411 Wstęp SUPLEMENT WYNIKI BADAŃ HYDROLOGICZNO

SUPLEMENT
WYNIKI BADAŃ HYDROLOGICZNO-GEOMORFOLOGICZNYCH,
PRZEPROWADZONYCH W LIPCU 1996 ROKU PRZEZ
EKSPEDYCJĘ „AMAZON SOURCE ‘96” W DORZECZU GÓRNEGO
APURIMACU, ODNOGI ŹRÓDŁOWEJ AMAZONKI
Wyprawa „Amazon Source ‘96” jako pierwsza przeprowadziła usystematyzowane badania z zastosowaniem kryteriów odpowiadającym
współczesnym wymogom nauki.
Hydrologia i hydrografia
Dyscyplina naukowa o wodzie przyjęła współczesną formę dopiero w
drugiej połowie ub. wieku. Jej podstawową część stanowi hydrologia, określana jako nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem zamkniętego cyklu
obiegu wody w przyrodzie a także wód powierzchniowych, podziemnych i
atmosferycznych. W zależności od obiektu badań, zjawisk i procesów wodnych występujących na globie ziemskim, istnieje kilkanaście działów hydrologii. Wśród nich krenologia, hydrologia źródeł zajmująca się warunkami geomorfologicznymi i geologicznymi oraz ich wydajnością czy sposobami zasilania.
Hydrografia natomiast to nauka zajmujaca się pomiarami i opisem
obiektów wodnych, czyli oceanów, mórz, cieków wodnych, jezior i obszarów bagiennych. Ważnym przedmiotem badań jest rejestracja wód na Ziemi i kartowanie obiektów wodnych do celów żeglugi.
Wstęp
Leżąca w strefie równikowej Amazonka jest największą rzeką świata zarówno pod względem wielkości dorzecza (ok. 7.050.000 kilometrów
kwadratowych), jak i zasobności w wodę (średni roczny przepływ ok.
180.000 metrów sześciennych na sekundę). Swego czasu za początkowy
odcinek Amazonki uważano rzekę Marañón, wypływającą z jeziora Lauricocha. Dziś geografowie są zdania, że jest nią Ukajali, rodząca się na południu Andów Peruwiańskich.
411
Amazonka ■ Zagadka źródła królowej rzek
Suplement
Amazonka zawsze była uważana za rzekę krótszą od Nilu. W 2008
roku, po kilku latach analiz średnich długości na mapach satelitarnych,
stwierdzono, że liczy ona około 7040 kilometrów.
Rzeka płynie początkowo głębokimi kanionami, po czym wypływa na
nizinę. W środkowym i dolnym biegu jej spadek podłużny jest bardzo mały
(ok. 0, 035, czyli 3, 5 centymetra na kilometr biegu rzeki). Spośród ponad 200
dopływów Amazonki aż 18 ma ponad 1500 kilometrów długości. Znajdują się
wśród nich: Marañón, Madeira, Purus, Rio Negro, Yapura, Yurua, Putamayo.
Na rzece notuje się dwa razy w ciągu roku wezbrania wysokiej wody:
od lutego do czerwca i od października do stycznia. Jest ona żeglowna na
odcinku ponad 4000 kilometrów. Do brazylijskiego portu Manaus mogą
docierać statki oceaniczne o wyporności 5000 BRT, a do peruwiańskiego
Iquitos – o połowę mniejsze.
Rys. 1 Zlewnia w rejonie źródła Amazonki
Zasady określania źródłowego odcinka rzeki
W klasycznej hydrologii źródeł (krenologii) za źródło rzeki przyjmuje
się miejsce, gdzie pojawia się skoncentrowany, stały wypływ wody podziemnej, bądź połączenie się dwóch rzek o różnych nazwach w jedną większą.
Określenie źródłowego odcinka rzeki głównej nastręcza badaczom dużo
trudności. W sieciach rzecznych jednoznacznie zdefiniowany jest tylko ujściowy odcinek, zwykle pozostaje problem wyboru spośród wielu źródeł
jednego, które uzna się za główne, czyli dające początek rzece. Nie ma jednoznacznych, stałych reguł, które przesądzałyby ten fakt, bo w różnych
krajach przyjmuje się częściowo inne mierniki służące za podstawę oceny.
Nic dziwnego, że niektórzy badacze wpadają w pułapkę przypadkowości
czy wybiórczości. W przeszłości zwykle opierano się wyłącznie na długości bądź natężeniu przepływu. Jednak te kryteria były zbyt zawężone i nie
przekonywały geografów.
