Od lewej: dr hab. inż. Arkadiusz Krawiec, prof. UMK, prof. dr hab. Wojciech Wysota, dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK, dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK, mgr Marek Chabowski, mgr Dhiraj Kumar siedzą na kamieniach na Głazowisku Łopuchowskim Nauki przyrodnicze

Na fali megapowodzi

— Marcin Behrendt
udostępnij na facebook udostępnij na twitterze udostępnij na linkedin wyślij mailem wydrukuj
Od lewej: dr hab. inż. Arkadiusz Krawiec, prof. UMK, prof. dr hab. Wojciech Wysota, dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK, dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK, mgr Marek Chabowski, mgr Dhiraj Kumar
fot. Andrzej Romański

- Kilkanaście tysięcy lat temu przez Suwalszczyznę przeszła jedna z największych powodzi w historii Ziemi – twierdzą geografowie z UMK. Ich badania mają kolosalne znaczenie dla naukowców interesujących się zmianami klimatu u schyłku ostatniego zlodowacenia.

Rozwój nowoczesnej technologii obrazowania powierzchni ziemi spowodował znaczącą zmianę jakościową w badaniach geomorfologicznych oraz badaniach genezy krajobrazu, nie tylko polodowcowego. Przełomem okazał się LIDAR (od angielskiego Light Detection and Ranging), czyli metoda skaningu laserowego, która umożliwia tworzenie numerycznych modeli terenu (NMT) o wysokiej rozdzielczości. Kiedy dane LIDAR zostały udostępnione publicznie w Geoportalu, naukowcy z różnych uczelni w Polsce rozpoczęli poszukiwania interesujących form rzeźby terenu.

Prof. dr hab. Wojciech Wysota
Prof. dr hab. Wojciech Wysota
fot. Andrzej Romański

Prof. dr hab. Wojciech Wysota i dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK z Wydziału Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMK w Toruniu w wolnym czasie, niezależnie od siebie, analizowali różne formy krajobrazu widoczne na NMT, a ich uwagę przykuły te występujące na południe od Wigier. W pewnym momencie wymienili się spostrzeżeniami na temat tego regionu, w którym udało im się zidentyfikować formy typowe dla wielkich przepływów wód. Już pobieżny ogląd oraz pierwsze analizy ich kształtu, np. wysokości i stopnia asymetrii ich zboczy, pozwoliły na dostrzeżenie wyraźnych podobieństw do form opisywanych w literaturze, powstałych w efekcie megapowodzi lodowcowych w Stanach Zjednoczonych lub w górach Ałtaj. – Postawiliśmy hipotezę badawczą, że są to formy związane z megapowodzią – mówi prof. Wysota. - Potem należało pojechać i to sprawdzić.

Przez piaski i żwiry na łamy światowej prasy

Badania terenowe ruszyły w 2015 roku. Naukowcy wytypowali miejsca, które wydawały im się najbardziej reprezentatywne i wskaźnikowe dla rozpoznania powodzi lodowcowych. Były to przede wszystkim megadiuny (megariplemarki) położone na południe od Jeziora Wigry. To gigantyczne, nawet 8-metrowe "zmarszczki" terenu, bardzo charakterystyczne dla warunków panujących na dnie rzeki o gigantycznym przepływie i głębokości sięgającej kilkudziesięciu metrów. Korzystając z gościnności Wigierskiego Parku Narodowego oraz we współpracy z Nadleśnictwem Suwałki, we wrześniu 2015 roku zespół badaczy podjął pierwsze eksploracje terenu na południowy wschód od Wigier. Tam wykonane zostały pierwsze ręczne sondy geologiczne w megariplemarkach, które potwierdziły wstępne przypuszczenia. - Okazało się, że formy te są zbudowane z piasków i żwirów – tłumaczy prof. Weckwerth. - Wiemy na pewno, że nie ma tam gliny lodowcowej, co sugerowały wcześniejsze opracowania. Mając już wstępne rozpoznanie, zaczęliśmy poszukiwania kolejnych form, które stanowiłyby kontynuację wielkiego systemu form megapowodzi lodowcowej, tworzących swoisty układ przestrzenny i łączących się ze sobą genetycznie, przede wszystkim w kontekście wielkiego przepływu wód roztopowych.

Dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK
Dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK
fot. Andrzej Romański

Badacze zaczęli również przygotowywać wnioski o uzyskanie grantu Narodowego Centrum Nauki. Zanim jednak otrzymali finansowanie dalszych prac, odkryli na tyle dużo, że przygotowali artykuł o formach krajobrazu powstałych na przedpolu lądolodu w efekcie gigantycznej powodzi lodowcowej, m.in. o megariplemarkach, ciągach zagłębień wytopiskowych poukładanych jak w łańcuszku i tzw. śladach opływania znanych z zachodniej Grenlandii i Islandii. – Do tego prof. Weckwerth, który doskonale zna narzędzia do analizy modelu wysokościowego, opracował na podstawie naszych obserwacji mapę geomorfologiczną form występujących w krajobrazie tej części Suwalszczyzny – mówi prof. Wysota. - To wszystko razem pozwoliło nam zgłosić artykuł do prestiżowego czasopisma "Earth-Science Reviews".

- To był tom poświęcony powodziom lodowcowym na świecie – dodaje prof. Weckwerth. – Opisano w nim wiele przykładów z Ałtaju, północnej Rosji i USA. Znaleźliśmy się w doborowym towarzystwie światowej rangi specjalistów w tej dziedzinie. To był kwiecień 2019 r. i pisząc wniosek o grant, wiedzieliśmy już, że artykuł na pewno się ukaże. Wydaje się, że nasze dotychczasowe wyniki badań wywarły wówczas wrażenie na recenzentach, którzy zauważyli, że projektowane badania godne są finansowania.

Z nieba w podziemia

Realizacja badań naukowych wymaga nakładów finansowych ze względu na konieczność zastosowania szeregu metod badawczych. Dotyczy to również eksploracji form polodowcowych znajdujących się na Suwalszczyźnie. Początkowy etap prac związany był z analizą geomorfologiczną wykonaną na bazie NMT. Mając jej wyniki, naukowcy wytypowali obiekty do dalszych badań prowadzonych w terenie. Związane są one z opracowaniem profili utworów geologicznych widocznych w odsłonięciach (wkopach), co jest niezbędne, by stwierdzić, jaka jest budowa wewnętrzna i struktura osadów budujących wytypowane formy. – To, co występuje w profilu, możemy stwierdzić na podstawie sondy ręcznej lub mechanicznej, ale wtedy nie widzimy, jaki jest układ przestrzenny warstw, jakie są kontakty między nimi – tłumaczy prof. Wysota. – Wykonując sondę, wiemy, jaki osad występuje pod powierzchnią terenu, ale nie znamy jego ułożenia. Nie znamy układu warstw i ich cech, a to pozwala powiedzieć, jakie procesy geologiczne były odpowiedzialne za ich powstanie.

Naukowcy w miarę możliwości prowadzą badania geologiczne osadów na grzbiecie megadiun oraz po obu jego stronach: zaprądowej i doprądowej. Szczegółowo analizują ściany wykopów, opisują odsłaniające się osady, prowadzą dokumentację fotograficzną, analizują orientację warstw przy pomocy busoli geologicznej, po to żeby określić kierunek płynięcia wody oraz pobierają próbki do dalszych badań laboratoryjnych. Poza tym realizowane są badania geofizyczne (georadarowe i tomografii elektrooporowej), które pozwalającą uchwycić szersze tło geologiczne.

Badania prowadzimy kompleksowo, żeby dobrze uzasadnić ich wyniki – tłumaczy prof. Wysota. – Uwzględniamy bogactwo materiału, robimy wszystko, na co pozwalają obecne metody badawcze i środki finansowe, którymi dysponujemy. Myślę, że pod tym względem jesteśmy na światowym poziomie.

