ŚPIESZMY SIĘ KOCHAĆ GÓRY, TAK SZYBKO ODCHODZĄ

         Góry są dla nas wieczne... A może niekoniecznie?

Z ludzkiej perspektywy góry to struktury ponadczasowe, dzielnie opierające się zębowi czasu niczym Maryla na estradzie. Od czasu do czasu, ten ząb bywa jednak nieco ostrzejszy jeśli góra jest np. wulkanem i ma w zwyczaju wybuchać eksplozywnie. Bywa i tak, że w skutek ruchów masowych pół góry może znienacka zjechać w dolinę. Jednak standardowa denudacja w klimacie umiarkowanym, nie wydaje się być żwawym procesem. Patrząc na potok mozolnie ryjący koryto w jakiejś beskidzkiej paryji, doznamy poruszających emocji jak przy koszeniu trawy i wszystko poza nurtem wody na bystrzach zdaje się być niezmiernie statyczne. Map nie trzeba przecież aktualizować pod kątem przebiegu całych pasm górskich, bo jak w dzieciństwie jeździliśmy w Beskidy, to później podczas wycieczki koła emerytów (jestem optymistą) będziemy mogli zobaczyć na nowo wydanej mapie taki sam układ dolin, dno potoku raczej nie będzie 100 metrów niżej, a szczyt nad doliną raczej nie rozsypie się i nie rozmyje. Dwukrotnie napisałem w poprzednim zdaniu "raczej", ponieważ okazuje się, że sytuacja bywa zgoła odmienna. Za sprawą specyficznego zbiegu okoliczności tempo erozji może nieźle przyśpieszyć i pożreć kawał góry w kilka pokoleń. Pięknym przykładem ekspresowej wręcz denudacji jest pewien zakątek na terenie pięknych Gór Apuseni, gdzie prześledzimy scenariusz zniszczenia krok po kroku. ggg

         Kolos na glinianych nogach... 

Na wizję lokalną trzeba udać się w rejon Przełęczy Vartop. To obniżenie położone na wysokości 1120 m n.p.m. rozdziela najwyższe, bezleśne partie Masywu Biharu od jego północnej, krasowej części znanej jako Płaskowyż Padiș. Na przełęczy znajduje się ośrodek narciarski z pokaźną i wciąż rozbudowywaną bazą noclegową, a położenie przełęczy ma strategiczne znaczenie w transporcie, za sprawą poprowadzonej tędy drogi nr 75. Zapewnia to łatwe dotarcie do punktu wyjścia, co w niektórych częściach tej części Karpat wcale nie jest tak oczywiste. Na północ od przeł. Vartop wznoszą się dwa bliźniacze, zarośnięte szczyty - La Morminti (1430 m n.p.m.) i Varful Tapul (1475 m n.p.m.). Od południowej strony ich wygląd zupełnie nie zwiastuje tego co zobaczymy po stronie północnej, a kontrast w krajobrazie jest olbrzymi, coś a la Moskwa przed wizytą Tochtamysza i Moskwa po wizycie Tochtamysza. Bo oto rozpościera się przed nami pustka rozległego i pozbawionego roślinności wąwozu Groapa Ruginoasa. W tłumaczeniu na język polski oznacza to po prostu "rdzawy dół", co pod kątem formy i kolorów pstrych skał, doskonale opisuje miejsce.

 

Tak wygląda ostatni fragment drogi na przełęcz pomiędzy Varful Tapul, a La Morminti od południa. Nic nie zapowiada, że za krawędzią rozpościera się...

 

...Potężna wyrwa w ziemi. Widok z rejonów podszczytowych Varful Tapul.