Współczesna nauka oczekuje, aby w badaniach głównego odcinka rzeki i jej źródła, uwzględniono szereg faktów: wydajność rzeki, czyli wielkość
przepływu (ilość wody, która przepływa przez dowolny przekrój poprzeczny w określonej jednostce czasu), jej długość, wysokość źródła nad poziomem morza, a także przepływ względny (m3/s/km2) zlewiska, jego aktywność hydrologiczną, morfologię terenu, spadek podłużny rzeki i przekrój
poprzeczny koryta. Niekiedy też za wyborem przemawia szeroki kontekst
412
Dorzecze
Pow. w km2
Tabela 1
Powierzchnia zlewni górnej Lloquety
Carhuasanta Sillanque
Apacheta
Ccaccansa
19,6
14,1
14,8
8,9
tradycji utrwalonych w kulturze ludności poszczególnych regionów, krajów czy kontynentów.
Hydrografia zlewni górnej Lloquety
Z hydrograficznego punktu widzenia zlewnia górnej Lloquety przedstawia złożony obraz. Do wykreślenia granic oddzielnych dorzeczy w rejonie źródła Apurimacu (zob. rys. 1) przeanalizowano mapę satelitarną SPOT,
o rozdzielczości 30 metrów.
Badania hydrometryczne
Jednym z kryteriów umożliwiających ustalenie, który z cieków
stanowi zasadnicze źródło rzeki, jest wielkość przepływu. Badania hydrometryczne zostały przeprowadzone w połowie lipca 1996 roku, tj.
w środku pory suchej, kiedy stoki gór są całkowicie wolne od sezonowej pokrywy śnieżnej i kiedy wysychają cieki okresowe. Dokonano pomiarów przepływu wód we wszystkich ciekach zlewiska górnej Lloquety (zob. tabela 2).
413
Amazonka ■ Zagadka źródła królowej rzek
Suplement
Tabela 2
Wyniki pomiarów hydrometrycznych zlewni górnej Lloquety
Strumień
Apacheta
Sillanque
Ccaccansa
Carhuasanta
Pow. profilu w m2
0,32
0,16
0,08
0,34
przepływu
Śred. pręd. nurtu w m/s Wielkość
w m3/s
0,47
0,57
0,50
0,24
0,15
0,09
0,04
0,08
Wielkość przepływu
wzgl. w m3/s/km2
0,010
0,006
0,004
0,004
Pomiary hydrometryczne zostały przeprowadzone młynkiem hydrometrycznym GR 50 w ciągu dwóch dni o tej samej porze (ok. godziny 11.00),
w ściśle określonych profilach pomiarowych. Dokładność pomiarów wynosiła 0, 01 metra sześciennego na sekundę.
Strumień Ccaccansa
Pomiary przepływu zostały przeprowadzone w pobliżu konfluencji
ze strumieniem Apacheta. Szerokość cieku wynosiła 1, 3 m, powierzchnia
dorzecza – 8,8 km2, a natężenie przepływu – 0,04 m3/s.
Strumień Apacheta
Pomiarów dokonano nieopodal połączenia ze strumieniem Carhuasanta. Szerokość cieku wynosiła 3, 75 m, powierzchnia dorzecza – 14, 8 km2,
a natężenie przepływu – 0,15 m3/s.
Strumień Sillanque
Pomiary przeprowadzono w pobliżu wideł z Apachetą. Szerokość cieku wynosiła 1, 8 m, powierzchnia dorzecza – 14,1 km2, a natężenie przepływu wody – 0,09 m3/s.
Strumień Carhuasanta
Pomiarów dokonano nieopodal konfluencji ze strumieniem Apacheta.
Szerokość cieku wynosiła 1,0 m, powierzchnia dorzecza – 19, 6 km2, a natężenie przepływu wody – 0,08 m3/s.

Wszystkie cztery ukazane wyżej cieki leżą w bliskiej odległości od
siebie i znajdują się pod wpływem jednakowych procesów synoptycznych,
co potwierdza tezę, że mają one wspólny rygor formowania się, a więc mierzone przepływy w pełni odzwierciedlają rzeczywiste wielkości. Z analizy danych przedstawionych w tabeli 2 wynika. Wielkość przepływu wody
414
Rys. 2
Przekrój poprzeczny koryta cieków w górnym dorzeczu Apurimacu
w Apachecie jest dwa razy większa niż w Carhuasancie, co świadczy , że ta
ostatnia jest jej dopływem.