Badania rozpoczęte na Suwalszczyźnie przez geografów z UMK zostały w pierwszej kolejności ukierunkowane na dokumentację form świadczących o powodzi lodowcowej, położonych najdalej od jej źródła i systematycznie przesuwają się w stronę czoła dawnego lądolodu. Badane są bramy lodowcowe utworzone w strefach wypływu wód lodowcowych spod lądolodu oraz rzeźba terenu i osady, które powstały tam przy okazji gwałtownych buchnięć wody spod lądolodu. Obserwacje są prowadzone w tych miejscach, gdzie wody powodzi lodowcowych pozostawiły po sobie ślad w postaci nagromadzenia różnych osadów, a zawłaszcza materiału gruboziarnistego, współcześnie pozyskiwanego w żwirowniach. Jego obecność nie dziwi geologów - kiedy bowiem woda płynie pod lodem, z jednej strony modeluje pod nim rzeźbę podłoża poprzez jego erozję, zaś z drugiej akumuluje materiał, wypływając przed czoło lodowca. Na początku zostawia materiał największy pod względem rozmiarów ziaren, potem drobniejszy, a najdrobniejszy najdalej. - To ogólne zasady, od których są jednak wyjątki – mówi prof. Weckwerth. - Przy bramie bachanowskiej (na wschód od Jeziora Hańcza) trafiliśmy w wielu wkopach na osady drobnoziarniste, rejestrujące również schyłkową fazę powodzi, kiedy prędkość przepływ wód uległa zmniejszeniu.

Jedna ze żwirowni, w której prowadzą badania naukowcy z UMK (badacze sfotografowani w różnych miejscach i sytuacjach)
Jedna ze żwirowni, w której prowadzą badania naukowcy z UMK
fot. Andrzej Romański

W kolejnym etapie badań naukowcy zajęli się rozwiązaniem problemu genezy zespołów krętych form podlodowcowych (subglacjalnych). Okazało się, że część obszaru badań powstała w strefie podlodowcowej, a wraz z tą utworzoną przed czołem lądolodu, stanowią jeden wielki system, w którym wody wielkiej powodzi lodowcowej wypływały trzema bramami: bachanowską, w okolicach Szeszupki i Prudziszek. Ostatnia z wymienionych bram była największa i łączyła dwa główne kanały, dwie wielkie doliny podlodowcowe: jedną przebiegającą wzdłuż jeziora Szelment Wielki i drugą subglacjalną Dolinę Jeleniewską. Obie łączą się w strefie zaplecza bramy Prudziszek. Z kolei najgłębszą i najbardziej rozległą doliną podlodowcową, funkcjonującą zapewne najdłużej, była ta związana z wielkim obniżeniem Szeszupy. - Podobnie jak dwie pozostałe, podlodowcowa dolina Szeszupy ciągnie się także dalej na północ, na pewno w kierunku źródła powodzi lodowcowej – mówi prof. Weckwerth. - Powstaje więc pytanie, gdzie było to źródło? Najprawdopodobniej znajdowało się w rejonie wielkiego obniżenia terenu w południowej Litwie. Wskazuje na to fakt, że wszystkie doliny łączą się w strefie nadgranicznej, w okolicach Poszeszupia, gdzie prawdopodobnie pod lodem istniała rozległa pułapka dla wody roztopowej.

Główny obszar badań geografów z UMK w Toruniu
Główny obszar badań geografów z UMK w Toruniu
proj. Anna Jaszczuk

Woda roztopowa musiała płynąć pod lądolodem pod bardzo dużym ciśnieniem i wypływać na jego przedpole w wielu miejscach - główne bramy wypływu związane były z powodzią suwalską, choć prawdopodobnie kolejne tego typu miejsca znajdowały się także na Litwie. Niewykluczone, że w ten sam sposób, w wyniku wypływu wód kanałami skierowanymi bezpośrednio na południe, powstały np. sandry południowolitewskie. – O tym, że wypływy te miały charakter wielkich powodzi lodowcowych świadczą megadiuny, jakie zidentyfikowaliśmy na obszarze południowej Litwy, podobne do tych, które rozpoznaliśmy w okolicy Jeziora Wigry. Tym razem dowodzą one przepływu wód powodziowych ze wschodu na zachód, z Litwy w kierunku Polski – wyjaśnia prof. Weckwerth. - Wszystkie te wody łączyły się na Równinie Augustowskiej, która jest miejscem występowania złożonego sytemu megadiun o grzbietach zorientowanych zarówno wschód-zachód (przepływ powodzi lodowcowej z północy), jak i w linii północ-południe (przepływ ze wschodu).

