Relieful din zona Lacului de baraj Izvorul Muntelui - Bicaz

1. Pozitia geografica

Lacul de baraj Izvorul Muntelui Bicaz, format in anul 1960 este situat in bazinul mijlociu al raului Bicaz fiind traversat de paralela de 47⁰ latitudine nordica si meridianul de 26⁰ longitudine estica.

La nivel maxim de umplere al acestuia, are o lungime de circa 31 km pe o directie generala nord-vest-sud-est, cu numeroase arii de extindere laterala, mai accentuata fiind cea de pe raul Bistricioara (pe cca. 3 km).

Situat in marea unitate a flisului, in etajul padurilor de amestec (foioase si conifere), lacul marcheaza o limita intre Muntii Stanisoarei, la est si Muntii Bistritei (partea lor sudica) si Ceahlau la vest. El reprezinta in acelasi timp un element de "discontinuitate dinamica" in evolutia naturala a unor factori ai mediului din acest sector al vaii Bistritei.

Dinspre est, versantul prelung al Muntilor Stanisoarei, putin fragmentat, domina cu circa 400-500 m suprafata lacului, in timp ce spre vest silueta inalta a Ceahlaului, cu toate ca nu se integreaza versantului din imediata apropiere, se ridica la peste 1400 m altitudine relativa deasupra nivelului lacului, prezentand o importanta deosebita in evolutia acestui lac, mai ales din punct de vedere climatologic si geomorfologic.

Intr-un cadru mai general, pozitia lacului trebuie raportata la aspectul de mare culoar morfologic al vaii Bistritei, cu orientare generala in continuitatea sectorului de vale din amonte de lac (pe inca 40-50 km) cu legaturi la nivelul unor sei mai joase cu bazinul transilvan si regiunea subcarpatica, fapt care pentru anumite conditii de evolutie, in special a factorilor abiotici cu mare variatie in timp si spatiu, prezinta o importanta deosebita.

2. Structura geologica

Variatia litologica impresionanta a bazinului lacului Izvorul Muntelui - Bicaz se datoreste, pe de o parte, orientarii Bistritei care curge dintre NNV spre SSE determinand in acest fel sectionarea principalelor unitati structurale ale Carpatilor Orientali, iar pe de alta parte afluentii sai, impinsi prin eroziune cu mult spre vestul lantului montan.

Bazinul respectiv se suprapune astfel urmatoarelor zone majore:

▪ zona cristalino-mezozoica

▪ zona flisului carpatic si transcarpatic

▪ zona vulcanilor neogen-maternare.

Acestor zone majore recunoscute pentru intreg lantul Carpatilor Orientali li se adauga, pe portiuni foarte restranse, depozite pliocen-cuaternare sau exclusiv cuaternare, apartinand Depresiunilor intermontane Bilbor-Borsec sau teraselor fluviale.

Zona cristalino-mezozoica

Aceasta zona cuprinde un fundament alcatuit din formatiuni cristalofiliene epi - si mezometamorfice, apartinand ca varsta proterozoicului, peste care transgresiv se dispune o cuvertura de roci sedimentare mezozoice, repartizate la doua serii distincte: seria autohtona, bucovinica si seria transilvana, alohtona.

Sisturile cristaline. In cadrul celor doua grupuri cristalofiene se disting serii corespunzatoare unor diviziuni separate pe criterii stratografice, paleolifologice si structurale. Cristalinul mezometamorfic cuprinde seria gnaiselor de Rarau-Haghimas, seria de Boretile, seria Vatra Dornei - Iacobeni si seria Bistrita - Barnar, in timp ce epimetamorfitele cuprind doua serii, seria de Tulghes si seria de Repedea.

Sedimentul mezozoic. Sisturile cristaline suporta transgresiv depozite mezozoice a caror sedimentare a inceput in triasic, continuand cu unele intreruperi pana in cretacicul superior. Conditiile paleogeografice si de eroziune din aceasta zona au determinat prezenta acestor depozite dezozoice pe areale foarte restranse si discontinue.

Zona flisului. Treimea inferioara a bazinului de alimentare a lacului Izvorul Muntelui corespunde ca substrat geologic zonei flisului. Aceasta cuprinde urmatoarele unitati structurale cu caracter de panze si anume unitatea de Ceahlau, unitatea de Teleajen, unitatea Audia si unitatea de Tarcau.

