of Swina mouth (km 428–419) while from km 419 eastwards, the changes were distinctly smaller. For the periods 1938–1951 and 1996–2012, when the magnitude of growths in the DBL is bigger than 2 m/year, a correlation between DBL changes in relation to the coastline exposure, beach width, DBL elevation and beach slope is clearly visible. The greatest growths in the DBL were noticed on the coast with: NNE orientation; beach width exceeding 60 m; DBL elevation below 1.5 m a.s.l. or exceeding 4.5 m a.s.l.; inclination below 3°. The smallest changes in the DBL, ranging from −1 to +4 m/year were observed on the coast with: NW exposure; beach width below 60 m; DBL elevation between 1.5–4.5 m a.s.l.; inclination above 3°. Noticed high temporal and spatial variations of the coastal changes and character of dune-beach-underwater bar interaction, was correlated with the number of storm events, changes of water level and wave direction and hydrological constructions placement. Results confirms their strong influence to the coast behaviour.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
References
Anonymus (1985) Fotointerpretacyjna Mapa Strefy Brzegowej. Praca zbiorowa 1986: Odcinek Świnoujście-Dźwirzyno. Stan z lipca 1983. 23 sekcje 1:5000. OPGK, Szczecin
Cieślikiewicz W, Paplińska-Swerpel B (2008) A 44-year hindcast of wind wave fields over the Baltic Sea. Coast Eng 55(11):894–905. doi:10.1016/j.coastaleng.2008.02.017
Cooper JAG, Pilkey OH (eds) (2012) Pitfalls of shoreline stabilization: selected case studies. Coastal research library, vol 3. Springer, New York
Deng J, Zhang WY, Schneider R, Harff J, Dudzińska-Nowak J, Terefenko P, Giza A, Furmańczyk K (2014) A numerical approach for approximating the historical mor-phology of wave-dominated coasts – a case study of the Pomeranian Bight, southern Baltic Sea. Geomorphology 204:425–443
Dissanayake P, Brown J, Karunarathna H (2015) Impacts of storm chronology on the morphological changes of the Formby beach and dune system, UK. Nat Hazards Earth Syst Sci 15:1533–1543
Dobracki R, Mojski J (1979) Objaśnienia do mapy geologicznej Polski 1:200000. Arkusz Dziwnów i Szczecin. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa
Dobracki R, Zachowicz J (eds) (2005) Objaśnienia do Mapy Geodynamicznej Polskiej Strefy Brzegowej Bałtyku. 1:10 000. Państwowy Instytut Geologiczny Oddział Pomorski
Dudzińska-Nowak J (2006a) Coastline long-term changes of the selected area of the Pomeranian Bay. In: Tubielewicz A (ed) Coastal dynamic, geomorphology and protection. EUROCOAST – LITTORAL, Gdańsk, pp 163–170
Dudzińska-Nowak J (2006b) Zmienność morfologii strefy brzegowej jako wskaźnik tendencji rozwojowych brzegu. Dissertation, University of Szczecin
Dudzińska-Nowak J (2015) Metody ochrony zachodniego wybrzeża Polski i ich wpływ na zmiany brzegu w latach 1938–2011. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Szczecińskiego, Szczecin
Dudzińska-Nowak J, Furmańczyk K (2005) Wykorzystanie historycznych zdjęć lotniczych do analizy zmian brzegu na przykładzie fragmentu wybrzeża Zatoki Pomorskiej. Roczniki Geomatyki 3(4):53–61
El-Ashry MT (1977) Air photography and coastal problems, Benchmark papers in geology 38. Hutchinson & Ross, Stroudsburg
European Commission (2004) Living with coastal erosion in Europe. Sediment and space for sustainability. In: Results from the EUROSION Study. Doody P, Ferreira M, Lombardo S, Lucius I, Misdrop R, Niesing H, Salman A, Smallegange M (eds) Office for official publications of the European communities, Luxembourg, p 40
Ferreira O (2005) Storm groups versus extreme single stores: predicted erosion and management consequences. J Coast Res 42:221–227
Furmańczyk K (1994) Współczesny rozwój strefy brzegowej morza bezpływowego w świetle badań teledetekcyjnych południowych wybrzeży Bałtyku. Rozprawy i Studia CLXI, Uniwersytet Szczeciński
