przyroda nieo ywiona – warto ści naukowe i

POLSKIE PARKI NARODOWE – ICH ROLA W ROZWOJU NAUK PRZYRODNICZYCH
PRZYRODA NIEOŻYWIONA – WARTOŚCI NAUKOWE I EDUKACYJNE
GÓRSKICH PARKÓW NARODOWYCH NA PRZYKŁADZIE PARKÓW
SUDECKICH
Stefan Cacoń1, Michał Mierzejewski2, Jurand Wojewoda2
1)
Katedra Geodezji i Fotogrametrii AR Wrocław, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław, 2) Instytut Nauk
Geologicznych, Uniwersytet Wrocławski, Pl. Maxa Borna 9, 50-205 Wrocław
Abstrakt:
Przyroda nieożywiona górskich parków narodowych niestety jest często niedoceniana. Wynika to niekiedy z
nieświadomości pracowników parków, a także zespołów wykonujących plany ochrony, rekrutujących się w
przeważającej mierze z leśników i biologów. W zdecydowanie większym zakresie dostrzega się walory sfery
florystycznej i faunistycznej, natomiast znaczenie unikalnych obiektów skalnych jest doceniane w mniejszym stopniu.
Na przykładzie sudeckich parków narodowych – Gór Stołowych i Karkonoskiego przedstawione zostaną
wartości naukowe i edukacyjne przyrody nieożywionej. Należy podkreślić, że Park Narodowy Gór Stołowych
powołano głównie ze względu na abiotyczne walory osadów kredowych. Unikalnych w skali światowej tekstur
(struktur) sedymentacyjnych nie dostrzeżono w planie ochrony tego parku. W Karkonoszach natomiast odsłaniają się
obecnie na powierzchni formy strukturalne, będące wynikiem przepływu magmy w głębokich strefach skorupy
ziemskiej oraz produkty późniejszej ich ewolucji. Proces ten zapoczątkowany był w okresie karbońskim.
Zarówno w Górach Stołowych, jak również w Karkonoszach, obserwuje się współczesną aktywność
geodynamiczną, co potwierdzają rezultaty badań geodezyjnych i geologicznych.
1.
WSTĘP
Góry zawsze stanowiły ogromną siłę atrakcyjną dla ludzi zarówno przeciętnych jak i wybitnych. Historia
literatury, malarstwa czy muzyki dostarcza licznych przykładów, że krajobraz górski był silnym czynnikiem
inspirującym umysły wrażliwe i twórcze. Z ogromnej plejady twórców wystarczy dla przykładu wymienić takie wielkie
nazwiska jak: Tetmajer, Asnyk, Pol, Kasprowicz, Szymanowski czy zamieszkałych w Karkonoszach kompozytora
Różyckiego, malarza Hoffmana – ucznia Malczewskiego, czy pisarza noblisty Hauptmanna.
Porzućmy jednak domenę wrażeń estetycznych, jakie wywołuje konten(m)placja natury nieożywionej i
ożywionej gór, i przejdźmy do znaczenia naukowego i dydaktycznego abiotycznych obiektów górskich w jakie obfitują
Karkonosze i Góry Stołowe, które szczęśliwie zostały uznane za parki narodowe.
Park Karkonoski powołano w 1959 roku. W końcu XX wieku klęska ekologiczna spowodowała obumarcie
znacznych obszarów leśnych w parku. Odsłoniły dodatkowo na powierzchni formy strukturalne będące wynikiem
przepływu magmy w głębokich strefach skorupy ziemskiej w okresie karbońskim.
Park Narodowy Gór Stołowych powołano w 1993 roku, głównie ze względu na unikatowe w skali światowej
walory tekstur (struktur) sedymentacyjnych piaskowcowych osadów kredowych. Bogate formy skalne piaskowca
ciosowego, przyciągające liczne rzesze turystów, wywołane zjawiskami erozji wodnej i wietrznej (wiatrowej),
zachowały niepowtarzalne ślady życia faunistycznego w płytkim morzu kredowym.
