Nauka na UMCS

fot. pixabay

Geologia to jedna z czterech nauk o Ziemi zajmująca się badaniem budowy i historii naszej planety, jej ewolucją i procesami, które ukształtowały i nadal kształtują jej wnętrze oraz oddziałują na powierzchnię. Geolodzy zajmują się budową naszej planety, od  najmniejszych elementów, czyli minerałów i skał, po te największe - jądro czy płaszcz Ziemi.

Geologia i inne nauki o Ziemi

Oprócz geologii w skład nauk o Ziemi wchodzą: geografia, geofizyka i geodezja. Wszystkie one są ze sobą ściśle związane, czerpią z wzajemnego dorobku, a wymiana informacji jest bardzo ścisła. Geologia bez geofizyki, bez geofizycznych metod poznawania wnętrza Ziemi, nie mogłaby funkcjonować. Podobnie jeżeli chodzi o geodezję, która zajmuje się pomiarami Ziemi. Bez pomiarów nie można byłoby chociażby szacować wielkości naszej planety, jej poszczególnych elementów, ale także tworzyć map geologicznych. Jeżeli zaś chodzi o geografię, to ten styk zainteresowań obu nauk stanowi analiza powierzchni Ziemi - najbardziej powierzchniowa część litosfery.

O geologii naszej planety wiemy całkiem sporo, ale jest to również ten element środowiska, który podlega najwolniejszym przemianom. W kontekście życia człowieka, jednego pokolenia, budowa geologiczna prawie w ogóle się nie zmienia, no może poza zmniejszaniem się zasobów surowców, które wydobywamy oraz efektami zjawisk epizodycznych – wybuchy wulkanów czy trzęsienia ziemi.  Zmiany natomiast możemy uchwycić poprzez wykorzystywanie coraz doskonalszych metod do badania naszej planety. Dzięki nim dysponujemy coraz bardziej szczegółowymi danymi, np. analiza wysokości szczytów górskich. To tutaj jest przestrzeń do największego rozwoju wiedzy geologicznej: jak, w jaki sposób, jeszcze lepiej i jeszcze dokładniej docierać chociażby do wnętrza Ziemi (najgłębszy odwiert ma 11 km, przy około 6370 km promienia Ziemi).

Pomimo obiektywnych ograniczeń, generalnie, nasza wiedza, zarówno jeżeli chodzi o wielkie struktury geologiczne, jak i mniejsze, jest dość dobra. Rewolucyjne odkrycia zdarzają się rzadko. Jednak stan naszej wiedzy stale się poszerza, w szczególności, jeżeli chodzi o ewolucję świata organicznego (tzw.: geologia historyczna). Paleontologia, jest tą dziedziną, w ramach której możemy mówić o najczęstszych okryciach. W Polsce przykładem może być chociażby odkrycie śladów tetrapoda w rejonie Gór Świętokrzyskich oraz śladów dinozaurów na Mazowszu.

Dość sporo dzieje się również w kwestii surowców, np.: gaz łupkowy i jego zastosowanie jako istotnego źródła energii. Nie da się poszukiwać surowców bez dogłębnej wiedzy geologicznej, dlatego że ich występowanie zależne jest od określonych warunków geologicznych. Obecność na danym terenie węgla, ropy – to efekt przeszłości geologicznej danego terenu. Dzięki badaniom geologicznym odkrywamy nowe złoża surowców, tak istotnych dla rozwoju gospodarczego współczenych społeczeństw.

Praktyczny wymiar geologii, wpływ na życie człowieka

Budowa geologiczna wraz z klimatem to podstawowe, nadrzędne komponenty środowiska. Obecny rozkład kontynentów oraz oceanów to efekt ewolucji geologicznej i tektonicznej Ziemi. To, że na jednym obszarze występują góry, a gdzie indziej niziny, to także jest kwestią przeszłości geologicznej. Globalne i lokalne ukształtowanie terenu związane jest z budową geologiczną. A przecież rzeźba terenu danego obszaru to bardzo istotny z punktu widzenia człowieka i jego gospodarki komponent środowiska.