 
Urwisko jest tak jakby "wyjęte z kontekstu" w odniesieniu do okolicznego krajobrazu. Idąc z przeł. Vartop przez gęsty świerkowy las, nagle stajemy przed ogromną, pustą przestrzenią, która sprawia wrażenie jakby była efektem prac górniczych, a załoga kamieniołomu zmyła się przed kwadransem skrupulatnie maskując sprzęt. W okolicy nie ma podobnych tworów geomorfologicznych, a z jałowym wąwozem, pełnym pstrych skał kontrastuje zieleń gęstych, iglastych lasów porastających okolicę. Jak chodzi o liczby, to rozmiary horyzontalne wąwozu wcale nie są jakoś nadzwyczajne w porównaniu do wrażenia jakie się odnosi. Maksymalna długość wynosi ok. 700 metrów, a szerokość w najszerszym miejscu to ok. 530 metrów. Jednak ściany mają sporą wysokość wynoszącą maksymalnie 215 metrów. Takie wymiary można było zastać w 2018 roku, ale rozmiary wąwozu wciąż się powiększają i to nieco inaczej niż w przypadku innych tego typu form terenu...

Widok na położone ok. 200 metrów niżej dno wąwozu wypełnione materiałem klastycznym.

 
Stojąc na krawędzi urwiska, można od czasu do czasu usłyszeć huk spadających odłamków skalnych... I właśnie te grzmotnięcia fruwających głazów, niczym tyknięcia w rozregulowanym zegarze przypominają, że erozja postępuje tu nieco inaczej niż zwykle. Tempo erozji nie jest rzeczą stałą i w bardzo dużym stopniu zależy od klimatu panującego w danej epoce geologicznej. Niemniej przeważnie jest i był to proces powolny, wręcz niedostrzegalny dla ludzkiej percepcji. Jeśli wziąć za przykład przełom Dunajca w Pieninach to wiadomo, że zaczął tworzyć się w górnym miocenie, tzn. rzeźbienie takiego przepaścistego kanionu zajęło całkiem sporej rzece ok. 10 mln. lat. W tej skali czasu Groapa Ruginoasa powstała niczym przy pstryknięciu palcem. Skąd ta pewność? Cóż... Przebieg całego procesu można nawet śledzić w sposób interdyscyplinarny, korzystając z informacji zawartych w źródłach historycznych. Dzięki mapom będących owocem pracy wojskowych kartografów na służbie Monarchii Habsburgów. Pierwsze, dokładne mapy całego kraju (wraz z interesującym nas rejonem) zostały stworzone z polecenia samej Marii Teresy, bo po przegranej wojnie siedmioletniej ktoś w końcu wpadł na pomysł, że dobre mapy to jednak podstawa nowożytnej sztuki wojennej. Pierwszych pomiarów dokonano w latach 1763 - 1787, czego wynikiem była całkiem dokładna mapa (jak na te czasy) w dość specyficznej skali 1:28800. Z mapy wynika jasno, że pomiędzy szczytami La Morminti i Varful Tapul znajduje się... No właśnie, otóż nie ma tu nic nadzwyczajnego. Znajdziemy tam tylko standardowo oznaczoną dolinę potoku i zalesione stoki. Oczywiście nie można wykluczyć błędów. Kartografowie mogli po prostu nie dotrzeć bezpośrednio w rejon wąwozu, albo zwyczajnie nie zaznaczyć formy erozyjnej przez niedbalstwo.  Dlatego trudno wyciągnąć jednoznaczny wniosek, czy erozja zaczęła wtenczas galopować czy też nie. Niemniej cesarscy wojskowi raczej nie należeli do ludzi odstawiających fuszerkę, a potencjalni maruderzy zostali by porządnie obici kijami dla przykładu i poszli grzecznie zmierzyć teren wskazany przez feldfebla. Zatem można przyjąć z pewną dozą niepewności, że  w końcu XVIII wieku wąwozu najprawdopodobniej nie było, a potok tworzył zwykły, niewyróżniający się wcios.
 

W centrum widoczna jest górna część doliny Galbina. Nie zaznaczono tu nic wyróżniającego się. Zaznaczona jest także przeł.Vartop. Mapę opracowano przy pomocy kreskowania Lehmanna. (źródło:mapire.eu).