2. KARKONOSKI PARK NARODOWY
Karkonosze są ogromnym masywem granitowym, powstałym niegdyś z płynnej magmy, zakrzepniętej głęboko
w skorupie ziemskiej, (8-12 km poniżej pow. terenu), i następnie dźwigniętym w obecne położenie. W związku z tym
istnieją do wyjaśnienia liczne, następujące problemy:
• W jaki sposób powstała ta magma?
• W jaki sposób zajęła miejsce w przestrzeni którą obecnie zajmuje?
• Jakie były przepływy tej magmy, ile było kolejnych jej inwazji?
• Jak oddziaływała gorąca, licząca wiele setek stopni oC magma na skały otoczenia?
• Jakie minerały użyteczne niosła w sobie?
• Jak przebiegał proces zastygania masywu?
• Jakim deformacjom plastycznym ulegał granit, kiedy był jeszcze gorący, ale już nie był płynną magmą?
• W jaki sposób masyw granitowy został d(ż)źwignięty z głębi ziemi?
• Pod wpływem jakich sił powstały deformacje nieciągłe (spękania), które tak wyraźnie wpływają na obecną rzeźbę
Karkonoszy i które są widoczne w każdej skałce?
Karkonosze są górami wyjątkowymi w Europie, gdzie na te wszystkie wyżej wymienione pytania znaleziono
odpowiedzi, odszyfrowane ze struktur skalnych. Walor naukowy i dydaktyczny tych gór jest więc nie do przecenienia.
Z uwagi na ograniczony zakres opracowania nie sposób odnieść się bliżej do dziewięciu wyżej wymienionych
kwestii. Zaakcentowane będzie tylko zjawisko ruchów mas skalnych, synchronicznych z przejściem z stanu
magmowego do stałego i dalszym ostyganiem skały. Pozostałe kwestie były przedmiotem szczegółowych rozważań
opublikowanych w pracach Mierzejewskiego (1998); Sroki (1991) i innych autorów.
Ruch pionowe w Podgórzynie, oraz u ujścia strumienia Czarna Płóczka do Kamiennej widoczne w skale są
wygięte stromo pasma biotytowe (szliry biotytowe) wskazujące na to, że południowa partia Karkonoszy, w dobie
zastygania około 300 milionów lat temu, była energiczniej podnoszona niż partia północna. Przyczyną tego stanu
rzeczy jest to, że wycinek skorupy ziemskiej obejmujący część południową Karkonoszy cechuje się małą gęstością i
jako taki żwawiej „wypływa” ku górze z otoczenia skał o większej gęstości. Różnice w gęstości skał są dobrze
udokumentowane na mapie anomalii grawimetrycznych (Królikowski, Petecki, 1995). Proces bardziej energicznego
podnoszenia części południowej Karkonoszy względem części północnej jest przyczyną obecnego zróżnicowania
wysokościowego masywu granitowego, gdzie na południu zaznacza się grzbiet górski, a w części północnej Kotlina
Jeleniogórska. Kiedyś tę różnicę uzasadniano większą odpornością na wietrzenie granitu równoziarnistego z grzbietu
Karkonoszy względem granitu porfirowatego z podnóża Karkonoszy. Opinia ta nie wydaje się oczywistą, ponieważ
między schroniskiem „Śląski Dom” a Śnieżką występuje granit porfirowaty, i to na tej samej wysokości co granit
równoziarnisty pozostałej części dawnego zrównania Karkonoszy.
Ten proces dyferencjalnego podnoszenia zaznacza się do dzisiejszego dnia, co powoduje powstawanie skarp
(Mierzejewski, 1998), pionowe przesuwanie stożków osadowych u ujścia strumieni (Czerwiński, Sroka, 1991).
Zjawisko to objawia się także deformacjami w tunelu kolejowym w Trzcińsku.