Naukowcom z Torunia udało się zbadać formy krajobrazu, znają ich genezę, objętość wód powodzi lodowcowych i kierunek, z którego najprawdopodobniej płynęły. Do rozwikłania pozostała im jeszcze jedna zagadka - kiedy konkretnie doszło do wielkich powodzi lodowcowych? Przybliżony ich wiek można określić na podstawie przesłanek geomorfologicznych, pomocnych w wyznaczeniu zasięgu czoła lodowca.

Zasięg czoła lądolodu w czasie występowania powodzi lodowcowych na Suwalszczyźnie może być datowany na około 15-16 tys. lat wstecz – mówi prof. Wysota. - Ale do końca tego nie wiemy, to jedynie szacunki.

W swoim czasie

Wiek bezwzględny osadu można wyznaczyć poprzez jego datowanie metodami luminescencyjnymi. Naukowcy wyseparowując z osadu ziarna kwarcu, w których gromadzi się energia z oddziaływania występującego w środowisku promieniowania, są w stanie określić, kiedy osad został odcięty od dostępu do promieniowania słonecznego poprzez przykrycie go innym, młodszym osadem. Słońce powoduje, że wystawione na jego promienie ziarna kwarcu, tracą zgromadzone w sieci krystalicznej elektrony, czyli są zerowane. Jeśli płynie rzeka i ma ona odpowiednio czystą wodę, przy płytkim przepływie jest szansa, że niesiony przez nią materiał zostanie naświetlony i wyzerowany. Po pewnym czasie woda naniesie kolejną warstwę piasku, który przykryje tę wyzerowaną i znowu zacznie działać na nią promieniowanie słoneczne, a w kwarcu ponownie zacznie gromadzić się energia, aż do momentu pobrania próbki. - Mierzymy ilość energii, która zgromadziła się w tym ziarenku, a następnie dzielimy przez energię, która może się zgromadzić w ciągu roku, i w ten sposób uzyskujemy wiek osadu – tłumaczy prof. Wysota.

Dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK pobiera próbki piasku do datowania
Dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK pobiera próbki piasku do datowania
fot. Andrzej Romański

- Trzeba uważać, żeby nie zniszczyć próbki osadu przeznaczonego do datowania luminescencyjnego, tzn. żeby go nie naświetlić – dodaje dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK z Katedry Geomorfologii i Paleogeografii Czwartorzędu. - Dlatego rurki, do których pobiera się piasek, są szczelnie zamykane, a materiał poddaje się dalszym badaniom w specjalistycznych laboratoriach i pomieszczeniach pozbawionych całkowicie światła dziennego, a wyposażonych w lampy ciemniowe o kolorze czerwonym.

W związku z koniecznością określenia wieku osadów powodzi lodowcowych na Suwalszczyźnie naukowcy natrafili na jeszcze jeden problem wynikający z dużej głębokości i dużego obciążenia wody niesionym w niej osadem. Jeżeli woda jest bardzo mętna, zabrudzona, światło nie ma szans się przez nią przedostać, więc nie wyzeruje wieku ziaren kwarcu. Prowadzi to do znacznych rozbieżności w wynikach datowania. Zdarza się bowiem, że jedna próbka pobrana z tej samej serii osadów wskazuje na wiek 20 tys., a druga na 150 tys. lat. Może to świadczyć o tym, że przepływ wody był szybki, turbulentny i głęboki. Dlatego należy zbadać próbki z różnych odsłonięć i dopiero po przeanalizowaniu wielu z nich okaże się, na ile szacowany jest wiek wielkich powodzi lodowcowych Suwalszczyzny.

Mimo tych nieścisłości geografowie przypuszczają, że megapowódź suwalska wydarzyła się około 15-16 tys. lat temu.

Potwierdzają to datowania na Litwie i Suwalszczyźnie przeprowadzone metodą tzw. izotopów kosmogenicznych. Za pomocą tej metody bada się m.in. głazy narzutowe, które zostały uwolnione z lodu i wystawione na promieniowanie kosmiczne – mówi prof. Wysota. - Jest to metoda, która pozwala określić, kiedy dany krajobraz został odsłonięty spod lodu.

Skąd te doliny?