 
Tak poza tym, to arkusze map z obejmujące obszar Galicji znane są w Polsce jako tzw. "Mapa Miega". Nazwa wywodzi się od oficera Friedricha von Miega kierującego kartowaniem areałów galicyjskich w latach 1779–1783, a sama mapa jest bardzo wartościowym źródłem historycznym oraz jak się okazuje, także pewną wskazówką dla geologów. Czysta interdyscyplinarność... Kolejne pomiary przeprowadzone przez wojskowych kartografów na terenie C.K. Monarchii odbyły się w latach 1806 - 1869, a rejon Przełęczy Vartop pomierzono w 1864 roku i pewnie już się domyślacie, że znów użyto niesłychanie poręcznej skali 1:28800. Jednak najważniejsze jest to, że na mapie widać już wyraźnie zaznaczony wąwóz i po raz pierwszy pojawia się nazwa Groapa Ruginoasa. Wąwóz osiągał wtedy długość 440 metrów, a największą szerokość wymierzono na 195 metrów. Powierzchnia poligonu wynosiła 52844.7 m².
 

Kolejną mapę również opracowano przy pomocy kreskowania Lehmanna. Widać, że główna droga biegła wówczas nie na przeł. Vartop, a grzbietami w bezpośredniej bliskości wąwozu Groapa Ruginoasa. (źródło:mapire.eu).

 
Po zakończeniu drugiej serii nie dano chłopakom odpocząć. Niemal natychmiast po zakończeniu kartowaniu rozpoczęto trzecią serię pomiarów. Nowe mapy wykonano w latach 1869 - 1887, a arkusz obejmujący rejon przeł. Vartop wykonano w roku 1883. Rozmiar wąwozu jest już znacznie większy. Jego powierzchnia wzrosła ponad dwukrotnie i wynosiła 114787 m². Maksymalna długość wynosiła 455 m, a maksymalna szerokość 445 m.
 

Ostatnią mapę opracowano już z wykorzystaniem poziomic i miejscowo kreskowania Lehmanna. Widać już wyraźnie rozrost bocznych kanałów erozyjnych, a całość przyjmuje pokrój "liścia dębu". (źródło:mapire.eu).

 
Dziś Groapa Ruginoasa jest naturalnie jeszcze większa niż podczas poprzednich pomiarów. Powierzchnia urosła do 135517 m². Powtórzę się też z wymiarami: maksymalna długość osiągneła 700 metrów, przy maksymalnej szerokości 530 metrów. Ostatnie lata przyniosły też nowe i bardziej dokładne informacje, dzięki dokładniejszym mapom i bezpośrednim monitorowaniu terenu. Wiemy już, że powiększanie się rozpadliny nie dość że wynosi kilkadziesiąt centymetrów rocznie, to z czasem roczne przyrosty amplifikują się. Dla przykładu: średnie cofnięcie krawędzi zmierzone na podstawie map i ortofotomap w przedziale lat 1990-2005 wynosi średnio 19,63 cm/rok. Średnie cofnięcie pomierzone na podstawie ortofotomap w przedziale lat 2005-2016 wynosi już 46,74 cm/rok, a pomiary terenowe w latach 2014-2016 wykazały cofnięcie 47,10 cm/ rok. Taki trend trwa, więc w momencie kiedy piszę ten tekst, wartości średnie prawdopodobnie przekroczyły już pół metra na rok. Ciekawie przestawia się też estymacja wymytej objętości skał. Szacunki wykonano na podstawie ekstrapolowania powierzchni map topograficznych i ortofotomap z nałożoną siatką poziomic. Najniższa estymowana wartość wyniosła 331 799 526 m³, czyli mniej więcej tyle ile wynosi kubatura 406 gmachów Pałacu Kultury i Nauk, albo by lepiej zobrazować tą ilość, to wynosi mniej więcej tyle ile 20 737 470 przeciętnych kiosków z gazetami.
 

Obszar w rejonie przeł. Vartop na ortofotomapie z 2018 roku (geoportal.gov.ro)

 

Porównanie rozmiarów wąwozu pomiędzy rokiem 1864 a 2018. Widać, że część wąwozu która dawniej podlegała intensywnej erozji dziś jest już zajęta sukcesją roślinną. Za to pojawiły się nowe, silnie erodowane odnogi. Do wyskalowania wykorzystano dane z węgierskiej publikacji: "Imecs Zoltán, Gál Andrea, Simon Éva Beáta, Poszet SzIlárd: The Evolution of Groapa Ruginoasa Ravine Studied by GIS Technology, December 2016.".