Dla celów porównawczych stosuje się często przepływ względny, nazywany także specyficznym, wyrażanym w m3 na sekundę na km2 zlewiska. Wielkość
ta informuje nie tylko o wydajności cieku, ale i o hydrologicznej aktywności zlewiska. Jak wynika z tabeli 2, współczynnik cieku Apachety jest zdecydowanie
większy niż w pozostałych zlewiskach górnego biegu Lloquety.
W ten sposób badania hydrologiczne wykazały, że Apacheta jest
głównym dopływem Lloquety, a tym samym stanowi początkowy odcinek Amazonki.
W miejscu pojawienia się regularnego strumienia Apachety, szerokość
koryta wynosi 2,25 metra, powierzchnia przekroju cieku 0,3 m3, szybkość
nurtu 0,47 m/s, a średnie natężenie przepływu 0,14 m3/s.
415
Amazonka ■ Zagadka źródła królowej rzek
Suplement
Badania geomorfologiczne
Jednym z mierników, który należy wziąć pod uwagę podczas ustalania właściwego źródła rzeki, jest rzeźba głównej doliny. Jest zasadą, że dopływy wpadające do głównej rzeki mają większy stopień nachylenia w profilu podłużnym środkowego biegu niż główna rzeka. Analizę tego tematu
zawierają schematy profilów dolin dorzecza Lloquety (zob. rys. 3). Widać
na nich wyraźnie, że strumień Ccaccansa, który łączy się z Apachetą, cechuje dużo większy stopień nachylenia niż Apachetę. Dolina Carhuasanty ma w środkowym biegu większy stopień nachylenia od Apachety, a ponadto występuje tu podłużny uskok, który stanowi jeszcze jeden dowód na
to, że nie wykształciło się tutaj koryto rzeczne. Wypukły profil strumienia
Sillanque potwierdza tezę, że jest on dopływem Apachety, której wklęsły
profil ma linię płynną, charakterystyczną tylko dla głównej doliny rzeki.
Powyższą tezę wspiera analiza dokonana przez mgr inż. Andrzeja Kapłanka na podstawie mapy geologicznej w skali 1: 100.000 wydanej przez
Instituto Geológico Minero y Metalúrgico w Limie.
Cztery strumyki wypływające spod Cordillera Chila, zanim połączą
się w solidny potok Lloqueta dający początek Amazonce, przedzierają się
przez czwartorzędowe glacyfluwialne stożki napływowe. Te rzeczno-lodowcowe formacje składające się ze żwirów i grubych otoczaków są świa-
Mapa geologiczna rejonu poszukiwań źródła Amazonki.
416
Rys. 3
Profile podłużne strumieni w zlewni górnej Lloquety
dectwem geomorfologicznych zmian zachodzących w tym rejonie w okresie
plejstoceńskim. Stanowią cenną wskazówkę dla poszukiwaczy źródeł Amazonki, bowiem powinni oni uwzględniać nie tylko natężenie przepływu
wody w strumykach w momencie prowadzenia badań, ale także stosunki
hydrologiczne w dłuższej skali czasowej. W plejstocenie wielokrotnie zmieniał się klimat, zasięg zlodowacenia, co miało kluczowy wpływ na procesy
erozyjne i akumulację osadów. Analizując na mapach geologicznych zasięg
nanosów glacyfluwialnych możemy prognozować natężenie spływu wody
w poszczególnych zlewiskach. Z tego punktu widzenia należy preferować
rejon Apachety, Calomoroco oraz Ccaccansa. Trudno rozstrzygnąć współcześnie, który z cieków miał w przeszłości decydujący wpływ na ukształtowanie aluwialnych tarasów w miejscu połączenia się tych trzech strumieni, lecz sądząc po ilości materiału glacyfluwialnego, łączna ilość niesionej
417
Amazonka ■ Zagadka źródła królowej rzek
przez nie wody była z pewnością większa niż w sąsiednich potokach Sillanque i Carhuasanta. Nie bez znaczenia dla procesów ablacyjnych ma położenie źródeł. Im większe przewyższenie, tym większa jest energia kinetyczna
spływającej wody. Analiza map pozwala ponownie stwierdzić w tym zakresie przewagę Ccaccansa (5190 m n.p.m.), Apachety (5170 m n.p.m.) i Calomoroco (5150 m n.p.m.) nad dwoma pozostałymi wodnymi ciekami – Carhuasantą (5009 m n.p.m.) i Sillanque (4950 m n.p.m.).