Toruńscy geografowie podkreślają, że przez dziesiątki lat wielu badaczy, najlepszych geomorfologów i geologów, zastanawiało się nad genezą wielkich dolin równoleżnikowych, nazywanych pradolinami, przebiegających przez całą Polskę i ciągnących się w kierunku Niemiec, aż po szelf Morza Północnego. Powstawały różne koncepcje na temat tego, czy są to doliny tworzące się w klimacie zimnym, tak jak obecnie na Syberii, gdzie występuje wieloletnia zmarzlina, czy są to formy stare, które utworzyły się wcześniej w wyniku jakichś procesów, i przetrwały do dnia dzisiejszego. - Nikt dotąd nie zwrócił jednak uwagi na prosty fakt: jeśli mamy do czynienia z wielką doliną równoleżnikową o szerokości do nawet kilkunastu kilometrów, nie ma możliwości, żeby tak duża forma została utworzona przez niewielką rzekę, jak np. Noteć – twierdzi prof. Wysota.

Polodowcowy krajobraz na Suwalszczyźnie
Polodowcowy krajobraz na Suwalszczyźnie
fot. Andrzej Romański

Dlatego wody drążące ogromne doliny łączono z recesją lodowców u schyłku zlodowaceń, kiedy form takich było bardzo dużo. Woda roztopowa pojawiała się przy krawędzi lodowca i przepływała na jego dalsze przedpole w kierunku południowym. W tym samym czasie wody istniejących rzek, takich jak np. dawna Wisła i Odra, łączyły się z wodami roztopowymi w jeden system pradolin, który odprowadzał je dalej na zachód.

Nawet dla tak połączonego przepływu wód o różnym pochodzeniu powstałe pradoliny są niewspółmiernie duże – zauważa prof. Weckwerth. – Z tego powodu wielu naukowcom nie pasowały efekty dzielności wód z ich źródłem o określonej zasobności i wydajności. Tę lukę w wiedzy uzupełniają wyniki naszych badań. Okazało się bowiem, że istniały gwałtowne, katastrofalne dostawy ogromnej ilości wód roztopowych, które po zgromadzeniu się w jeziorach lodowcowych - pod lodem lub na lodzie – zasilały sukcesywnie system pradolin na przedpolu lądolodu.

Prawdopodobnie taki zbiornik mógł istnieć w Kotlinie Biebrzańskiej, na pewno znajdował się w Kotlinie Warszawskiej, a układ głównych pradolin powstał jako system kaskadowego spływania wielkich jezior gromadzących w krótkim czasie wody roztopowe lądolodu. Łącząc się w jeden wielki przepływ, podążały one na zachód przez Niemcy, Morze Północne, które było wówczas lądem, oraz kanał La Manche, aż do Zatoki Baskijskiej. Powodzie na Suwalszczyźnie nie były niczym wyjątkowym. Właściwie na wszystkich obszarach sandrowych w Polsce są ślady powodzi lodowcowych.

Był to żywioł powszechny w czasie ustępowania ostatniego lądolodu z obszaru Polski – mówi prof. Wysota. – Prześledźmy największe sandry w północnej części kraju. Idąc od zachodu, są to sandr Drawy, potem Gwdy, Brdy, Wdy, dobrzyński, sandry kurpiowskie i w końcu sandr augustowski. Wszystkie te obszary zostały utworzone najprawdopodobniej przy znacznym udziale powodzi lodowcowych.

Dlaczego więc naukowcy z UMK badają skutki megapowodzi aż na Suwalszczyźnie? – Tam zlokalizowany jest najlepiej wykształcony, w pełni zachowany i najpiękniejszy system form powstałych w efekcie powodzi lodowcowych zarówno przed, jak i pod lodem, oraz połączony ze źródłem wód – tłumaczy prof. Weckwerth - Nie ma drugiego takiego w Europie i na świecie.