Idąc dalej tym tropem: hydrogeologia, nauka o wodach podziemnych i procesach wzajemnego oddziaływania podziemnej hydrosfery, atmosfery, biosfery, litosfery, jak i samego człowieka, dostarcza nam wiedzy o właściwościach fizycznych i chemicznych wody. To, że na Lubelszczyźnie możemy cieszyć się dobrą jakością wód wprost wynika z rodzaju i składu skał występujących w jej podłożu.

Kolejny komponent to gleby. I znowu odwołam się do naszego regionu. Dobre, lessowe gleby Lubelszczyzny to efekt przeszłości geologicznej. Pokrywy lessowe utworzyły się w wyniku wywiewania pyłu z przedpola lądolodu i gromadzenia w miejscach gdzie prędkość wiatru spadała. Efektem tego są nie tylko wyjątkowo żyzne gleby, ale również przepiękne wąwozy lessowe w okolicach Kazimierza Dolnego (lessy są bardzo podatne na działalność wody płynącej, co w sprzyjających warunkach prowadzi do powstawania wąwozów).

W tym kontekście warto wspomnieć również o roślinności. Powierzchniowa warstwa gleby związana jest z rodzajem skały z jakiej powstała, a rodzaj roślinności występującej na danym terenie ściśle zależy od jej rodzaju, m.in. jej pH.

Musimy uświadomić sobie, w jaki wielkim stopniu wszystkie te komponenty związane z budową geologiczną mają wpływ na stworzenie środowiska przyjaznego dla rozwoju człowieka, albo wręcz przeciwnie, w znacznym stopniu ograniczają chociażby warunki zasiedlania.

zdjęcie 1: Wnętrze stożka nieczynnego wulkanu (Islandia)

fot. Wojciech Zgłobicki

Zainteresowania badawcze geologów i ich wpływ na rozwój społeczny

W pierwszej kolejności należy wspomnieć o surowcach mineralnych, które stanowią istotny element rozwoju społeczno-gospodarczego. Bez rozpoznania budowy geologicznej trudno jest je pozyskiwać. Różne rodzaje surowców występują w ściśle określonych miejscach, skałach i strukturach geologicznych. Wiedza geologiczna ważna jest również w kontekście surowców odnawialnych. Przykładem może być chociażby geotermia, która związana jest z globalną tektoniką oraz możliwościami dopływu energii z wnętrza Ziemi. Za szczególny przykład niech posłuży Islandia, gdzie z jednej strony, geotermia jest ważnym, praktycznie niewyczerpywalnym źródłem energii, ale jednocześnie związana jest z zagrożeniami w postaci trzęsień Ziemi oraz wybuchami wulkanów.

Zdjęcie 2: Widok na jedną z siłowni geotermalnych na Islandii

fot. Wojciech Zgłobicki

Przywołane powyżej wybuchy wulkanów to jeden z przykładów, tzw. geozagrożeń. Znajomość budowy geologicznej, monitoring wulkaniczny i sejsmiczny pozwala przewidywać te zjawiska dając możliwość zabezpieczenia się przed nimi i ich skutkami. Nie można im zapobiegać, ale można próbować ograniczać ich negatywne skutki.

Innym rodzajem geozagrożeń występujących w Polsce są osuwiska, których występowanie jest wprost uzależnione od budowy powierzchni danego terenu, od rodzaju występujących skał i ich ułożenia. Nie występują osuwiska w Tatrach i Sudetach, natomiast są już w Beskidach, które zbudowane są z fliszu, czyli na przemian ułożonych warstw piaskowców, zlepieńców, mułowców i na tych równolegle do siebie ułożonych powierzchniach pojawia się zagrożenie. Geolodzy rozpoznając budowę geologiczną, wykonując mapy geologiczne są w stanie przewidzieć potencjalne osuwiska – praktyczny aspekt przy planowaniu chociażby prac inwestycyjno-budowalnych. I tym sposobem weszliśmy w zakres działań realizowanych w ramach geologii inżynierskiej. Bez rozpoznania warstw powierzchniowych, właściwości podłoża nie są możliwe jakiekolwiek inwestycje.