 
Wiemy już, że postęp erozji jest świetnie zapisany na kartach historii, ale wciąż nie wiadomo co zainicjowało cały proces. Na tą okazję mam niesłychanie precyzyjną i chyba najczęściej używaną w świecie nauki odpowiedź: trudno powiedzieć... Jednak można z pewnej puli wyróżnić przyczyny mniej i bardziej prawdopodobne. Jak chodzi o te o mniejszym prawdopodobieństwie, to można by wymienić rozmycie przez potok newralgicznego punktu w górotworze. Taka. Pewien wpływ ma czasem  ludzka ręka np. poprzez nieprawidłową ścinkę i zwózkę drewna prowadzącą do nadmiernej erozji cienkiej warstwy górskiej gleby. Nieodłącznym elementem erozji w górach są też wymienione we wstępie grawitacyjne ruchy masowe, odsłaniające w niszy osuwiska gołe skały. Jednak spośród różnych przyczyn o różnym stopniu prawdopodobieństwa, to najbardziej realnym scenariuszem jest inicjacja procesu przez trzęsienie ziemi. Wiadomo, że fale sejsmiczne mogą wywoływać wspomniane wcześniej ruchy masowe oraz dyslokacje tektoniczne wzdłuż uskoków. Choć tak naprawdę, to czasem wystarczy indukowana trzęsieniem ziemi masowa soliflukcja, by zmieść masy gruntu bez przemieszczania mas skalnych. Rejon wąwozu jest pocięty uskokami, które ładnie układają się wzdłuż osi cieku wodnego. Poniższą mapę stworzyłem na bazie ortofotomapy z 2018 roku i mapy geologicznej Rumunii w skali 1:200 000. Należy pamiętać, że przy takim odwzorowaniu uskok może biec nawet kilkadziesiąt metrów w bok od linii zaznaczonej na mapie. Czasami odchylenie bywa nawet większe. Drugą ważną informacją jest to, choć na mapach oznacza się pojedyncze linie uskoków, to w rzeczywistości uskoków w danym miejscu jest o wiele więcej, a linie należy traktować jak coś w rodzaju linii trendu.

 
Ciekawą sprawą jest tu rozrost wąwozu w poprzek głównej osi erozyjnej potoku. Erozja zwykle nie działa w taki sposób, a sensownym wytłumaczeniem było by niszczenie terenu wzdłuż pęknięć powstałych prostopadle do linii uskoku. Wypadało by teraz przewertować annały w poszukiwaniu jakiegoś gwałtownego epizodu sejsmicznego. Tak się składa, że pomiędzy wydaniem pierwszej mapy gdzie wąwóz nie jest zaznaczony, a wydaniem drugiej mapy gdzie Groapa Ruginoasa jest naniesiona na mapę, czyli pomiędzy rokiem 1787 a 1864, tereny te były bardzo aktywne sejsmicznie. Bardzo silne wstrząsy wystąpiły w 1790 r. o magnitudzie 7.1, w 1829 r. o magnitudzie 7.3, a także w roku 1832 o magnitudzie 7.5. Pozostałe, niewiele słabsze trzęsienia ziemi o magnitudach z przedziału 6.0-6.8, notuje się w latach: 1793, 1812, 1821, 1831, 1834, 1835, 1844, 1848, 1854 i 1862. Tak długa wyliczanka pokazuje jak niespokojnym miejscem są Karpaty, szczególnie te południowe. To także pewna poszlaka, że serie trzęsień ziemi mogły również przyśpieszać erozję w omawianym tutaj wąwozie, indukując kolejne osunięcia terenu. Jednak najsilniejszym trzęsieniem z wspomnianego okresu, które spekulatywnie można by typować jako spiritus movens było całkowicie pustoszące trzęsienie z 1802 roku, które osiągnęło magnitudę szacowaną na 7.9-8.2. Taka katastrofa ma już wystarczająco dużą energię wstrząsów do znacznych zmian w topografii terenu i modyfikacji sieci rzecznej. Z resztą tamto trzęsienie wywołało szkody nawet w Istambule, a było odczuwane nawet w Lwowie, Kijowie i Moskwie.  Dla porównia warto oglądnąć jakie zmiany w terenie potrafiło wywołać trzęsienie ziemi w Nowej Zelandii z 14 listopada 2016 o magnitudzie 7.9 z epicentrum w rejonie Kaikoura. Na nagraniu widać osuwisko powstałe wzdłuż uskoku Papatea.

