Niedawno doszło do zaskakującego okrycia. Grupa polskich geologów odnalazła na Suwalszczyźnie wieczną zmarzlinę i to taką samą jak na Alasce czy Syberii. Według szacunków ma ona 13 tys. lat i znajduje się na głębokości 400 metrów. Z ustaleń naukowców wynika, że jest to jedyna taka zmarzlina w środkowej części Europy.
Powszechnie wiemy, że im głębiej wwiercamy się w skorupę ziemską, tym napotykamy gorętsze skały. Istnieją natomiast takie miejsca na naszej planecie, w których ta zasada nie obowiązuje. Przykład takiego niezwykłego zjawiska mamy na Suwalszczyźnie, w okolicach Udrynia i Szczypliszek.
W latach siedemdziesiątych zeszłego stulecia zauważono, że we wszystkich odwiertach w tym rejonie, temperatura, zamiast rosnąć, wraz z głębokością paradoksalnie maleje.
Dr Jan Szewczyk z Państwowego Instytutu Geologicznego postawił hipotezę dotyczącą wyżej wspomnianego zjawiska. Naukowiec tę anomalię tłumaczył tym, że powstaje ona prawdopodobnie na skutek długotrwałego oddziaływania lodowców. Prawdopodobnie najbardziej na to zjawisko wpłynęło zlodowacenie Wisły, które rozpoczęło się 115 tys. lat temu, a zakończyło się 13 lat temu. Naukowiec uważa także, że duże znaczenie w tym procesie odegrało podłoże geologiczne.
Charakterystyka terenu
Pod powierzchnią terenu jest dość płytko. Na Suwalszczyźnie występują liczne skały magmowe, zwane anortozytami. Cechuje je stosunkowo niska zawartość izotopów promieniotwórczych. Z tego powodu również strumień ciepła geotermicznego docierający do powierzchni ziemi jest w tej części Polski bardzo zimny.
Dr Szewczyk nie wykluczył nawet przetrwania aż do naszych czasów wiecznej zmarzliny, która w czasie zlodowacenia sięgała do powierzchni terenu, a obecnie po długim okresie ocieplenia, przetrwała około 300-400 metrów pod ziemią.
Projekt
Aby lepiej się przyjrzeć wiecznej zmarzlinie, Państwowy Instytut Geologiczny zaproponował wywiercenie specjalnego otworu. Tego typu zabieg wykonano w ramach szerszego projektu badawczego pt. „Zintegrowany program płytkich wierceń badawczych dla rozwiązania istotnych problemów geologicznych Polski”. Twórcą wspomnianego przedsięwzięcia oraz pierwszym kierownikiem był doc. dr hab. Jerzy Nawrocki, dyrektor Państwowego Instytutu Geologicznego.
Wspomniany projekt, który zatwierdziło Ministerstwo Środowiska, finansowany był ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Odwiert przeprowadziło Śląskie Towarzystwo Wiertnicze „Dalbis” z Radzionkowa. Nadzór wykonawczy sprawował mgr Marcin Honczaruk z Państwowego Instytutu Geologicznego.
Badania
Wiercenie wykonano na głębokości całkowitej 450 metrów. Po przerwie w pracach, koniecznej dla częściowego ustabilizowania temperatury skał, specjaliści z przedsiębiorstwa \”Geofizyka Kraków – BGW w Zielonej Górze” przeprowadzili badania geofizyczne, przede wszystkim dokładne pomiary temperatury.
Wyniki badania bardzo mocno zaskoczyły naukowców. Na głębokości 357 metrów temperatura w sposób skokowy spadła do 1,2 stopnia. Wiedząc, że otwór nie był jeszcze ustabilizowany termicznie, naukowcy na tej podstawie mogli założyć, że mamy do czynienia z wieczną zmarzliną.
Na głębokości 398 metrów założono filtr umożliwiający pobranie próbek z odsłonięć warstwy wodonośnej piaskowców kredy dolnej. W czasie próbnego pompowania udało się uzyskać krystalicznie czystą, a do tego bardzo nisko zmineralizowaną wodę, której temperatura sięga zaledwie 1,9 stopnia.
Po dalszym ustabilizowaniu otworu naukowcy ponownie przeprowadzili badania geofizyczne. Tym razem na głębokości 356 metrów odnotowano jeszcze niższą temperaturę, było to zaledwie 0,07 stopnia. Przed badaniami nikt w instytucie nie spodziewał się takiego odkrycia. Obecnie można powiedzieć, że na Suwalszczyźnie badacze odkryli kopalną wieczną zmarzlinę, która liczy 13 tys. lat i jest najzimniejszą skałą w Europie.
Co więcej, naukowcom nigdy nie udało się opuścić sondy niżej na ścianach rury wiertniczej, pomimo że wiele razy próbowali. Prawdopodobnie stało się to z powodu zamarznięcia otworu. Odwiert przekazano jako jeden z elementów do stałej kontroli wód podziemnych Państwowej Służbie Hydrogeologicznej.
Wody podziemne poddane tak długiemu reżimowi niskich temperatur są obiektem szczególnego zainteresowania hydrogeologów, ponieważ wykazują wiele niezwykłych cech geochemicznych, określanych jako metamorfizm kriogeniczny.
Znaczenie odkrycia
Wspomniane odkrycie ma ogromne znaczenie dla współczesnej nauki. Jest to jedyne miejsce w Europie Środkowej, gdzie można bezpośrednio obserwować wieczną zmarzlinę, która ma 13 tys. lat. Badania nad nią pozwolą na dokładniejsze modelowanie przyszłych zmian klimatycznych.
Prace zawierają także ważny aspekt praktyczny, ponieważ umożliwiają naniesienie poprawek paleoklimatycznych na mapy geotermiczne Polski. Pozwalają także określić wiele parametrów związanych z przepływem wód podziemnych i szczelnością skał, które mają kluczowe znaczenie w procesie wierceń poszukiwawczych oraz w podziemnym składowaniu dwutlenku węgla.
Na koniec warto podkreślić, że od czasu ostatniego zlodowacenia, czyli od 10 tys. lat w naszym kraju zmarzlina nie występuje. Mimo tego w okresie zimowym ziemia zamarza na min. 15 dni. Aby wieczna zmarzlina mogła się tworzyć, potrzebna jest średnia temperatura, aż o 16 stopni niższa niż obecnie. Z tego też względu występowanie jej na Suwalszczyźnie jest niezwykle zastanawiające i fascynujące.
Patrycja Żero
Fot. johnshawphoto.com