Ciepło, zimno, coraz cieplej

Jak dokładnie powstał ten wyjątkowy krajobraz? Ponad 115 tys. lat temu temperatura na Ziemi zbliżona była do dzisiejszej lub nawet nieco wyższa, a lądolód skandynawski nie istniał. Jako twór lodowy - pokrywa lodowa pojawił się około 60, może 70 tys. lat temu. Od tego momentu lądolód skandynawski miał różne fazy, kurczył się i rozrastał, aż około 20 tys. lat temu osiągnął swoje maksimum rozprzestrzenienia, czyli sięgnął najdalej na południe na obszarze Polski i Niemiec. Wtedy rozpoczęło się ocieplenie i recesja lądolodu. Nie było jednak tak, że lód cały czas się topił - klimat raz się ocieplał, raz ochładzał. Dopiero od około 17 tys. lat temu lądolód dość sukcesywnie i gwałtownie zaczął wycofywać się z obszaru Polski. Lód topniał w kontakcie z powietrzem atmosferycznym, ale również w kontakcie z podłożem skalnym, bo docierało do niego ciepło geotermiczne. Powstająca w wyniku topnienia woda miała trzy możliwości: jeśli podłoże było odpowiednio porowate - wsiąkała, jeśli możliwy był drenaż w kontakcie z podłożem – spływała w kierunku krawędzi lądolodu, a kiedy go nie było - gromadziła się, co prowadziło do rozwoju zbiorników podlodowcowych (subglacjalnych). W lądolodzie antarktycznym udokumentowano ponad sto takich zbiorników. Występują one również pod lądolodem grenlandzkim. Analogiczne warunki istniały też na Suwalszczyźnie, gdzie woda gromadziła się, aż do osiągnięcia punktu krytycznego. – Dzieje się tak, kiedy ciśnienie wody osiągnie ok. 90 proc. ciśnienia wywieranego przez nadległy lód. Wówczas warstwa lodu zostaje uniesiona, czemu może towarzyszyć gwałtowne uwolnienie wód z jeziora subglacjalnego. Następnie "lodowa poduszka" opada, zamyka się podlodowy zbiornik i ponownie napełnia do momentu, aż woda po raz kolejny wypłynie i cały proces się powtórzy.

Zbiornik znajdujące się pod lądolodem może być zasilany również wodami spływającymi z jezior znajdujących się na powierzchni lodu. Jeśli przedostaną się one do podłoża, mogą żłobić je i wypływać na zewnątrz. W lądolodzie, kiedy klimat się ociepla, tworzy się złożony system hydrologiczny. Wody roztopowe gromadzone w jeziorach lodowcowych mogą być odprowadzane w sposób stały i systematyczny. Mogą jednak - jeśli ich odpływ jest zablokowany - uwolnić się nagle, w sposób katastrofalny, tak jak na Suwalszczyźnie. – Prawdopodobnie takich powodzi było tu kilka – twierdzi prof. Wysota. – Wskazują na to szczególnie badania na sandrze, gdzie formy rzeźby terenu związane genetycznie z powodziami lodowcowymi nakładają się na siebie.

Wzmożony spływ wód roztopowych występował równocześnie w Europie, Azji i Ameryce Północnej. Pod koniec fazy pomorskiej ostatniego zlodowacenia, po czasie około 15-16 tys. lat wstecz, nagle zewsząd do oceanu zaczęła dostawać się duża ilość słodkiej wody roztopowej. Spowodowało to zaburzenie cyrkulacji prądów morskich - kiedy wody roztopowe zasiliły północną część Atlantyku, odcięły dopływ słonych i ciepłych wód ze strefy równikowej, co spowodowało chwilowe, ale globalne ochłodzenie klimatu. - To tzw. sprzężenie zwrotne – mówi prof. Wysota. - Gdybyśmy dzisiaj założyli, że w wyniku gwałtownego zjawiska rozpada się i topi lądolód grenlandzki, moglibyśmy mieć początek kolejnego zlodowacenia. Najpierw ocieplenie powoduje ochłodzenie, a potem ochłodzenie - ocieplenie. Ten fakt sprawia, że nasze badania nabierają kontekstu uniwersalnego. Wzbudzają zainteresowanie naukowców, którzy zajmują się procesami globalnymi związanymi ze schyłkiem ostatniego zlodowacenia i zmianami klimatu.

Podczas megapowodzi lodowcowych na terenie dzisiejszej Polski woda miała dwa główne szlaki przepływu: jeden przebiegał wzdłuż współczesnej doliny Czarnej Hańczy i nazywany jest doliną zachodnią, zaś drugi położony jest na północ od Suwałk i tworzy tzw. dolinę wschodnią. Każda z nich charakteryzowała się inną wielkością przepływu. - W dolinie wschodniej mogło to być prawie 900 tys. metrów sześciennych na sekundę – informuje prof. Weckwerth. - Wartość przepływu dla doliny zachodniej to ok. 700 tys. metrów sześciennych na sekundę. Na południe od Suwałk obie te gigantyczne rzeki łączyły się, dając początek wielkiemu szlakowi przepływu wód o charakterze ogromnej równiny zalanej wodą roztopową pochodzącą z "buchnięć" spod lądolodu.