Cuveta lacului corespunde cu sectorul de vale al Bistritei cuprins intre Poiana Teiului si Izvorul Muntelui si este sculptata aproape in intregime in formatiunile de flis ale unitatilor mentionate.

Unitatea de Ceahlau - formatiunile geologice care itnra in componenta coloanei stratografice a unitatii sunt: stratele de Sinaia, stratele de Bistrita, stratele de Stanisoara si stratele de Ceahlau.

Unitatea de Teleajen - aceasta inscrie urmatoarele entitati: stratele de Palanca, gresia de Cotumba cu lentile conglomeratice si un orizont superior de argile rosii si verzi (strate de Lutu Rosu).

Unitatea de Audia - coloana stratigrafica a acestuia cuprinde depozite cretacice si paleogene. Cretacicul este mai uniform sub raport facial si este reprezentat prin stratele de Audia, stratele de Carnu - Siclau si stratele cu inocerani (stratele de Hangu), in timp ce paleogenul inscrie variatii litofaciale importante, recunoscute in ceea ce s-a denumit litofaciesul Tarcau-Fusaru si litofaciesul de Tazlau.

Incheind descrierea unitatilor structurale ale zonei flisului, care constituie substratul geologic al cuvetei lacustre se impun cateva observatii asupra particularitatilor pe care acestea le introduc in morfologia sa in prezent si in perspectiva evolutiei ulterioare.

▪ se pot observa o serie de entitati litostratigrafice, cum ar fi stratele de Palanca, stratele de Lutu Rosu, stratele de Audia si stratele cu inocerami, au favorizat o eroziune avansata, conferind vechiul traseu al Bistritei in zona lor de aparitie caracterul de bazin intramontan; este cazul zonelor Hangu si Carnu in care lacul prezinta astazi suprafetele cele mai intinse;

▪ in contrast cu acestea se inscriu zonele de dezvoltare ale complexului predominant grezos de Tarcau-Fusaru care a determinat sectoare de vale ingusta, actualul defileu de la Secu si portiunea in care a fost amplasat barajul;

▪ in ceea ce priveste evolutia de perspectiva a zonei de cuveta, in raport direct de substratul geologic, se poate spune ca nu sunt posibile alunecari care sa afecteze structurile in loc, dar anumite entitati, cum ar fi stratele de Palanca, stratele de Lutu Rosu si stratele cu inocerami, conditioneaza mantale groase, deluviale, antrenate in procese geomorfologice actuale si din care alunecarile de teren sunt frecvente.

Zona flisului transcarpatic

Este situata la marginea vestica a cristalino-mezozoicului, aceasta cuprinde depozite cretacic-paleogene depuse dupa realizarea structurilor mezocretacice si imbracand trasaturile unui invelis post-tectonic. Sectoarele in care edificiul precaustic suporta stiva depozitelor posttectonice sunt bazinul Glodu, Valea Tibaului, Carlibaba, pasul Prislop, Neagra, Sarului, Cosna, Dornisoara si Poiana Stampei.

Cenomanian - senonian este dezvoltat prin depozite variate litofacial de la roci grosiere, conglomeratice si grezoase, la roci marnoase si argiloase. Acestea acoperite de transgresiunea paleogena si de vulcanitele tertiare, roci ce apartin cretacicului superior apar discontinuu, cel mai sudic petic situandu-se in bazinul Bistricioarei.

Paleogen, intervalul eocen-oligocen s-au acumulat depozite grosiere de gresii si conglomerate, cat si roci pelitice din categoria argilelor slab bituminoase; acestora li se adauga calcare detritice si chiar biolite.

Zona vulcanitelor neogen-cuaternare

Partea din bazinul Bistritei se inscrie si pe rocile apartinand lantului vulcanic tertiar de la interiorul Carpatilor Orientali. In cea mai mare parte, eruptinul este reprezentat prin piroclastite si piroclastite asociate cu material epiclastic, alcatuitnd formatiunea vulcanogeno-sedimentara. Vulcanitele masive sunt constituite in microgabrouri, diorite, dacite, variate tipuri de andezite si bazale. In unele bazine intramontane ale Bistritei cum sunt cele de la Bilbor, Borsec si Dragoioasa, se pastreaza petece de depozite lacustre formate din pietrisuri, nisipuri li intercalatii argiloase, roci slab cimentate si care admit intercalatii reduse de carburi. Dupa ultimele consideratii, sedimentarea lacustra ar fi avut loc spre finele pliocenului si probabil in pleistocen.