Wnioski
W związku z rozwojem wiedzy, nauka rozważa coraz więcej czynników mogących mieć znaczenie dla danego tematu. Na podstawie kompleksowych i ilościowych badań hydrologicznych i geomorfologicznych,
przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół specjalistów wyprawy
,,Amazon Source ‘96”, kierowanej przez Jacka Pałkiewicza, stwierdzono, że:
1. Strumień Apacheta jest głównym dopływem Lloquety (górnego odcinka Amazonki).
2. Samoczynny i skoncentrowany wypływ wody podziemnej tego cieku
występuje na stoku Nevado Quehuisha. Jego współrzędne geograficzne: 15°30´52˝ szer. pd i 71°45´46˝ dł. zach.; wysokość 5170 m n.p.m.
3. Strumień Apacheta bierze początek nie z wód lodowca, jak do tej pory
uważano, lecz z wód powierzchniowych i gruntowych.
4. Wielkość przepływu w Apachecie (0,15 m3/s) przewyższa wszystkie inne
strumienie leżące w zlewni górnej Lloquety.
5. Długość Apachety do połączenia z Carhuasanta wynosi 7994 metrów,
a tej ostatniej, liczonej od podnóża krawędzi morfologicznej, gdzie występuje nieskoncentrowany wyciek na skalnym zboczu – 7303 metrów.
6. Rzeźba doliny Apachety jest bardziej wykształcona, posiada bardziej
wcięte koryto i leży w osi koryta Lloquety. Carhuasanta niepodważalnie jest dopływem Apachety.
7. Podłużny profil Apachety jest bardziej wklęsły od pozostałych strumieni, co świadczy o jego większym znaczeniu.
8. Dolina Apachety ma większe znaczenie w rozwoju regionu (tędy wiedzie historyczny szlak komunikacyjny).
9. Badania przeprowadzono w najodpowiedniejszym okresie, czyli bezdeszczowym. Według tubylczej ludności Apacheta niesie wodę przez cały rok.
418
Suplement
10.Opierając się na powyższych danych przyjmuje się, że Apacheta stanowi źródłowy odcinek Amazonki. Inne rozpowszechnione poglądy dot.
miejsca narodzin Amazonki nie mają podstaw naukowych, bo ograniczają się do zbyt wąskich kryteriów nie odpowiadających podstawowym
wymogom hydrologicznym.
11. Na podstawie wieloletniej analizy przeprowadzonej w brazylijskim Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Narodowym Instytucie Badań
Kosmicznych) w São José dos Campos, stwierdzono że całkowita długość Amazonki, od jej źródła (Apacheta) do ujścia, wynosi około 7040
kilometrów, czyli prawie 200 kilometrów więcej od Nilu.
12.Ponieważ obieg wody w sieci rzecznej jest najbardziej dynamicznym elementem środowiska przyrodniczego, zatem przyjęte wnioski dotyczą sytuacji aktualnej i nie wyklucza się, że z czasem mogą ulec modyfikacji.
Lokalizacji źródła Amazonki, jak i każdego innego odkrycia geograficznego, nie można nigdzie oficjalnie zarejestrować. Po prostu nie ma na
świecie takiej instytucji, jak urząd patentowy, gdzie autor wynalazku, czyli jakiegoś oryginalnego rozwiązania mogącego mieć zastosowanie w praktyce, może zarejestrować swój projekt i liczyć na ochronę własności na arenie międzynarodowej. Odkrycie w sferze geograficznej, polegające na ujawnianiu istniejących od zawsze faktów, dotychczas ludziom nieznanych, nie
podlegają takiej procedurze.
Nauka bywa hermetyczna na odkrycia. Każda nowa prawda naukowa
wprowadza zamieszanie w ułożonym, tkwiącym zwykle przy ortodoksyjnych pozycjach świecie wiedzy. Jest jak transatlantyk. Żeby zmienić kurs,
potrzebuje dużo czasu. Musi się ugruntować w powszechnej świadomości i
dopiero wtedy stanie się uznanym kanonem. Max Planck, niemiecki fizyk,
twórca mechaniki kwantowej, pisał, że jest to proces powolny, bo „teoria
nie triumfuje wtedy, gdy zostaną do niej przekonani i ‘oświeceni’ wszyscy
jej oponenci, ale wtedy, gdy przeciwnicy ci po prostu powymierają i dorośnie nowe pokolenie, które tę prawdę już akceptuje”.
Opracował: Dr Siergiej Usznurcew z Rosyjskiej Akademii Nauk
419