Geolodzy odkryli na Suwalszczyźnie wieczną zmarzlinę, taką samą jak na Syberii czy na Alasce

Odkryta przez geologów z Państwowego Instytutu Geologicznego wieczna zmarzlina na Suwalszczyźnie liczy sobie ok. 13 tysięcy lat i znajduje się na głębokości 400 metrów. Podobną spotkać można na Syberii, czy na Alasce.

W większości miejsc na Ziemi im głębiej wwiercamy się w powierzchnię, tym skały są bardziej gorące. Są jednak takie niezwykłe miejsca, gdzie ta zasada nie obowiązuje. Taki fenomen przyrodniczy, unikatowy w skali europejskiej, mamy na Suwalszczyźnie, w okolicach Udrynia i Szypliszek.

W latach siedemdziesiątych ubiegłego 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 w 2002 roku hipotezę, że bezpośrednią przyczyną tego zjawiska jest długotrwałe oddziaływanie zlodowaceń, zwłaszcza ostatniego zlodowacenia Wisły, które rozpoczęło się 115 tysięcy lat temu, a zakończyło 13 tysięcy lat temu. Według badacza efekt nie wystąpiłby jednak w takiej skali, gdyby nie budowa podłoża geologicznego.

Stosunkowo płytko pod powierzchnią terenu występują tu bowiem skały magmowe zwane anortozytami, które cechuje wyjątkowo niska zawartość izotopów promieniotwórczych, stąd strumień ciepła geotermicznego docierający do powierzchni ziemi jest w tym rejonie bardzo niski.

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.

W celu dokładniejszego zbadania tego zjawiska Państwowy Instytut Geologiczny zaproponował wykonanie specjalnego otworu badawczego w obrębie anomalii. Taki otwór odwiercono w ramach szerszego tematu badawczego pt. „Zintegrowany program płytkich wierceń badawczych dla rozwiązania istotnych problemów geologicznych Polski”, którego twórcą i pierwszym kierownikiem był doc. dr hab. Jerzy Nawrocki, dyrektor Państwowego Instytutu Geologicznego.

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 przerosły najśmielsze oczekiwania naukowców: na głębokości 357 metrów temperatura skokowo spadła do wartości 1,2 stopnia. Biorąc pod uwagę, że otwór wciąż nie był stabilny termicznie, można było już wtedy przypuszczać, że mamy do czynienia z wieczną zmarzliną.

Na głębokości 398 metrów założono filtr, umożliwiający opróbowanie warstwy wodonośnej piaskowców kredy dolnej. Podczas próbnego pompowania uzyskano krystalicznie czystą, bardzo nisko zmineralizowaną wodę o temperaturze na wypływie zaledwie 1,9 stopnia.

Po dalszym termicznym ustabilizowaniu otworu ponownie przeprowadzono badania geofizyczne. Tym razem na głębokości 356 metrów odnotowano niewiarygodnie niską temperaturę 0,07 stopnia. Tego nikt w Instytucie się nie spodziewał, z całą pewnością można teraz stwierdzić, że na Suwalszczyźnie odkryto kopalną wieczną zmarzlinę sprzed 13 tysięcy lat, a więc najzimniejsze skały w Europie.

Co więcej, mimo wielokrotnych prób nie udało się opuścić sondy niżej, na ścianach rury wiertniczej prawdopodobnie narósł korek lodowy, otwór po prostu zamarzł. Odwiert przekazano jako element stałego monitoringu 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.

Odkrycie paleozmarzliny na Suwalszczyźnie ma istotne znaczenie dla nauki. Jest to jedyne miejsce w Europie Środkowej, gdzie bezpośrednio można obserwować głęboką wieczną zmarzlinę sprzed 13 tysięcy lat. Badania pozwolą na dokładniejsze modelowanie przyszłych zmian klimatycznych.

Prace mają również ważki aspekt praktyczny, ponieważ umożliwiają wprowadzenie poprawki paleoklimatycznej do map geotermicznych Polski, jak również pozwalają na określenie szeregu parametrów związanych z przepływem wód podziemnych i szczelnością skał co ma kluczowe znaczenie dla wierceń poszukiwawczych i podziemnego składowania CO2.

Warto dodać, że od ostatniego zlodowacenia, a więc od ponad 10 tysięcy lat, w Polsce zmarzlina nie występuje. Mimo to corocznie w okresie zimowym ziemia zamarza na co najmniej 15 dni. Jednak, aby mogła się zacząć tworzyć ciągła zmarzlina, średnia roczna temperatura musiałaby być aż o 16 stopni niższa od tej mierzonej obecnie.

Źródło: Państwowy Instytut Geologiczny.