Strona używa plików cookies więcej

Nauka / Wydarzenia

Doniesienia z Baranówki, czyli aktywność naukowa na Ziemi Wedela Jarlsberga

Za oknami uniwersyteckiego gmachu głównego zimowa szaruga i przelotne opady. W tym czasie inna placówka naszej uczelni zmaga się w ciemnościach z zamiecią śnieżną, a jej okna szczelnie zakrywają okiennice. Na ścianę szczytową napiera wiatr, cała konstrukcja drży przy mocniejszych podmuchach, a zimne powietrze gwiżdże w szczelinach drewnianej konstrukcji.

Mowa oczywiście o Baranówce, czyli Stacji Polarnej Uniwersytetu Wrocławskiego im. Stanisława Baranowskiego na Spitsbergenie. Inną, potocznie używaną nazwą tego obiektu jest Werenhus. Nazwa ta przydaje się szczególnie na miejscu i zapobiega pomyłkom podczas wywoływania mieszkańców stacji przez radio – w oddalonej o 15 km na południe Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie funkcjonuje budynek o podobnie brzmiącej nazwie, określany jako Banachówka. Werenhus to też ładna nazwa, bo jest spolszczeniem od norweskich słów Væren (gwiazdozbiór Barana) i hus (dom).

Baranówka wzniesiona została w 1971 r. z inicjatywy dr Stanisława Baranowskiego i przy aprobacie prof. Alfreda Jahna. Imię badacza nadano stacji na wieść o jego tragicznej śmierci w 1978 r. Zbudowano ją 500 m od brzegu morza Grenlandzkiego, na litej skale wyłaniającej się spod wału moreny bocznej lodowca Werenskiolda, tuż przy niewielkim wodospadzie na potoku Brattegg. Na grzbiecie moreny już wcześniej prowadzono pomiary meteorologiczne, a drewniany budynek zastąpił obozy namiotowe wykorzystywane przez grupy glacjologów i klimatologów prowadzących prace na pobliskim lodowcu, zapoczątkowane w trakcie III Międzynarodowego Roku Geofizycznego w latach 1957–1960. Od początku lat 70. XX wieku stacja służy wrocławskim uczonym i ich naukowym partnerom.

Baranówka w scenerii końcówki czerwca
Baranówka w scenerii końcówki czerwca. Fot. Marek Kasprzak/UWr CC BY-NC 2.0

W stacji nikt nie zimuje, nie do takich celów została ona bowiem stworzona. Służy za bazę wyprawom letnim i o naszej aktywności badawczej podczas dnia polarnego będzie dalsza część tekstu. Zanim przedstawię czytelnikom aktualną sytuację stacji oraz kierunki prowadzonych badań, rozpocznę od opisania trudności związanych z funkcjonowaniem bazy.

Podana wcześniej informacja, że stację założono 500 m od brzegu morskiego nie oznacza, że można się do niej dostać łodzią, ubranym zresztą w pomarańczowy kombinezon ratowniczy i wypatrujący podwodnych szkierów. Pobliska zatoka Nottingham uległa znacznemu wypłyceniu, gdy Kvisla, największa z rzek odwadniających lodowiec Werenskiolda, zmieniła swój bieg i cały odpływ wód lodowcowych został skierowany do zatoki w pobliżu Baranówki. Rumowisko rzeczne w krótkim czasie utworzyło rozległą deltę i transport ładunków do stacji drogą morską został utrudniony. Co zatem robić? Helikopter? Nosić ładunki na plecach z innej zatoki (Hytte), 45 minut pieszo. Naturalnie wiosną, przed tajaniem pokrywy śnieżnej, pod stację można dostać się skuterem śnieżnym. Drugą drobną uciążliwością są wizyty gości w białym futrze rozmiarów XXXL i większych. Zaglądają przez okno, liżą szyby, chętnie wywracają beczki ze śmieciami, zdarzało się, że nie chciały opuścić sąsiedztwa Baranówki przez kilka dni. Niestety, niedźwiedzie polarne to stała atrakcja arktycznych wypraw, zmuszająca do niesłabnącej czujności. Nieuwaga bądź zaniedbania ze strony ludzi niemal co roku prowadzą na Spitsbergenie do groźnych zdarzeń.

Pobyt w Baranówce wiąże się także z zapewnieniem odpowiedniej ilości paliw – benzyny do agregatu prądotwórczego, butli z gazem do kuchenki i drewna bądź brykietów drzewnych do piecyka. Palenie w piecyku jest przyjemne, o ile posiada się odpowiednie zapasy opału. Bez piecyka trudno zresztą wyobrazić sobie mieszkanie w tym miejscu. Codzienne suszenie obuwia i ubrań, ogrzanie wnętrza, gdy na zewnątrz panują normalne, letnie temperatury… z reguły 3–7°C, poprawa humoru po pobudce w wychłodzonym wnętrzu. I jeszcze żywność. Także przenoszona kursowo z Zatoki Hytte, zawsze dobierana pod kątem ciężaru opakowań i terminu przydatności do spożycia. Data ważności jedzenia traci jednak z czasem na znaczeniu, a nieopróżniana spiżarnia pozwala na znaleziska z pogranicza odkryć kulinarnych i archeologicznych.