Megadiuny charakterystyczne dla warunków panujących na dnie rzeki o gigantycznym przepływie i głębokości sięgającej dwudziestu metrów
Megadiuny charakterystyczne dla warunków panujących na dnie rzeki o gigantycznym przepływie i głębokości sięgającej dwudziestu metrów
fot. Andrzej Romański

W obszarze tym, tzn. na południe od Suwałk, gdzie występują megadiuny (megariplemarki), zlokalizowana była "strefa zrzutu", związana z depozycją osadu transportowanego przez wody powodzi lodowcowej, które w tym miejscu nie były już w stanie go dalej unosić, ponieważ zmniejszeniu uległa ich energia przepływu.

Stosując różnorodne metody szacowania wielkości i głębokości przepływu odpowiedzialnego za powstanie megadiun, okazało się, że wynosił on około 2 mln metrów sześciennych na sekundę, co prawie idealnie pasuje do sumarycznej wielkości przepływów wyznaczonych wcześniej w odmienny sposób dla dolin wschodniej i zachodniej.

Olbrzymie przepływy plasują megapowódź suwalską na piątym miejscu wśród wielkich powodzi, które zostały zidentyfikowane w historii Ziemi – twierdzi prof. Weckwerth.

Aby opublikować wyniki swoich badań, geografowie z UMK muszą jeszcze określić wiek powstania form krajobrazu związanych z wielkimi powodziami lodowcowymi. Obiecująco zapowiadają się podjęte próby precyzyjnego modelowania za pomocą specjalnych programów komputerowych, umożliwiających przeprowadzenie symulacji, jak w czasie rozkładała się wielkość przepływów. Wiadomo, że nie miały one jednakowego poziomu, wielkości ani prędkości.

- Jeszcze jedna rzecz, którą prawdopodobnie będziemy musieli zrobić, to modelowanie paleoglacjologiczne, aby potwierdzić istnienie zbiornika subglacjalnego na Litwie – mówi prof. Wysota. - Na tym etapie to tylko koncepcja. Na jej słuszność wskazuje ukształtowanie terenu oraz fakt, że doliny subglacjalne na tym obszarze mają swój wyraźny początek.

Głazowisko Łopuchowskie
Głazowisko Łopuchowskie
fot. Andrzej Romański

Naukowcy zaznaczają, że teraz ważne jest dla nich określenie głębokości litewskiego zbiornika. Zauważają, że badania prowadzone w górach Ałtaj czy w rejonie dawnego jeziora lodowcowego Missoula są prostsze, bo tam zbiorniki nie były przykryte lodem, tylko woda była blokowana przez czoło lodowca z jednej strony, zaś z drugiej przez kulminacje przedpola lądolodu. Jeziora funkcjonowały na zewnątrz lądolodu, przez co określenie ich zasięgu i głębokości było dużo łatwiejsze. - Wszystko wskazuje na to, że na Litwie trzeba będzie poszukać dowodów geologicznych ukrytych w osadach budujących obszar potencjalnego dna zbiornika wód pod dawną pokrywą lodową – konkluduje prof. Weckwerth. – Nasz projekt kończy się pod koniec przyszłego roku, ale będziemy starać się o jego przedłużenie, ponieważ ze względu na pandemię znacznie ograniczone zostały możliwości badań terenowych oraz prac laboratoryjnych.

Badania prowadzone są w ramach grantu Narodowego Centrum Nauki pt. "Dowody geomorfologiczne i implikacje paleogeograficzne katastrofalnych powodzi i szarży lodowcowych południowego sektora lądolodu skandynawskiego w późnym vistulianie (MEASSIS)". Za badania "Megapowódź lodowcowa na Suwalszczyźnie" prof. Weckwerth i jego zespół badawczy otrzymali główną nagrodę w konkursie Geologia2021 organizowanym przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska w kategorii "Dorobek, fundamentalne odkrycie".

Artykuł w wersji papierowej można przeczytać w grudniowym wydaniu "Forum Akademickiego".