Na koniec chciałbym wspomnieć jeszcze o geoturystyce. Jest to taka forma turystyki, która bazuje na elementach  przyrody nieożywionej, która ma na celu poznanie tych zasobów przyrody, poznanie dziedzictwa geologicznego, dziedzictwa Ziemi, tzw.: GEOHERITAGE. Jeśli ludzie poznają to dziedzictwo, docenią, to stają się bardziej skłonni, żeby je chronić. Jest to pewien rodzaj edukacji o Ziemi. Na świecie ten rodzaj turystyki bardzo szybko upowszechnia się, szczególnie w obrębie geoparków, które są szczególnym obszarem funkcjonalnym, na którym rozwija się ekoturystykę, przyczyniając się jednocześnie do rozwoju ekonomicznego danego obszaru. Ta korzyść jest obopólna. Nie chodzi tylko o to, żeby chronić poprzez zakazy, ale promować, edukować i podnosić świadomość społeczną na temat przyrody nieożywionej.

W Polsce mamy dwa geoparki: Łuk Mużakowa (wielka morena czołowa na granicy polsko-niemieckiej, woj. lubuskie) oraz Geoland Świętokrzyski (Kielce i okolice). Należy wspomnieć również o geoparku Góra Św. Anny (woj. opolskie) oraz Karkonoskim Parku Narodowym wraz z otuliną (woj. dolnośląskie). Cały czas powstają również nowe projekty geoparków, w tym również na Lubelszczyźnie. Jednym z nich jest Geopark Małopolski Przełom Wisły (Zawichost – Puławy), który powstał przy znaczącym udziale pracowników dawnego Zakładu Geologii i Ochrony Litosfery Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej (lider projektu) oraz Geopark Kamienny Las na Roztoczu realizowany przy współudziale pracowników WNoZiGP. Warto zaznaczyć, że ośrodek lubelski jest jednym z najbardziej aktywnych naukowo ośrodków w Polsce w tym zakresie.  Jego przedstawiciele publikują w specjalistycznych czasopismach, uczestniczą w konferencjach naukowych, prowadzą działalność edukacyjną i popularyzatorską.

zdjęcie 3: Jedna z wielu atrakcji geoturystycznych Islandii - Czarna plaża Reynisfjara

fot. Wojciech Zgłobicki

W 2015 r.  powołana została instytucja globalnego geoparku UNECSO. Obecnie funkcjonuje Lista Światowego Dziedzictwa Kulturowego UNESCO, sieć Rezerwatów  Biosfery UNESCO  oraz sieć Globalnych Geoparków UNESCO. Ranga geoparków i geoturystyki została wreszcie doceniona. Przez długi czas mówiło się przede wszystkim o konieczności ochrony przyrody ożywionej, znaczeniu gatunkowej ochrony roślin i zwierząt, teraz akcentuje się również konieczność ochrony przyrody nieożywionej, a więc przedmiotu badań geologów.

Geolodzy to specjaliści, z którymi rzadko mamy do czynienia, ale bez których funkcjonowanie współczesnego świata byłoby w zasadzie niemożliwe.

komentarz: prof. dr hab. Wojciech Zgłobicki

opracowanie: dr Izabela Łucjan

Prof. dr hab. Wojciech Zgłobicki, Kierownik Katedry Geologii, Gleboznawstwa i Geoinformacji w Instytucie Nauk o Ziemi i Środowisku Uniwersytetu Marii Curie Skłodowskiej. Autor i współautor ponad 120 recenzowanych prac: artykułów, monografii, podręczników oraz materiałów konferencyjnych. Członek Stowarzyszenia Geomorfologów Polskich oraz Polskiego Towarzystwa Geograficznego.