CHŁODNY JUBILEUSZ

Dobiegł nas donośny huk. Jak zwykle był zaskoczeniem. Z wysokiej ściany czoła lodowca olbrzymi kawał lodu runął do fiordu. Wiedzieliśmy co w takim wypadku robić. Natychmiast zwinęliśmy ekwipunek. W miejscu upadku góry lodowej morze spieniło się, wyrzucając w górę fontannę mętnej wody. Bryła znikła pod taflą zatoki, by po kilku sekundach z impetem wypłynąć na powierzchnię. Spokojny dotąd fiord wzburzyły koncentryczne kręgi pokaźnych fal, które szybko zmierzały do brzegu.

Lodowiec Hansa
Klifowe czoło Lodowca Hansa (fot. J. Jania)

Pracowaliśmy na wąskim skrawku lądu pomiędzy zatoką a stromym lodowym stokiem bocznej części lodowca. Usiłowaliśmy obejrzeć spód lodowca i pobrać próbki osadów, penetrując niewielką grotę w lodzie, położoną tuż nad poziomem morza. Zanim dobiegła pierwsza fala dobiegliśmy już do wyższego miejsca na skalistym brzegu. Uff! Znowu udało się uniknąć zamoczenia, a może nawet utonięcia. Do groty wdarła się lodowata woda morska. Niby nic wielkiego, typowe "cielenie się" Lodowca Hansa do fiordu Hornsund, a jednak sporo emocji.

Lodowiec Hansa
Lodowiec Hansa oraz fiord Hornsund.
Dolna część lodowców uchodzących
do morza jest pocięta gęstą siecią szerokich szczelin (fot. J. Jania)

Takich dodatkowych "atrakcji" dostarcza nam badanie lodowców Spitsbergenu (wyspa norweskiego archipelagu Svalbard w Arktyce). Podczas wyprawy w lecie ubiegłego roku nie było ich, na szczęście, zbyt wiele. Pogoda sprzyjała badaniom. W czasie lipca było raczej słonecznie i ciepło (+4 - +6oC). Prawie nie padało, co jest rzadkością w czasie lata. Tylko bardzo silne wschodnie wiatry lub niskie mgły utrudniały prace na lodowcach. Wiemy, że pogodę należy "szanować", czyli wyruszać w teren nie zważając na porę doby. Umożliwia to przecież dzień polarny. Od połowy kwietnia do połowy sierpnia Słońce nie zachodzi. Bazą była Polska Stacja Polarna (77o N) zbudowana w 1957 roku nad fiordem Hornsund, a gruntownie zmodernizowana w latach 1978 - 79.

Nowoczesny dalmierz elektroniczny
Nowoczesny dalmierz elektroniczny służył do pomiarów
szybkości ruchu lodowca (fot. J. Jania)

Zajęci stałymi, codziennymi obserwacjami na Lodowcu Hansa, pomiarami na Lodowcu Werenskiolda, lub pracami gospodarskimi w bazie (np. dyżury kuchenne) zapomnieliśmy o naszym śląskim jubileuszu. Nie uczciliśmy dwudziestej rocznicy pierwszej samodzielnej Wyprawy Polarnej Uniwersytetu Śląskiego, mimo, że obszar jej badań widoczny był na oddalonym, przeciwległym brzegu fiordu. Tam właśnie wraz z trzema kolegami z Wydziału Nauk o Ziemi pracowałem przez ponad trzy miesiące latem 1978 r.

O tej rocznicy zapomniał także profesor Marian Pulina, inicjator badań polarnych naszej Uczelni w 1977 r. Uczestniczył on w ubiegłorocznej ekspedycji U. Śl. Wraz ze swoim polsko-czeskim zespołem pracował aż do mrocznego i zimnego początku października w niewielkiej Stacji im. S. Baranowskiego - "Baranówce", odległej o około 25 km od bazy w Hornsundzie. Chłodno potraktowaliśmy nasz mały jubileusz.

Czoło Lodowca Werenskiolda
Czoło Lodowca Werenskiolda.
Korzystając z resztek śniegu, nawet w drugiej połowie lipca
dowoziliśmy tutaj sprzęt pomiarowy skuterami śnieżnymi
(fot. E. Bukowska-Jania)

Dlaczego jeździmy w Arktykę aby badać lodowce? Powodów jest kilka. Najważniejszy jest ten, że lodowce spitsbergeńskie są dobrym wskaźnikiem tendencji i trwałości zmian klimatu, a nasze obserwacje są wystarczająco długie aby ilościowo określać reakcje tych mas lodowych. Stwierdzamy wyraźne zmniejszanie się lodowców. Topnienie lodu w czasie sezonów letnich przeważa nad śnieżną zimową akumulacją. Lodowce zmniejszają swą grubość średnio o ok. 1, 3 m rocznie, a ich czoła wycofują się w tempie nawet 50 m na rok. Wyraźniej zanikają te uchodzące do morza. Głównym czynnikiem zwiększonego ubytku ich masy jest "cielenie".