W ostatnich latach każdy letni pobyt przynosi zmiany stanu budynku naszej stacji oraz w jej otoczeniu. Jest to zasługa starań o środki finansowe obecnego kierownika stacji dr Mateusza Strzeleckiego (przy życzliwości rektora Jezierskiego) i pracy fizycznej Piotra Modzela, opiekuna technicznego obiektu, zdolnego przeprowadzić nawet najtrudniejsze naprawy i modernizacje, szczególnie z zacięciem elektronicznym (tzw. „złota rączka”). W latach 2014–2016 z otoczenia stacji zniknęły setki kilogramów, a może i tony, metalowych śmieci i złomu, będących świadectwem instalacji i eksperymentów polowych poprzednich dziesięcioleci. Dziękujemy za pomoc wielu osobom! Wnętrze budynku przearanżowano: powiększono kuchnię kosztem narzędziowni, wykonano nowe meble i przeprojektowano ich układ w dwóch laboratoriach (tzw. „zielonym pokoiku” i „lodówce”), przerobiono łazienkę, wyposażając ją w gazowy bojler, wstawiono nowe okna i okiennice, usunięto grożącą zwarciami, starą instalację elektryczną, wprowadzając oświetlenie LED (na montaż czeka mała siłownia wiatrowa). Rozpoczęto także trudną wymianę desek podłogowych, bowiem stojący na betonowych bloczkach budynek jest od spodu silnie zawilgocony i niektóre framugi drzwi nie miały już podparcia. W minionym roku przełożono jeden z murów oporowych, zabezpieczających Baranówkę przez osuwaniem materiału skalnego z moreny. Bez kontynuacji tych prac bezpieczeństwo obiektu będzie niestety zagrożone. Trudny klimat powoduje konieczność kolejnych interwencji, w tym pilnego uszczelnienia i ocieplenia ścian szczytowych. Chcielibyśmy wypracować mechanizm stałego finansowania stacji, aby dało się przedłużyć istnienie Baranówki i prowadzenie w tym miejscu badań polarnych. Nie będzie to jednak możliwe bez przychylności władz uczelni.

Stacja nie służy tylko spełnianiu pasji budowlanych i remontowych, ale jest przede wszystkim bazą dla pomiarów i eksperymentów badawczych, prowadzonych we współpracy z naukowcami z kraju i zagranicy. Jak mało która stacja, ma ona niemal idealne położenie (w dni, kiedy nie trzeba nosić zaopatrzenia). Znajduje się na zamknięciu dwóch skrajnie odmiennych zlewni: doliny zajętej przez lodowiec i doliny wolnej od lodu. W oparciu o stację można prowadzić obserwacje glacjologiczne na lodowcu Werenskiolda, m.in. monitorować jego recesję (czoło lodowca Werenskiolda cofa się przeciętnie 30 m rocznie), zmiany rzeźby na jego przedpolu i w obrębie moren, badać sukcesję roślinną na odsłanianych spod lodu powierzchniach i realizować setki innych pomysłów na badania.

Prace montażowe na przełęczy Jahna
Prace montażowe na przełęczy Jahna. Fot. Marek Kasprzak/UWr CC BY-NC 2.0

Latem 2017 r., podczas pobytu w Baranówce w terminie od 19 czerwca do 24 sierpnia, rozpoczęliśmy kolejny projekt badawczy. Dotyczy on funkcjonowania warstwy czynnej wieloletniej zmarzliny (permafrostu), czyli rozmarzającej w okresie letnim górnej części gruntu. Istotą problemu jest określenie uwarunkowań i dynamiki procesów rozmarzania warstwy czynnej w arktycznej dolinie górskiej, gdyż znakomita większość obserwacji tego typu w Arktyce ogranicza się jedynie do obszarów teras morskich. Odczuwalne w Arktyce ocieplenie klimatu
powoduje istotne konsekwencje wzmożonego tajania permafrostu: emisję do atmosfery gazów cieplarnianych uwięzionych dotąd w lodzie gruntowym, zmiany hydrograficzne czy zagrożenie dla osiedli ludzkich i infrastruktury na terenach zurbanizowanych.

Prace badawcze, finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach grantu Sonata 10, obejmowały oprzyrządowanie zlewni potoku Brattegg w sieć termistorów do pomiarów termiki gruntu w różnych położeniach wysokościowych, na stokach o rożnej ekspozycji i różnej strukturze materiału zwietrzelinowego. Obserwowane zmiany termiczne gruntu uzupełniono o pomiary składników pogody i pomiary przepływów wody potoku Brattegg, nierozerwalnie sprzężone z tajaniem permafrostu. Integralną częścią projektu są powtarzane pomiary elektrooporowe i elektromagnetyczne, które umożliwiają w sposób bezinwazyjny poznanie cech budowy geologicznej płytkiego podłoża i jego stan termiczny. Pomiary geofizyczne uzupełniamy pracami fotogrametrycznymi. Przy pomocy odpowiednio wykonywanych fotografii naziemnych bądź lotniczych (z wielowirnikowca) i ich przetwarzania metodą structure from motion wykorzystującą zjawisko stereoskopii, możliwe jest budowanie numerycznych modeli terenu o bardzo dużej, wręcz milimetrowej dokładności. W ten sposób, przez porównanie modeli odwzorowujących powierzchnię w różnych okresach, można badać powolne ruchy gruntu (skutki soliflukcji) czy też inne
zmiany zachodzące na powierzchni terenu. W prace terenowe zaangażowani byli: Petr Tábořík (Institute of Rock Structure
and Mechanics, Praga, Czeska Akademia Nauk), Tadeusz Głowacki (Politechnika Wrocławska) oraz dwaj studenci geografii, Kacper Marciniec i Michał Łopuch. Organizację pomiarów hydrologicznych wspierał także Henryk Marszałek (UWr).