Ruchy poziome powstawały na skutek kurczenia się granitu w czasie ostygania. Ponieważ część skorupowa
masywu ostygała i kurczyła się szybciej w stosunku do partii głębszych, wobec tego między tymi partiami powstawały
napięcia. Powałą granitu łupinowo oddzielała się od swego podłoża i względem tego podłoża wykonywała poziome
ruchy kompensacyjne. Przykład struktur, jakie ten proces pozostawił po sobie, są widoczne koło Jagniątkowa, a
szczególnie na Garbach Janowickich, gdzie dawne ruchy poziome powyginały esowato żyły pegmatytów oraz stare
spękania.
Należy podkreślić, że nie ma w Europie drugiego masywu granitowego tak bogatego w zjawiska geologiczne, w
jakie obfitują Karkonosze. Ich walor edukacyjny jest ogromny.
Ponadto leśników zainteresuje, że Karkonosze są jednym z wyjątkowych miejsc w Polsce, gdzie gleba nie ulega
wyjałowieniu. To zjawisko polega na tym, że wierzchnia pokrywa tych gór jest poddana ciągłemu niszczeniu, ciągłej
erozji (deszcze, strumienie, wiatr), a z drugiej strony, od dołu, ze zwietrzałych skał tworzy się stale nowa gleba, a więc
ulega ciągłemu odnawianiu.
3. PARK NARODOWY GÓR STOŁOWYCH
Góry Stołowe, jako całość, stanowią jedną z największych atrakcji geologicznych w Sudetach, ale nie tylko –
podobne skały i formy skalne występują zaledwie w 3 miejscach na świecie – analogiczną budowę mają słynne Góry
Stołowe w Południowej Afryce i w Kanadzie (Jerzykiewicz , Wojewoda 1986).
Góry Stołowe zostały wyrzeźbione w skałach osadowych należących do tzw. kredy saksońskiej przez ostatnie
0,5 mln lat, a więc w czwartorzędzie. Dzisiaj Góry Stołowe stanowią wschodni kraniec tej rozległej pokrywy osadowej,
która rozciąga się na znacznym obszarze masywu czeskiego i sięga aż po okolice Drezna na zachodzie (Elbe Sandstein
Gebirge). Zarówno w Polsce, jak i w Czechach, Góry Stołowe znajdują się w obrębie ważnej, regionalnej jednostki
geologicznej – niecki śródsudeckiej, w której stanowią najmłodszy element geologiczny i morfologiczny (Rys. 527
Zasięg występowania skał kredowych w Sudetach) (Wojewoda i inni, 1997).
Charakterystyczna rzeźba Gór Stołowych ma niemal w 100% swoje przyczyny w budowie geologicznej.
Największy wpływ na morfologię ma architektura skał osadowych, która przypomina „tort” zbudowany z warstw
(litosomów) o skrajnie odmiennej litologii i odporności mechanicznej. Twarde piaskowce budują główne masywy i
progi morfologiczne (Szczeliniec, Skalniak, Próg Radkowa), podczas gdy miękkie i łatwo rozpuszczalne skały ilastowapienne tworzą płaskie powierzchnie o niewielkim nachyleniu (Plateau Karłowa, Sawanna) (Rys. 528 Blokdiagram
Gór Stołowych, Rys. 529 Poglądowy przekrój geologiczny przez Góry Stołowe w kierunku N-S). Znaczący wpływ
na morfologię Gór Stołowych ma również sposób w jaki skały kredowe uległy w przeszłości (i ulegają nadal!)
przebudowie wskutek ruchów tektonicznych. Ważną strukturą tektoniczną są spękania, które w decydującym stopniu
kontrolują przepływ wód powierzchniowych i szczelinowych, i tym samym w decydującym stopniu wpływają na
niszczenie skał. Gęsta i regularna sieć niemal prostopadłych powierzchni spękań zwana „ciosem” odpowiedzialna jest
za większość spektakularnych zjawisk morfologicznych na obszarze Gór Stołowych (Wojewoda 1997).
