Piasek plaży

Piasek składa się głównie z ziarenek kwarcu o średnicy 0,1-2 mm. Jest on składnikiem gleby lub osadu w zbiornikach wodnych tworzonych ze skał w długotrwałym procesie ich fizycznego rozdrabniania i chemicznej zmiany składników. Piaski, muły i iły wchodzą także w skład glin zwałowych, które pozostawił lądolód w rejonie Bałtyku. Muły i iły składają się też m.in. z ziarenek lub pyłu kwarcowego o rozmiarach 0,005-0,1 mm (muł) i poniżej 0,005 mm (ił).

Spływające po lądzie wody i bezpośrednia erozja wybrzeża doprowadzają rozdrobniony materiał do morza. Poruszająca się woda segreguje składniki gliny, odkładając je w różnych miejscach. Piasek, którego ziarenka są największe, jest transportowany przez fale w stronę brzegu, gdzie może pozostać na plaży. Piasek na plaży może być niekiedy zanieczyszczony mułem i iłem lub substancjami organicznymi. Osłabia to jego wysychanie. Sprzyja także tworzeniu skorupy, co utrudnia przemieszczanie piasku przez wiatr i tworzenie wydm.

• 
  Kolorowy piasek plaży.
• 
  Filtrowanie wody.
• 
  Zawartość wody w piasku.
• 
  Temperatura piasku.

Kolorowe piaski

W piasku na wybrzeżu Bałtyku wśród przezroczystych i jasnych ziaren zdarzają się ciemnofioletowe smugi złożone w znacznej części (często ponad 60%) z tzw. minerałów ciężkich – głównie magnetytu, ilmenitu, rutylu i monacytu. Spotyka się w nich również półszlachetne minerały, jak granaty i cyrkon. Obecność minerałów ciężkich, dość powszechnych na plaży, wiąże się z przemywaniem przez wodę materiału powstałego w rezultacie niszczenia skał lądu. Wielokrotne przesiewanie, transport i akumulacja prowadzą do gromadzenia się cząstek o podobnych rozmiarach i ciężarze – w ten sposób tworzone są na plaży ciemniejsze pasy piasku.

Koncentracje minerałów ciężkich w strefie brzegowej morza mogą mieć znaczenie gospodarcze. Cyrkon i rutyl są głównie wydobywane w strefie brzegowej. W Polsce nie prowadzi się eksploatacji minerałów ciężkich na brzegu morza. W przeszłości ciemne piaski zwane były piaskiem literackim i używano ich zamiast bibuły do posypywania listów i innych rękopisów. Kaszubskie dziewczęta zbierały go na Półwyspie Helskim i sprzedawały w Gdańsku.

Ruch wody w piasku, filtracja

Ziarna piasku plażowego mają na tyle dużą średnicę, że w przestrzeniach między nimi woda przepływa szybko i swobodnie. Ilość wody, która mieści się w danej objętości piasku (w przestrzeniach pomiędzy ziarnami), jest miarą porowatości osadu i wyraża się ją w cm³ wody na cm³ piasku. Tempo, w jakim woda przepływa przez piasek, to przepuszczalność. Mierzy się ją w cm³ wody na sekundę na 10 cm² plaży.

W zależności od nachylenia plaży strefa podsiąkającej wody morskiej sięga od kilku do kilkunastu metrów w stronę wydmy. Nad nią zwykle leży warstwa słodkiej wody gruntowej. Ruch wody w piasku w strefie nabiegania fal może być skomplikowany i ma duże znaczenie w przenoszeniu rozpuszczonych substancji przez plażę. Porowatość, przepuszczalność i sposób przepływania wody przez piasek określają zdolność plaży do filtracji wody morskiej.