Furmańczyk K, Dudzińska-Nowak J (2007) Use of aerial photographs for shoreline position and mapping applications. Coastal Wiki. Encora Coastal Portal. http://www.encora.eu/coastalwiki/Use_of_aerial_photographs_for_shoreline_position_and_mapping_applications. Accessed 23 Sept 2016
Furmańczyk K, Dudzińska-Nowak J (2009) Extreme storm impact to the coastline changes – south Baltic example. J Coast Res 56:1637–1640
Furmańczyk K, Musielak S (1991) Teledetekcyjna analiza i prognoza długoterminowych zmian brzegów Półwyspu Helskiego. TAM-2/91, Uniwersytet Szczeciński
Furmańczyk K, Musielak S (1993) Analiza zmian brzegów i prognoza zagrożeń Półwyspu Helskiego w świetle badań teledetekcyjnych. Inżynieria Morska i Geotechnika 1
Furmańczyk KK, Dudzińska-Nowak J, Furmańczyk KA, Paplińska-Swerpel B, Brzezowska N (2012) Critical storm thresholds for the generation of significant dune erosion at Dziwnow Spit, Poland. Geomorphology 143-144:62–68. doi:10.1016/j.geomorph.2011.09.007
Harff J, Lüth F (2009) Sinking coasts – geosphere ecosphere and anthroposphere of the holocene Southern Baltic Sea. Berichte der Römisch Germanischen Kommission 88
Harff J, Meyer M (2011) Coastlines of the Baltic Sea – zones of competition between geological processes and a changing climate. In: Harff J, Björck S, Hoth P (eds) The Baltic Sea basin. Springer, Heidelberg, pp 149–164
Jurowska Z, Kramarska R (1990) Mapa geologiczna dna Bałtyku w skali 1:200000. Arkusz Dziwnów–Szczecin. Wydawnictwo Geologiczne Warszawa
Keilhack K (1914) Erlauterungen zur Geologischen Karten von Preussen und benachbarten Bundesstaaten. Blatt Swinemunde, Berlin
Kelpšaitė L, Dailidienė I, Soomere T (2011) Changes in wave dynamics at the south-eastern coast of the Baltic Proper during 1993–2008. Boreal Environ Res 16(a):220–232
Kowalewska-Kalkowska H, Kowalewski M (2006) Hydrological forecasting in the Oder Estuary using a three-dimensional hydrodynamic model. Hydrobiologia 554:47–55
Kowalewska-Kalkowska H, Wiśniewski B (2009) Storm surges in the Odra mouth area during the 1997–2006 decade. Boreal Environ Res 14:183–192
Kowalewski M, Kowalewska-Kalkowska H (2011) Performance of operationally calculated hydrodynamic forecasts during storm surges in the Pomeranian Bay and the Szczecin Lagoon. Boreal Environ Res 16(a):27–41
Kramarska R (ed) (1999) Mapa geologiczna dna Bałtyku bez utworów czwartorzędowych 1:500000. Instytut Geologiczny, Gdańsk-Warszawa
Kurczyński Z, Preuss R (2000) Podstawy fotogrametrii. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa
Leatherman SP (1983) Shoreline mapping: a comparison of techniques. Shore and Beach 51
Leatherman SP (1993) Coastal change. In: Gurney RJ, Foster JL, Parkinson CL (eds) Atlas of satellite observations related to global changes. Cambridge University Press, Cambridge, pp 327–339
Matkowska Z, Ruszała M, Wdowiak M (1977) Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski 1:50000. Arkusz: Świnoujście (112), Międzyzdroje (113). Wydawnictwo Geologiczne Warszawa
Musielak S (1978) Procesy litodynamiczne w strefie przyboju. Oceanologia 8:5–56
Musielak S, Madejski P (eds) (1988) Klasyfikacja dynamiczna brzegów zachodniego wybrzeża na odcinku Świnoujście-Mrzeżyno. OPGK, Szczecin
Musielak S, Furmańczyk K, Prajs J (1990) Teledetekcyjna analiza i prognoza długookresowych zmian brzegów Półwyspu Helskiego. Etap 1. Analiza i prognoza długookresowych zmian wytypowanego fragmentu brzegu Półwyspu Helskiego 2.4–5.4 km i 16.5–19.5 km. TAM-J-06/511/13/99, Uniwersytet Szczeciński
Musielak S, Furmańczyk K, Osadczuk K, Prajs J (1991) Fotointerpretacyjny atlas dynamiki strefy brzegu morskiego. Lata 1958–1989. Odcinek Świnoujście-Pogorzelica. 21 sekcji 1:5000. OPGK, Szczecin
Musielak S, Furmańczyk K, Osadczuk K, Prajs J (1993) Fotointerpretacyjny Atlas Dynamiki Brzegu Morskiego. Geologia i Geomorfologia Pobrzeża i Południowego Bałtyku 6:75–82
Osadczuk K (2002) Evolution of the Świna barrier spit. Greifswalder Geographische Arbeiten 27:119–125