Pod względem geologicznym i dydaktycznym najciekawsze są strefy łatwo dostępne dla obserwacji, a zatem
położone w obrębie progów i krawędzi masywów piaskowcowych. Do unikalnych w skali światowej stanowisk
zaliczają się punkty zlokalizowane w Progu Radkowa (Rys. 530 Widok na Góry Stołowe od północy (widoczny Próg
Radkowa i Szczeliniec, 532), na Szczelińcu oraz w rejonie Białych Ścian (Rys. 531 Widok na Plateau Karłowa z
tarasu widokowego na Narożniku, 535). Dwa pierwsze pokrywają się z istniejącymi szlakami turystycznymi. W
rejonie Białych Ścian trzeba wyznaczyć i wybudować ścieżki dojścia do punktów obserwacyjnych (Wojewoda 1997).
Próg Radkowa to nazwa polskiej części niemal pionowej skarpy morfologicznej, która wyznacza północna
granicę Gór Stołowych. Ku zachodowi kontynuuje się on jako tzw. Broumovskie Ściany, a jeszcze dalej jako
Mieroszowskie Ściany. Obecna skarpa powstała wskutek erozji i retrogradacji krawędzi płyty tzw. piaskowca Progu
Radkowa, chociaż jej bieg wyznacza ważna, regionalna strefa dyslokacyjna – uskok Guzowatej. Najważniejsze punkty
obserwacyjne znajdują się w pobliżu tzw. Zakrętu Śmierci, gdzie w pobliżu występuje zgrupowanie malowniczych
skałek, tzw. Skalne Baszty (Rys. 533). W skałkach, które stanowią strop środkowego piaskowca ciosowego występują
osady charakterystyczne dla płytkiego morza, z zachowanymi śladami falowania i prądów morskich, które były
odpowiedzialne za transport piasku po dnie morza kredowego. Szczególnie spektakularne są ławice gruboziarnistego
tempestytu proksymalnego, czyli skały zbudowanej z muszli, które gromadziły się na dnie morza w czasie silnych
sztormów (Rys. 534).
Białe Ściany (Rys. 351, 535) stanowią zespół malowniczych jarów, które rozcinają północną krawędź Głównego
Masywu Gór Stołowych. Swoją nazwę zawdzięczają jasnej barwie piaskowca kwarcowego, z którego są zbudowane –
tzw. piaskowiec Szczelińca-Skalniaka. W najwyższej cz ęści, na platformie widokowej tzw. Narożnika, można
podziwiać regularny system spękań – cios. Jest zarazem miejsce, skąd rozciąga się najpiękniejszy widok na południowe
krańce Gór Stołowych, m.in. na tzw. Sawannę, łagodnie nachyloną powierzchnię zbudowaną z tzw. margli Plateau
Karłowa, z rozrzuconymi, izolowanymi skałkami piaskowcowymi (Rys. 535). W jednej ze skałek tuż poniżej
Narożnika, w przepięknej dolince, którą prowadzi tzw. Kręgielny Trakt, znajdują się zjawiska geologiczne, które jak na
razie zostały opisane tylko tam. Już od ponad 15 lat przyciągają specjalistów z całego świata. Są to zaburzenia
pierwotnej, osadowej struktury osadu, spowodowane wydostawaniem się z osadu „bąbli” metanu (Rys. 536, Rys. 537).
Co ciekawe, tym tzw. strukturom ucieczkowym, towarzyszą inne zjawiska, które dowodzą, że procesy „odgazowania”
zachodziły niemal natychmiast, najprawdopodobniej w trakcie trzęsień ziemi związanych z ruchami tektonicznymi w
podłożu basenu, w którym gromadziły się osady ówczesnego morza (Rys. 538). Nieco dalej, w innej skałce, możemy
podziwiać warstwowany przekątnie w gigantycznej skali piaskowiec, osad podwodnych wydm/tarasów o olbrzymich
rozmiarach. Tego typu warstwowania w utworach morskich są niezwykle rzadkie na świecie (Rys. 539). Jeszcze dalej,
w grupie skałek należących do właściwych Białych Ścian widoczne są rozległe, kopalne kanały dystrybucyjne,
wypełnione materiałem osadowym (Rys. 540). To dzięki tym kanałom, które tworzyły rozbudowaną sieć na dnie morza
kredowego, materiał osadowy nanoszony przez rzeki był rozprowadzany po całym obszarze dzisiejszych Gór
Stołowych.