Kanał wypływu wód spod Lodowca Werenskiolda
Kanał wypływu wód spod Lodowca Werenskiolda.
W czasie maksimum topnienia
z tego miejsca wybija wysoka fontanna wody niosącej żwiry, piasek i zawiesinę
(fot. E. Bukowska- Jania)

Badania cielenia lodowców i jego uwarunkowań stały się międzynarodowo uznaną specyfiką prac naszego ośrodka glacjologicznego. Mamy długie serie obserwacyjne, precyzyjne pomiary różnych parametrów i nowatorskie hipotezy, prowadzące do wniosku, iż procesy cielenia zależne są także od zmian klimatycznych, a pośrednikiem jest woda. Najprościej mówiąc: im większe topnienie latem, tym więcej wód roztopowych dociera do podłoża lodowca. Większe ciśnienie wód podlodowcowych redukuje tarcie podeszwy lodowcowej o skały podłoża i wielki jęzor, ślizgając się po dnie doliny, porusza się szybciej. Intensywniej więc pęka i na kontakcie z morzem z klifu obrywa się więcej gór lodowych.

Profesor Pulina koncentruje się na obserwacjach wody w lodowcach i na ich przedpolu. Gdy lodowiec kończy się w morzu, wody roztopowe, niosące wiele mułu, piasku, a nawet większych żwirów, wpływają wprost do zatoki i nie ma możliwości bezpośrednich badań. Po intensywności zabrudzenia akwenu możemy tylko zlokalizować wypływy spod dna lodowca. Dla poznania takich wód lepsze są lodowce kończące się na lądzie, a takim lodowcem jest Werenskioldbreen (norw. breen - lodowiec). Na nim pracują od lat grupy naukowe naszego Uniwersytetu. Obserwacje Lodowców Hansa i Werenskiolda są względem siebie komplementarne. Ponadto na obu lodowcach prowadzone są jedne z najtrudniejszych i najniebezpieczniejszych badań - eksploracje "studni lodowcowych", czyli pionowych jaskiń wydrążonych w lodzie przez wody pochodzące z topnienia powierzchni lodowca. Tędy docierają one aż do skalnego łoża doliny. To także polska specjalność na Spitsbergenie, do których to badań włączyły się zespoły speleologów z Czech i Kanady.

Żywność dla kolegów ze Stacji Baranowskiego dowoziliśmy łodzią do zatoki Hyttevika, pływając wzdłuż wybrzeża najeżonego podwodnymi skałami. Potem jeszcze godzina marszu w głąb lądu. Pływaliśmy tylko przy dobrej pogodzie. Sztormowe fale, duża ilość lodu morskiego lub zła widoczność uniemożliwiały transport. Korzystaliśmy wiec z każdej okazji aby koledzy nie cierpieli głodu. W czasie jednej z podróży udało nam się "przerzucić" sporo pojemników z żywnością. Przy powrocie było gorzej. Wypłynęliśmy z Hytteviki gdy pogoda była ładna. Jednak po oddaleniu się od brzegu nadciągnęła mgła. Widoczność spadła prawie do zera. Wyposażeni w kompas i mapę oraz odbiornik nawigacji satelitarnej (GPS) powinniśmy dotrzeć do bazy w godzinę. Jednak GPS zaczął wskazywać pozycję na półkuli południowej - chyba zamokły baterie. Nie mogliśmy płynąć zbyt blisko brzegu z powodu podwodnych skał, na których załamywała się narastająca martwa fala. Ponadto nasz sternik musiał popisywać się zręcznością manewrując między krami paku lodowego. Staraliśmy się płynąć według kompasu klucząc wśród lodu. Po dwóch godzinach wydawało nam się, ze docieramy w pobliże Stacji. Zawiadomiliśmy o tym bazę przez radiotelefon. Grupa kolegów wyszła na brzeg, próbując nasz usłyszeć lub wypatrzyć w białym mleku. Bezskutecznie. Strzelali również racami, ale nic nie widzieliśmy. W końcu postanowiliśmy skierować łódź ku północy i zaryzykować lądowanie w jakimkolwiek miejscu brzegu aby przeczekać złe warunki pogodowe. Lepsze to, niż zdryfowanie gdzieś na środek Morza Grenlandzkiego. Brzeg okazał się żwirowy - dostępny dla łodzi i jakiś dziwnie znajomy. Gdy mgła nieco ustąpiła okazało się, że jesteśmy zaledwie 500 metrów od miejsca przeznaczenia. Znowu przygoda zakończyła się szczęśliwie, a zespół z Lodowca Werenskiolda miał co jeść.