Forum Akademickie

 

Zasady udostępniania treści

Galeria

  • Badania georadarem w okolicach miejscowości Błaskowizna
  • Zdjęcie łąki i drzew z drona
  • Głazy leżące pod drzewem
  • Miara na piaszczystej skarpie
  • Drogowskaz prowadzący na Głazowisko Łopuchowskie
  • Jezioro, drzewa i pofałdowany krajobraz Suwalszczyzny
  • Jezioro Hańcza, na pomoście stoją od lewej: mgr Marek Chabowski, mgr Dhiraj Kumar, dr hab. inż. Arkadiusz Krawiec, prof. UMK, prof. dr hab. Wojciech Wysota
  • Motyka, notes i młotek na piasku
  • Dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK bada pod mikroskopem ziarna piasku
  • Od lewej: dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK i dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK przy urządzeniu do badania piasku
  • Od lewej: mgr Marek Chabowski, prof. dr hab. Wojciech Wysota, dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK, dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK, mgr Dhiraj Kumar, dr hab. inż. Arkadiusz Krawiec, prof. UMK stoją tyłem na tarasie widokowym
  • Badania piasku na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej wejście do laboratorium
  • Próbki piasku zebrane na Suwalszczyźnie w woreczkach
  • Próbki piasku zebrane na Suwalszczyźnie w probówkach
  • mgr Dhiraj Kumar robi zdjęcie telefonem komórkowym
  • Badania georadarem w okolicach miejscowości Błaskowizna
  • Mgr Marek Chabowski, mgr Dhiraj Kumar stoją na łące
  • Od lewej: prof. dr hab. Wojciech Wysota, dr hab. inż. Arkadiusz Krawiec, dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK, mgr Marek Chabowski, mgr Dhiraj Kumar, prof. UMK dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK stoją w żwirowni
  • Od lewej: Mgr Dhiraj Kumar, mgr Marek Chabowski niosą skrzynkę w żwirowni
  • Głazowisko Łopuchowskie
  • Prof. dr hab. Wojciech Wysota stoi na tarasie widokowym
  • Dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK stoi na Głazowisku Łopuchowskim i patrzy w dal
  • Badania na Suwalszczyźnie - drogowskazy
  • Od lewej: dr hab. Edyta Kalińska, prof. UMK, dr hab. Piotr Weckwerth, prof. UMK na tarasie widokowym
  • Głazowisko Łopuchowskie
  • Głazowisko Łopuchowskie
  • Polodowcowy krajobraz Suwalszczyzny
udostępnij na facebook udostępnij na twitterze udostępnij na linkedin wyślij mailem wydrukuj

Powiązane artykuły

Z geologicznym odkryciem roku

Wszczep szyty na miarę

Artykuł zawiera film

Pamięć immunologiczna w walce z COVID-19

Słoń na uniwersytecie

Artykuł zawiera galerię Artykuł zawiera film

Miasto zgodne z planem

Artykuł zawiera film
Na stronach internetowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika są stosowane pliki „cookies” zgodnie z Polityką prywatności.
Ustawienia zaawansowane
Na stronach internetowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika są stosowane pliki „cookies” zgodnie z Polityką prywatności. Stosowane przez nas ciasteczka służą wyłącznie do poprawienia funkcjonalności strony. Zbierane dane są przetwarzane w sposób zanonimizowany i służą do budowania analiz i statystyk, na podstawie których będziemy mogli dostosować sposób prezentowanych treści do ogólnych potrzeb użytkowników oraz podnosić ich jakość. W tym celu korzystamy z narzędzi Google Analytics, CUX i Facebook Pixel. Poniżej możliwość włączenia/wyłączenia poszczególnych z nich.
  włącz/wyłącz
Google Analitics

Korzystamy z narzędzia analitycznego Google Analytics, które umożliwia zbieranie informacji na temat korzystania ze stron Portalu (wyświetlane podstrony, ścieżki nawigacji pomiędzy stronami, czas korzystania z Portalu)

CUX

Korzystamy z narzędzia analitycznego CUX, które pozwala na rejestrowanie odwiedzin na stronach Portalu.

Facebook Pixel

Korzystamy z narzędzia marketingowego Facebook Pixel, które umożliwia gromadzenie informacji na temat korzystania z Portalu w zakresie przeglądanych stron.