4. WSPÓŁCZESNE ZMIANY W GÓRNEJ WARSTWIE SKORUPY ZIEMSKIEJ SUDETÓW JAKO
PODSTAWA DO OCENY ZAGROŻEŃ ŚRODOWISKA PRZYRODY NIEOŻYWIONEJ
Współczesny obraz orograficzny Sudetów ukształtowany został w wyniku procesów geologiczno-tektonicznych,
zmian klimatycznych i atmosferycznych oraz zdarzeń sejsmicznych. Największe nasilenie tych procesów nastąpiło w
trzeciorzędzie. Jak wykazują badania geologiczne, geodezyjne, satelitarne i grawimetryczne zmiany w górnej warstwie
skorupy ziemskiej na tym obszarze trwają nadal. Ich efektem są m.in. trzęsienia Ziemi rejestrowane w ostatnim wieku o
sile do 5,5o MSK.
Powtarzane (w cyklach 20-30 letnich) od końca XIX wieku pomiary niwelacyjne w państwowych sieciach
wykazują
ruchy
pionowe
na
obszarze
Sudetów
wielkości
wysokościowych
– 2 mm/rok (Wyrzykowski, 1985). Na bloku przedsudeckim, w rejonie rowu Paczkowa rejestrowane są (największe w
Polsce) zmiany pionowe dochodzące do – 6 mm/rok (rys. XXX). Mają one związek również z wpływami
technogennymi spowodowanymi inwestycjami hydrotechnicznymi (zapory wodne) na Nysie Kłodzkiej. Dzięki
pomiarom satelitarnym zintensyfikowanym w latach 90-tych XX wieku okazało się, że zmianom pionowym górnej
warstwy skorupy ziemskiej w Sudetach towarzyszą również relatywne zmiany poziome dochodzące do kilku
milimetrów (Cacoń, 1999).
Powyższe fakty mają istotne znaczenie dla oceny aktualnego stanu środowiska abiotycznego sudeckich parków
narodowych oraz określenia potencjalnych zmian w tym środowisku w wyniku uaktywnienia procesów
endogenicznych, a także egzogenicznych. Szczególnie istotne jest tu dostrzeżenie zagrożeń dla przyrody nieożywionej
wpływami antropogennymi. Na problemy te nie zwracano dotychczas większej uwagi. Skalę problemu w Sudetach
unaoczniło przedmiotowe zagrożenie rezerwatu Jaskinia Niedźwiedzia w Masywie Śnieżnika. Spowodowane było
eksplozyjną eksploatacją marmuru w pobliskim kamieniołomie Kletno I. Zarejestrowane zmiany ilościowe i jakościowe
w górotworze jaskini (Cacoń i in., 1993) wykazały degradację szaty naciekowej tego unikalnego obiektu przyrody
nieożywionej. Szczęśliwie dla jaskini udało się przekonać decydentów o konieczności zamknięcia kamieniołomu.
Niestety, często jeszcze lobby przemysłowe wygrywa konkurencję z przyrodą.
Prowadzone od lat 70-tych pomiary deformacji bloków skalnych w masywie Szczelińca Wielkiego w Górach
Stołowych (Cacoń, 1996) wykazały względne ruchy bloków skalnych dochodzące do 0,5 mm/rok (rys. XXX).
Przyczyny rejestrowanych zmian są złożone. Niewątpliwie mają również związek z zanieczyszczeniami
środowiska powstałymi w wyniku kwaśnych deszczów, a także spuszczaniu ścieków ze schroniska do szczelin między
skałami.
Innymi zagrożeniami dla unikalnych, skalnych obiektów Gór Stołowych jest działalność wspinaczkowa,
wprawdzie ograniczona po ustanowieniu parku narodowego, tym niemniej nadal stanowiąca możliwość „wytarcia”
śladów fauny morza kredowego. Należy przy tym zaznaczyć, że zespół opracowujący plan ochrony parku nie wykonał
inwentaryzacji tych zabytków paleofauny i innych walorów przyrody abiotycznej pomimo takiej sugestii ze strony rady
naukowej parku.