Speleolodzy stwierdzili, że w głębi lodowców płynna woda występuje także w czasie surowej zimy. To pozostałość po roztopach poprzedniego lata. Śledziliśmy ją w okresie wczesnej wiosny z wykorzystaniem specjalnego radaru, Sondujemy lód, a z aparatury zamontowanej na saniach, ciągniętych przez skuter śnieżny. Odbicia fal radiowych wewnątrz lodowca pozwalają wnioskować i wyliczać zawartość wody w poszczególnych jego warstwach, a nawet rozróżnić kanały oraz "studnie" z wodą. Te badania prowadziliśmy już drugi rok we współpracy z zespołem angielsko-fińskim. W poznawaniu struktury termicznej i szybkości ruchu lodu od lat współpracujemy z Instytutem Geografii Politechniki (ETH) w Zurichu. Precyzyjne badania kształtu lodowców, z wykorzystaniem systemu geodezji satelitarnej (Global Positioning System - GPS), zaczęliśmy z Norwegami w 1991 roku. W pięć lat później samolot NASA, realizując nasze zapotrzebowanie, wykonał profilowanie eksperymentalnym altimetrem laserowym wielu lodowców spitsbergeńskich. Uzyskaliśmy najdokładniejsze dotąd dane o kształcie powierzchni tych lodowców (z precyzją ok. 10 cm). Za trzy lata Amerykanie ponowią te pomiary. Sądzę, ze potwierdzą one wyraźne zmniejszanie się grubości lodowców. Współpracujemy także z Rosjanami i Francuzami.

Bez szerokiej współpracy międzynarodowej, a także z Instytutem Geofizyki PAN i innymi uczelniami w Polsce, nasze prace na Spitsbergenie nie byłyby możliwe. Wprawdzie w dwóch konkursach nasze projekty uzyskały finansowanie Komitetu Badań Naukowych, ale bez środków i aparatury zagranicznej zakres prac byłby bardzo ograniczony. Obecnie uczestniczymy w dwóch międzynarodowych projektach badawczych finansowanych z funduszy Wspólnoty Europejskiej. Naszym wielkim atutem jest ciągłość wieloletnich obserwacji dwóch typowych lodowców. Czyli winniśmy jednak świętować jubileusze.

Co nam przyniosą wyniki badań lodowców Spitsbergenu? Poza stwierdzeniem prawidłowości reakcji lodowców na zmieniający się klimat, dokładamy cegiełkę do gmachu poznania globalnych zmian. Te zmiany coraz bezpośredniej dotyczą nas wszystkich, także mieszkańców Śląska i Zagłębia. Zanikające od lat lodowce potwierdzają proces ocieplania klimatu. W atmosferze jest więcej energii, częściej więc nad naszym krajem przemieszczają się niże. Częstsze są wichury i ekstremalne zjawiska pogodowe (w tym ulewne opady, a nawet powodzie), a zimowe mrozy przerywane są nagłymi odwilżami.

Uważam, że Uniwersytet Śląski jest specjalnie zobligowany do badań lodowców Arktyki i ich reakcji na zmiany klimatu. To nasz przemysłowy region dostarcza do atmosfery jedną z największych europejskich dawek dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych, powodujących ocieplenie klimatyczne.

Ostatni rok przyniósł niezwykle ciekawe i unikatowe rezultaty. Wydarliśmy lodowcom sporo nowych tajemnic. Współpracując z wieloma zespołami w ramach International Arctic Science Committee zamierzamy kontynuować badania "naszych" lodowców. W listopadzie 1998r. zorganizowaliśmy już drugie międzynarodowe seminarium na temat najnowszych badań lodowców Svalbardu. Odbyło się ono w najnowszym obiekcie U. Śl. w Jastrzębiu Zdroju. Na dwudziestu uczestników prawie połowę stanowili glacjolodzy z zagranicy. Mówiliśmy także o planach wspólnych badań w przyszłości. W tym roku już przygotowuje się grupa "wiosenna" aby kilkoma skuterami śnieżnymi dotrzeć z lotniska w stolicy Svalbardu - Longyearbyen do Polskiej Stacji w Hornsundzie (ok. 200 km skomplikowanej trasy przez zamarznięte fiordy, kilka pasm górskich i wiele lodowców). Podejmiemy kartowanie zmniejszających się lodowców, pomiary grubości pokrywy śnieżnej, obserwacje zimowych wypływów wód spod lodowca, ich składu chemicznego, ruchu i termiki lodu oraz innych parametrów. Następna grupa Uniwersytetu Śląskiego winna wyruszyć latem. Będzie to rok innego jubileuszu. Sto lat temu ekspedycja rosyjsko-szwedzka rozpoczęła skomplikowany pomiar długości południka ziemskiego w rejonie w którym obecnie pracujemy. Jednym z geodetów był Polak.

Autorzy: Jacek Jania