W strefie płytkiej wody ruch fal i prąd powodują powstawanie kilkucentymetrowych, regularnych zmarszczek na powierzchni piasku. Te miniaturowe pagórki odgrywają bardzo ważną rolę w filtracji wody, ponieważ dzięki nim przepływająca nad nierównościami dna woda jest intensywniej wciskana w porowaty osad (w obszarach między pagórkami) i wyrzucana (w szczytach pagórków). W ten sposób powstaje płynąca pod powierzchnią piasku fala, raz zapadająca się w głąb, a raz wychodząca na powierzchnię.

Wilgotny piasek

Obszar plaży okresowo zalewany przez fale nazywa się strefą supralitoralu. To piasek zalewany przez wodę morską, w przypadku Polski o zasoleniu ok. 7-8 PSU (7-8 mg soli na 1 l wody). Bliżej środka plaży, pod powierzchniową warstwą piasku przez plażę przepływa słodka woda gruntowa – zwykle jest to deszczówka, która spłukuje zanieczyszczenia i substancje biogenne z obszarów powyżej strefy wydm. Wszędzie tam, gdzie piasek jest wilgotny, pojawia się bogate życie mikroorganizmów. W strefie słonej wody są to organizmy morskie, w strefie słodkiej wody – mikroorganizmy lądowe. Obie te grupy różnią się właściwościami (np. zdolnościami do przemian biochemicznych; organizmy pochodzące z wody słodkiej potrafią rozkładać szczątki roślin lądowych, a organizmy morskie tego nie potrafią).

Środowisko wilgotnego piasku charakteryzuje się większą stabilnością temperatury niż środowisko wody i powierzchni piasku. Latem jest tam chłodniej, zimą cieplej niż na powierzchni. Zwierzęta żyjące w wilgotnym piasku wykorzystują przestrzenie między ziarnami. Muszą więc albo być tak małe, że mieszczą się w mikrokanalikach (o średnicy ok. 0,1 mm), albo tak silne i duże, że mogą rozpychać ziarna piasku i budować własne korytarze. Przepuszczalność piasku i możliwość swobodnego przepływu wody to najważniejsze cechy środowiska wnętrza plaży. Do najistotniejszych cech piasku należą jego porowatość i przepuszczalność.

Suchy piasek

Powierzchnia piasku, powyżej zasięgu fal i poniżej wydmy, to obszar trudny do zamieszkania dla większości małych organizmów. Jest stąd za daleko zarówno do morza, jak i do lasu. Wszystkie organizmy potrzebują wody, a tutaj o nią bardzo trudno. Dodatkowo opada tu spora ilość soli z aerozolu morskiego, dociera promieniowanie ultrafioletowe, a latem zdarza się przegrzanie, gdy temperatura piasku osiąga ponad 35°C. Strefa suchego piasku narażona jest też na ciągłe zaburzenia – przesypywanie przez wiatr, wydeptywanie przez ludzi. W suchym piasku występują bakterie, choć jest ich znacznie mniej niż w wodzie lub wilgotnym piasku. Można tu znaleźć stadia przetrwalnikowe (jaja, cysty) różnych organizmów, ale na suchym piasku wyraźnie dominują lądowe owady, które dobrze radzą sobie w takich pustynnych warunkach. Tam, gdzie na piasku znajduje się trochę odpadków organicznych, np. kawałków drewna, trawy morskiej czy glonów, gromadzą się czyściciele plaży – półcentymetrowe skorupiaki zmieraczki, zwane czasem pchłami piaskowymi. Te naturalne schronienia są wykorzystywane także przez owady i pajęczaki.

W środowisku suchego piasku, na środku plaży praktycznie nie występują żadne rośliny – ani mikroskopijne, ani duże. Wąskie, płaskie plaże nawet w środku lata nie mają strefy suchego piasku, natomiast na szerokich i nachylonych strefa ta może sięgać kilkudziesięciu metrów szerokości.

autor: ze zbiorów Instytutu Oceanologii Polskiej Akademii Nauk (2005 r.)

Bibliografia:

Plaża przewodnik użytkownika, red. J.M. Węsławski, M. Szymelfing, J. Urbański, Center of Excellence for Shelf Seas Science, Instytut Oceanologii PAN, Sopot 2005 r.