Pomijając już całą tą interdyscyplinarną inwestygację i grzebanie w przeszłości, to z całą pewnością można stwierdzić dlaczego obecnie proces rozwija się w tak szybkim tempie:

• Budowa geologiczna: północną i północno-wschodnią cześć wąwozu budują laminowane wapienie, a w pozostałej części jest to mieszanka zlepieńców i piaskowców oraz mułowców i iłowców. Zlepieńce i piaskowce składają się głównie z ziaren kwarcu, a czasami z mieszanki ziaren kwarcowych i skaleniowych. Wszystkie skały są zazwyczaj cienkoławicowe i mocno spękane co sprzyja penetracji skał przez wodę i w konsekwencji ułatwia wietrzenie mrozowe (gelifrakcję). Specyficzne ułożenie i nachylenie warstw skalnych, sprzyja również powstawaniu ruchów masowych.  
• Intensywna erozja niwalna: obszar położony jest w dużej mierze na północnych, a przez to najbardziej zacienionych stokach. Długo utrzymująca się pokrywa śnieżna (trzyma się czasem do czerwca) sprzyja schodzeniu lawin gruntowych, powodujących całkowite zrywanie pokrywy śnieżnej wraz warstwą zwietrzeliny.
• Spora średnia ilość opadów, przekraczająca w niektórych latach 1400 mm/m² rocznie. Dla porównania średnia ilość opadów dla Krakowa wynosi 672 mm/m² rocznie. Notuje się też duże opady dzienne, sięgające nawet 60 mm/m² dziennie. Dla porównania średnia miesięczna dla czerwca w Krakowie wynosi 84 mm/m² (wszystkie dane dla Krakowa pochodzą z lat 1981-2016. Dane dla obszaru Groapa Ruginoasa z lat 1960-2013).
• Strome nachylenie stoków: spływająca woda pokonująca sporą deniwelację na krótkim odcinku ma sporą siłę erozyjną, co wynika bezpośrednio z szybkiej utraty energii potencjalnej.
• Niemal całkowity brak gleby i roślinności: zalesienie ma bardzo istotny, wręcz kluczowy wpływ na hamowanie erozji poprzez wiązanie regolitu przez korzenie co zapobiega jego wymywaniu. Współistnienie wcześniej wymienionych czynników nieustannie destabilizuje grunt, co znacznie utrudnia sukcesję roślinności na zdegradowany teren.
• Wspomniane już wcześniej trzęsienia ziemi. Aktywność sejsmiczna na terenie Karpat nie skończyła się rzecz jasna w XIX wieku, a kolejne stulecie przyniosło choćby silny kataklizm z 1977 roku o magnitudzie 7.2.     

Północna i zachodnia cześć wąwozu zbudowana jest głównie z żółtych i kremowych zlepieńców, piaskowców i iłowców.

 

W północnej części występują białe, cienkoławicowe wapienie.

 

W środkowej części w sekwencji osadowej dominują iłowce, na ostatnim planie widać fragment zbudowany z wapieni.

 
Postęp erozji sprawi, że dział wodny będzie ulegał dalszemu rozcinaniu. W konsekwencji przełęcz pomiędzy La Morminti i Varful Tapul ulegnie znacznej niwelacji. Przy czym nie dojdzie tu do większej rewolucji w kwestii hydrologicznej, ponieważ po drugiej stronie grzbietu nie ma szans na kaptaż większego cieku wodnego. Z czasem nachylenie stoków stanie się mniejsze, co będzie wspomagane lokalnie przez procesy osuwiskowe, a w rezultacie zniweluje to siłę erozyjną spływającej wody i ułatwi sukcesję roślinności. Co prawda nowo powstała skarpa osuwiskowa jest odsłoniętym miejscem podatnym na erozję, ale koluwia poniżej są zdecydowanie bardziej połogie.

Skarpa główna osuwiska przy zachodniej krawędzi wąwozu.