Wyniki naszych prac sukcesywnie publikujemy w dobrych czasopismach. Wspomnę w tym miejscu tylko o dwóch najważniejszych tekstach, jakie ukazały się w ostatnich miesiącach, i które podsumowują pewne etapy naszych polarnych zainteresowań. W sierpniu, w tematycznym tomie „Geomorphology” (35 pkt. MNiSW, IF 2,958), opublikowaliśmy artykuł pt. „On the potential for a bottom active layer below coastal permafrost: the impact of seawater on permafrost degradation imaged by electrical resistivity tomography” (Hornsund, SW Spitsbergen). W artykule wysunęliśmy śmiałą tezę o istnieniu drugiej, dolnej warstwy czynnej permafrostu, pojawiającej się w strefie wybrzeża morskiego zachodniego Spitsbergenu. Jej działanie warunkowane jest obecnością słonej i ogrzewającej się w lecie wody morskiej. Choć przesłanki do istnienia zjawiska rozmarzania permafrostu od spodu pojawiały się wcześniej, to jednak dopiero zastosowanie urządzeń geofizycznych (tomografii elektrooporowej) pozwoliło na jego zobrazowanie. Dziś posiadamy także bezpośrednie dowody na to zjawisko w postaci pomiarów termicznych prowadzonych w 5-metrowych odwiertach.

Odwierty te wykonano w ramach innego, realizowanego z rozmachem – w Arktyce i Antarktyce – projektu Mateusza Strzeleckiego POROCO – Mechanizmy kontrolujące ewolucję i geomorfologię wybrzeży skalistych w klimatach polarnych (2013/11/B/ST10/00283). Projekt ten jest o tyle ważny, że w ostatnich latach nasiliły się czynniki abrazyjne (niszczące) wybrzeża w strefach polarnych, co wynika z ograniczenia frekwencji i grubości lodu morskiego, który w normalnych warunkach zimowych chronił nadmorskie klify przed działaniem falowania i pływów.
Climate change! Pokłosiem projektu jest m.in. artykuł „Cryo-conditioned rocky coast systems: A case study from Wilczekodden, Svalbard opublikowany w czasopiśmie „Science of The Total Environment” (40 pkt. MNiSW, IF 4,9). W tekście analizie poddany został przykład skalistego Przylądka Wilczka w Hornsundzie.

Odwierty o głębokości 1,5 m posłużyły do zamontowania struny z termistorami do pomiarów termiki górnej warstwy gruntu
Odwierty o głębokości 1,5 m posłużyły do zamontowania struny z termistorami do pomiarów termiki górnej warstwy gruntu. Fot. Petr Tábořík

W kolejnych sezonach badawczych będziemy kontynuować nasze polarne badania. Mateusz już wkrótce ponawia wyjazd do Polskiej Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego, ja kolejny raz odwiedzę Baranówkę. Sympatyków naszej stacji zapraszam do lektury wspomnień polarników, jakie ukazały się z okazji rocznicy Werenhusa pod redakcją K. Migały, J. Pereymy i J. Piaseckiego: „Magiczne miejsce Baranówka. Zbiór wspomnień w 40-lecie Stacji Polarnej im. Stanisława Baranowskiego”. Książka w postaci cyfrowej dostępna jest na stronach Instytutu Geografii i Rozwoju Regionalnego w zakładce publikacje / pozostałe publikacje IGRR [bezpośredni link]. Polecam także odwiedzenie strony internetowej Baranówki polar.geom.uni.wroc.pl, jej profilu na Facebooku, gdzie można zobaczyć stacyjnego niedźwiedzia Felicjana, oraz hasła stacji na Wikipedii. Można też liczyć na kolejne doniesienia z krainy śniegu i lodu na łamach „Przeglądu Uniwersyteckiego”.

Nasza aktualna aktywność na Spitsbergenie, a tym samym prezentowany tekst i fotografie, możliwe są dzięki finansowaniu badań przez NCN i realizacji projektu „Przestrzenne i czasowe uwarunkowania dynamiki warstwy czynnej zmarzliny w Arktyce, na obszarze doliny górskiej”.

dr Marek Kasprzak
Wydział Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska, Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego

Dodane przez: Marek Kasprzak

3 Sty 2018

ostatnia modyfikacja: 7 Lut 2018