Patalan J (2000) Pomorze Zachodnie na dawnych pocztówkach, od Szczecina do Koszalina, do roku 1945. Agencja Wydawnicza PATALAN-PRESS, Kołobrzeg
Pranzini E, Williams A (eds) (2013) Coastal erosion and protection in Europe. Routledge, London
Pruszak Z (2003) Akweny morskie. Zarys procesów fizycznych i inżynierii środowiska. IBW PAN, Gdańsk
Racinowski R (1974) Dynamika środowiska sedymentacyjnego strefy brzegowej Pomorza Zachodniego w świetle badań minerałów ciężkich i uziarnienia osadów. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, vol 4, Szczecin
Reimann T, Sumiko T, Harff J, Osadczuk K, Frechen M (2011) Reconstruction of Holocene coastal foredune progradation using luminescence dating – an example from the Świna barrier (southern Baltic Sea, NW Poland). Geomorphology 132:1–16
Richter A, Dietrich R, Liebsch G (2007) Sea level changes and crustal deformations at the southern Baltic Sea during the last 200 years. In: Harff J, Luth F (eds) SINCOS – sinking coasts. Geosphere, Ecosphere and Anthroposphere of the Holocene Southern Baltic Sea, vol 88, pp 81–95
Richter A, Groh A, Dietrich R (2012) Geodetic observation of sea-level change and crustal deformation in the Baltic Sea region. J Phys Chem Earth 53-54:43–53. doi:10.1016/j.pce.2011.04.011
Soomere T, Viška M (2014) Simulated wave-driven sediment transport along the eastern coast of the Baltic Sea. J Mar Syst 129:1–10
Stafford DB, Langfelder J (1971) Air photo survey for coastal erosion. Photogramm Eng 37(6):565–576
Sztobryn M, Stigge H-J, Wielbińska D, Weidig B, Stanisławczyk I, Kańska A, Krzysztofik K, Kowalska B, Letkiewicz B, Mykita M (2005) Storm surges in the Southern Baltic Sea (western and central parts). Rostock Berichte des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie, vol 39, p 74
Wiśniewski B, Wolski T (2008) Katalog wezbrań i obniżeń sztormowych na polskim Wybrzeżu Bałtyku. In: Furmańczyk K (ed) Zintegrowane Zarządzanie Obszarami Przybrzeżnymi w Polsce – stan obecny i perspektywy. Morze – Ląd wzajemne relacje. Print Group, Szczecin, pp 101–126
Zawadzka-Kahlau E (1999) Tendencje rozwojowe polskich brzegów Bałtyku Południowego. IBW PAN, Gdańsk
Zhang WY, Deng J, Harff J, Schneider R, Dudzińska-Nowak J (2013) A coupled modeling scheme for longshore sediment transport of wave-dominated coasts – a case study from the southern Baltic Sea. Coast Eng 72:39–55
Zhang W, Schneider R, Kolb J, Teichmann T, Dudzińska-Nowak J, Harff J (2015) Land-sea interaction and morphogenesis of coastal foredunes – a modelling case study from the southern Baltic Sea coast. Coast Eng 99:148–166. doi:10.1016/j.coastaleng.2015.03.005
Acknowledgements
This study was supported by the COPAF project funded by the Ministry of Scinece and Higher Education in Poland. Author thank W. Zhang (Institute of Coastal Research, Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Germany) and H. Kowalewska-Kalkowska (University of Szczecin) for providing the valuable, numerical wave and water level data. Constructive comments from the reviewer, K.-F. Daemrich and also A. T. Williams and J. Harff were very appreciated for an improvement of the manuscript.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2017 Springer International Publishing AG
About this chapter
Cite this chapter
Dudzińska-Nowak, J. (2017). Morphodynamic Processes of the Swina Gate Coastal Zone Development (Southern Baltic Sea). In: Harff, J., Furmańczyk, K., von Storch, H. (eds) Coastline Changes of the Baltic Sea from South to East. Coastal Research Library, vol 19. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49894-2_11
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-49894-2_11
Published:
Publisher Name: Springer, Cham
Print ISBN: 978-3-319-49892-8
Online ISBN: 978-3-319-49894-2
eBook Packages: Earth and Environmental ScienceEarth and Environmental Science (R0)