Współczesne, ilościowe ruchy przestrzenne w masywie Karkonoszy będą możliwe do określenia za kilka lat. W
2000 roku rozpoczęto bowiem satelitarne i grawimetryczne, coroczne pomiary w sieci punktów badawczych, których
lokalizację skorelowano z budową geologiczno-tektoniczną tego rejonu (Mąkolski i in., 2002). Sieć tą powiązano z
regionalną siecią geodynamiczną Sudetów – „GEOSUD” (Schenk i in., 2002).
5. PODSUMOWANIE
Przedstawione rozważanie w pełni uzasadniają potrzebę znacznie większego zainteresowania ochroną przyrody
abiotycznej górskich parków narodowych. Walory naukowe i dydaktyczne sudeckich parków: karkonoskiego i Gór
Stołowych, a także rezerwatu Jaskinia Niedźwiedzia potwierdzają konieczność podniesienia rangi ochronnej
analizowanych obiektów. Szczególnie zasadne jest to w obecnym okresie, kiedy dużą uwagę przywiązuje się do
renaturalizacji lasów górskich, a szczególnie sudeckich, które dotknęła klęska ekologiczna.
LITERATURA
Cacoń S., Ciężkowski W., Don J., Hutnik R., Rippel J. (1993): Ocena wpływu działalności kamieniołomu w Kletnie na
Jaskinię Niedźwiedzią. Przegląd Geologiczny, 41, 10, str. 706-712.
Cacoń S. (1996): Współczesna ... Mat. Symp. Środow. Przyrodn. Parku Narodowego Gór Stołowych.
Cacoń S. (2001): Recent earth crust movements in the Sudety Mts. – GEOSUD Project. Proceed. of the 10th FIG Int.
Symp. on Deformation Measurement, Orange, USA.
Jerzykiewicz T., Wojewoda J. (1986): The Radków and Szczeliniec sandstones: an example of giant foresets on a
tectonically controlled shelf of the Bohemian Cretaceous Basin (Central Europe). In: Knight, R.J. and McLean,
J.R. (Eds.), Shelf Sands and Sandstones. Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoir 11 (1986), p. 1-15.
Królikowski Cz., Petecki Z. (1995): Mapa grawimetryczna Polski, anomalie Bouguera. Skala 1:750000. Państwowy
Instytut Geologiczny.
Mąkolski K., Mierzejewski M., Kaczałek M. (2002): Geodynamic research concerning recent movements in the
Karkonosze Mts. and the Karkonosze Foreland. Acta Montana (w druku).
Mierzejewski M. (1998): Oznaki niedawnych I współczesnych ruchów pionowych w granitowym masywie
Karkonoszy. Geoekologiczne problemy Karkonoszy, materiały z sesji naukowej w Przesiece, 15-18.10.1997,
Wyd. Acarus, Poznań.
Sroka W. (1991): Tektoniczny charakter krawędzi Pogórza Karkonoskiego. Acta Universitas Wratislaviensis, No. 1375,
Prace Geol.-Min. XXIX.
Schenk V., Cacoń S., Bosy J., Kontny B., Schenkova Z., Kottnauer P. (2002):
Wojewoda J. (1997): Upper Cretaceous littoral-to-shelf succession in the Intrasudetic Basin and Nysa Trough, Sudety
Mts. W: „Obszary Źródlowe: Zapis w Osadach”, J. Wojewoda [red.], tom I: 81-96. WIND – J. Wojewoda,
Wrocław.
Wojewoda J. Rotnicka i J. Raczyński P. (1997): Obszar Sudetów w późnej kredzie. W: „Obszary
Źródłowe: Zapis w Osadach”, J. Wojewoda [red.], VI Krajowe Spotkanie Sedymentologów, Materiały: 98-129.