 
Dużą zmianę może przynieść zmienna geologia podłoża. Poza zmianą nachylenia warstw i proporcji poszczególnych ich rodzajów, to tereny na południe od wąwozu zbudowane są ze znacznie odporniejszych masywnych wapieni skalistych. O ile w ogóle cofanie się krawędzi dosięgnie tamtego rejonu, gdyż szacuje się pełne przejście w fazę stagnacji erozji za około 300-450 lat. Wówczas jałowe strome stoki, zamienią się w szeroki zielony kuluar pomiędzy "ogryzkami" pozostałymi po Varful Tapul i La Morminti. 
 


         Scenariusze lubią się powtarzać...


Groapa Ruginoasa, biorąc pod uwagę rozmiary i tempo przemian jest w zasadzie ewenementem w skali Karpat i trudno przewidzieć, czy scenariusz z tego miejsca jest prawdopodobny w innych częściach tych gór. W Karpatach na terenie Polski doliny wciosowe o stromych stokach, są przeważnie dobrze ustabilizowane przez roślinność, a nagłe procesy erozyjne są reprezentowane głównie przez ruchy masowe. Dodatkową sprawą jest działalność ludzka. Pierwszym przykładem jest rzecz trywialna, czyli kontrolowana degradacja krajobrazu w postaci prowadzenia kamieniołomów. Drugim przykładem, niestety mniej kontrolowanym i poniekąd niepozornym, jest prowadzenie prac leśnych. Przy nieodpowiednio prowadzonej zrywce istnieje ryzyko uszkodzenia gleby, a jak powszechnie wiadomo na terenach górskich gleba bywa wręcz szczątkowa, wiec wiele nie trzeba by stworzyć problem. To jak ubytek gleby (niezależnie od przyczyn) może wpłynąć na erozję, mogliśmy sobie pooglądać na zdjęciach kilka linijek powyżej. Wiele z nich ma postać tzw. holwegów - najczęściej płytkich wąwozów bez odgałęzień o stromych stokach i płaskim dnie. Tyle, że w wielu wypadkach erozja postępuje w takim stopniu, że na dnie starych holwegów tworzą się wciosy zmieniające przekrój z prostokątnego na V-kształtny pod wpływem cieków okresowych, co dodatkowo napędza erozję.

Jedna z typowych dróg w Beskidach. Zaczęło się niewinnie od ścieżki gdzie konno ściągano kłody, a dziś mamy porządny holweg z erozją poniżej poziomu regolitu sięgającą skały macierzystej.

 
Kompromisy w gospodarce leśnej niestety nie są prostą sprawą. Więc gdy widzimy, że gdzieś w górach powstała nowa droga leśna, często nie różniąca się rozmachem od dróg komunikacyjnych, to trzeba wiedzieć, że dobre ulokowanie i porządne wykonanie takiej drogi nie jest szkodą dla środowiska, tylko zabezpieczeniem przed dalszą degradacją okolicznego terenu. To o wiele lepsze wyjście niż stok upstrzony gęstą siecią błotnistych stokówek, które w konsekwencji mogą nawet zamienić się we wciosy. W podsumowaniu warto wspomnieć, że kluczową sprawą jest jednak klimat w takim ogólnym ujęciu... Co więcej, powszechnie uznawana zasada aktualizmu zakłada, że klimat danej strefy można porównać z analogiczną strefą z przeszłości. Więc tempo erozji również wlicza się w to porównanie. Z drugiej strony geolodzy dobrze zdają sobie sprawę, że lokalnie takie tempo może ulec zmianie, tak jak to ma miejsce w przypadku wąwozu Groapa Ruginoasa. Ponadto bywały okresy kiedy erozja zachodziła jeszcze szybciej i to w skali globalnej. Takim okresem był np. plejstocen, czy koniec permu. Szczególnym przypadkiem jest ten drugi, kiedy w wyniku dość złożonej katastrofy doszło do prawie zupełnego usunięcia wszelakiej roślinności na naszej planecie za sprawą długotrwałych kwaśnych deszczy, co wraz z usunięciem gleby powodowało anormalną erozję. Koniec permu i początek triasu obfituje w kompleksy osadów klastycznych o dużej miąższości, które są zapisem tych katastrofalnych zdarzeń przy których wymieranie kredowe to tylko namiastka koszmaru. Który mam nadzieje prędko nie wróci...