Cele mai noi depozite din aria bazinului Bistritei sunt prundisurile, nisipurile si luturile teraselor fluviale, care insotesc atat raul principal, cat si o parte din afluentii sai secundari.

Pe sisturile aluviale, numai local regimului special al nivelului hidrostatic a conditionat aparitia unor zone mlastinoase cu formare de turbarii (Neagra Sarului, Poiana Stampei). La toate acestea, trebuie incluse acumularile puternice de travertinuri de la Borsec care stau in legatura cu levigarea calcarelor si dolomitelor cristaline asociate cu epimetamorfitele din seria de Tulghes.

In concluzie, trebuie de evidentiat faptul ca aceasta alcatuire geologica complexa conditioneaza genotic si o gama variata de ape minerale care in mod firesc influenteaza sprectrul hidrochimic atat al Bistritei, cat si a celorlalti afluenti care-si dirijeaza apele spre lacul Izvorul Muntelui.

Conditiile geomorfologice

Conditiile geomorfologice din aria lacurilor de acumulare trebuie analizate din doua puncte de vedere:

▪ al situatiei reliefului la data aparitiei lacului de acumulare;

▪ al transformarilor ce au loc dupa aparitie.

Conditiile de relief din Valea Bistritei la aparitia lacului

Intre localitatea Poiana Teiului si baraj (amonte de confluenta Bistritei cu paraul Izvoru Muntelui), Valea Bistritei are o orientare generala NV - SE si se caracterizeaza printr-o alternanta de sectoare inguste la confluenta cu paraul Tiflic, la confluenta cu paraul Izvoru Alb, intre varsarea in Bistrita a paraielor Secu si Potoci si sectoare largi, uneori cu aspect depresionar (intre confluenta cu paraul Rapciunita, fosta depresiune Poiana Carnului).

Pe intregul tronson de vale pe care este amplasat lacul Izvoru Muntelui - Bicaz, se realizeaza o energie de relief care, pentru versantii din imediata apropiere a lacului, ajunge la peste 500 m. Ca principale tipuri de relief la data aparitiei lacului mentionam:

▪ Relieful fluviatil - in limitele cuvetei, acest tip de relief dupa o importanta suprafata, fiind reprezentat prin albii minore si terase

▪ albiile minore - au constituit principalele elemente geomorfologice care intrate in aria submersa au fost supuse unor schimbari accelerate, in unele cazuri fiind ingropate complet sub sedimente.

▪ terasele fluviatile - ocupa o mare suprafata din cuveta; intre Poiana Teiului si Izvorul Muntelui se gaseste o suita de terase ale Bistritei din sectorul montan, cele mai inalte ajungand pana la 275-280 m altitudine relativa;

a) terase permanent si temporar inundate de apele lacului;

b) terase situate pe nivelul maxim al lacului.

Relieful fluvio-denudational

In zona lacului de baraj la care facem referire, versantii sunt de tip poligenetec, marile tipare ale reliefului putandu-se reconstitui pentru aceasta categorie morfologica cel putin pana la pliocenul superior. Trasaturile morfologice de amanunt apartin ultimei parti ale wurmianului si holocenului.

La data aparitiei lacului, evolutia versantilor indica prezenta a doua mari categorii de procese de modelare:

a) Versantii modelati de miscarea in masa - in conditiile amplasarii lacului, cele mai importante procese de miscare in masa sunt alunecarile de teren. Versantul stang al lacului este cel mai concludent in ceea ce priveste extinderea alunecarilor. O alta categorie de procese de miscare in masa o reprezinta "pseudosolifluxiunile" (Ichim 1972), deplasari superficiale in care exista o combinare intre miscarile de tip curgere si cele de alunecare, masa in miscare pastrand, in mare, continuitatea suprafetei superioare. Astfel de procese au o pondere insemnata in partea superioara a versantilor, iar influenta lor asupra lacului nu se resimte in mod direct.

b) Versantii modelati de eroziunea torentiala - comparativ cu tipul analizat anterior, acesta ocupa suprafete mult mai mici. Cu toate acestea, organismele torentiale sunt principalii furnizori de sedimente spre lac din aria versantilor. Aproape toate amenajarile de lucrari transversale de pe unii torenti (Ruginesti, Potoci, Grozavesti) au fost depasite de aluviuni si la debusarea in lac s-au format conuri deltaice de mai multi metri grosime.

Procesele geomorfologice in conditiile prezentei lacului

Una din principalele caracteristici ale lacului, care se rasfrange asupra dinamicii proceselor lacustre, o constituie marea amplitudine a variatiilor anuale de nivel. Aceasta ca si diferentierea celor patru faze anuale ne obliga sa ne referim separat la aria ce ramane permanent sub apa, in raport cu aria inundata temporar.

Sedimentarea

▪ principalii furnizori de sedimente sunt raurile Bistrita si Bistricioara, care transporta in lac un debit mediu anual de aluviuni in suspensie de 9,22kg/s si respectiv 0,798kg/s; ceilalti afluenti au o pondere redusa in colmatare, dar sub aspectul evolutiei generale a ecosistemului lacustru se impune prin particularitati distincte;

▪ exista o mare diferentiere determinata in principal de morfologia initiala a fundului cuvetei; se poate aprecia ca in limitele fostelor albii minora si majora din ariile temporar emerse s-au realizat grosimi medii ale sedimentelor de 1,5-2 m pe alocuri mai mult de 3 m;

▪ in aria aflata permanent in submersie s-a constatat o sedimentare mai uniforma cu un ritm mediu anual sum 0,5 cm;

▪ in arealele supuse alternativ emersiei si submersieidepozitele au o structura tipic deltaica si chiar in limitele principalelor arii de sedimentare din Valea Bistritei prezenta unor orizonturi reper cu valoarea in stratografia sedimentarii sunt sporatice; ponderea principala o dau nisipurile si prafurile, remarcandu-se o trecere spre dominarea neta a fractiunilor mici, pana la argile, in aval de confluenta cu Bistricioara si pana la pietrisuri marunte, in amonte;

▪ in arealele submerse, fractiunea predominanta o constituie argila; este vorba de o argila grasa de culoare vanat-albastra cu orizonturi milimetrice de culoare neagra; in raport cu nivelul maxim al lacului, adancimea la care apar astfel de orizonturi est de la 15 pana la 90 m.

Abraziunea - asupra acestui fenomen cercetarile facute pana acum (Bojoi, Ichim, Radoane) permit urmatoarele concluzii:

▪ din cauza unor conditii proprii lacului, fenomenul se desfasoara in conexiune cu subinundarea taluzului lacului, creepul subacvatic; alunecarile si surparile subacvatice sau pe linia de separare a celor doua areale de modelare (subacvatic si aerian); spalari si eroziune difuza in fasia de tarm supusa alternativ emersiei; aceste procese nu permit totdeauna o distinctie neta a efectului abraziunii in adevaratul sens al cuvantului;

▪ in morfologia de detaliu a tarmurilor, dinamica apelor lacului, concretizata prin valuri si variatia ecartului cresterilor si coborarilor nivelului, a determinat prezenta unor terase; numarul teraselor variaza foarte mult, depasind pentru unele profile pana la 40-50 si este conditionat de doua elemente principale; panta si alcatuirea litologica;

▪ intensitatea maxima a proceselor de tarm s-a evidentiat cu pregnanta in fasiile alcatuite din roci mai putin consolidate (luturi, prundisuri, deluvii cu matrice predominant nisipo-argiloase).

Procese morfogenetice din aria aflata in imediata vecinatate a lacului

In vecinatatea imediata a lacului se realizeaza un raport de influenta reciproca a dinamicii reliefului din aria inundata si versantul ramas in afara lacului. Pentru versanti, lacul reprezinta un element de mare discontinuitate dinamica. Acest aspect, corelat cu alte influente directe sau indirecte ale lacului (abraziune, schimbarea modului de folosinta a terenurilor pe aproape intreaga suprafata a versantilor, deplasarea vetrelor de sat pe versant, constructia soselei pe pante cu inclinari mai mari de 10-15⁰ cu groase cuverturi deluviale, modificari ale regimului hidric al solului ca efect al existentei lacului), a contribuit la instalarea unui adevarat sistem de modelare antropic. Pe de alta parte, conditiile de relief existente la data aparitiei lacului si natura depozitelor de versant au favorizat anumite directii de evolutie. Dintre acestea atrag atentia in mod deosebit alunecarile de teren, care s-au generalizat pe o mare parte a versantului stang al lacului, dar mai ales pe fasia de pendulare a liniei de tarm. Fenomenul poate avea implicatii mult mai serioase asupra colmatarii lacului decat se presupune pe baza unor calcule si asupra evolutiei ecosistemului, in general.