Frigiderele naturii

Speologii români studiază enigme îngheţate din locurile unde doarme iarna.

Jurnal de expediţie : Bogdan Onac

Ora şapte dimineaţa ne prinde pe oglinda gheţii Scărişoarei.

Motorul se pune în mişcare, producând reverberaţii în întreaga sală. La circa 14 cm adâncime, înaintarea carotierei este oprită de un fragment de calcar înglobat în gheaţă.

Abandonăm punctul şi încercăm altul, puţin mai departe. Istoria se repetă la adâncimea de 42 cm.

Îngrijorarea putea fi citită pe chipurile noastre şi s-a amplificat alarmant când, la a treia încercare, carotiera a refuzat să coboare mai jos de 38 cm.

Era nevoie ca "sfatul bătrânilor" să găsească rapid o soluţie, căci altfel întreaga acţiune putea deveni un eşec ştiinţific şi financiar major.

Încercând (energic) să indic o posibilă locaţie cu ajutorul pioletului, acesta mi-a scăpat din mână, a alunecat, s-a înfipt în gheaţă la câţiva metri de noi. Să fi fost vreun semn?

Cum nu aveam de unde să ştim, am montat echipamentul în acel loc şi, cu speranţe noi, am luat-o de la capăt cu foratul. Pe la un metru şi ceva, primul segment al tubului carotierei abia de se mai vedea din gheaţă. Oprim motorul, montăm mânerele de ridicare şi, la comanda one-two-three-up, one-two-three-up a tehnicianului suedez Mart, trei dintre noi ne opintim din răsputeri să scoatem din gaură tubul carotierei.

Demontăm coroana ţintuită cu dinţi puternici şi, scăpată de piedică, prima carotă alunecă din tub, preluată cu duioşie de mâinile profesorului Per Holmlund, de la Universitatea din Stockholm. Alternanţa laminelor de gheaţă transparentă/gheaţă bogată în impurităţi este evidentă. În această succesiune stau ascunse indicii privitoare la schimbările climatice şi de mediu.

Timp de trei zile, echipa a continuat să aducă la suprafaţă carote zebrate de la adâncimi din ce în ce mai mari. Atingerea cotei -20 m a fost sărbătorită cu o cană de ceai fierbinte.

Recuperarea carotelor de la această adâncime era anevoioasă. Trebuiau asamblate şi dezasamblate zeci de prăjini de foraj, iar efortul fizic devenise considerabil, uneori epuizant. Cu toate acestea, speram să ajungem cât mai jos, pentru ca, prin fereastra deschisă în gheţar, să vedem cât mai departe în timp.

La un moment dat însă capul carotierei a rămas blocat, iar motorul a început să huruie îngrijorător.

"Stop! - a strigat Mart. Trebuie să facem o pauză, altfel prăjim motorul."
După zece minute reluăm acţiunea, dar simptomul persistă. Hotărâm să extragem carotiera; străpunseserăm blocul de gheaţă până la -22,53 m.

Carota ne-a confirmat sfârşitul incursiunii noastre în calendarul îngheţat al Scărişoarei, căci, pe lângă gheaţă, aduseserăm la suprafaţă şi un fragment de calcar din podeaua peşterii.

Era un moment solemn: împlinirea visului a trei generaţ ii de speologi clujeni, sfârşitul norocos al unui mare efort tehnic şi birocratic, dar abia începutul celui ştiinţific. De data asta, am ciocnit mai mult decât un pahar cu ceai.

Gheţăriile naturale - cum numea savantul Emil Racoviţă peşterile care adăpostesc acumulă ri permanente de gheaţă - reprezintă curiozităţi ale naturii, răspândite de la un pol la altul, în toate zonele climatice ale lumii.

Dacă în regiunile arctice, subarctice şi în zonele înalte ale munţilor apariţia gheţarilor subterani este un fenomen lesne de explicat prin temperature scăzută care domneşte aici tot timpul anului, existenţa unor blocuri de zeci de mii de metri cubi în adâncurile munţilor din zona temperată ridică unele semne de întrebare.

Cel mai adesea, frigiderele subterane sunt peşteri descendente, în care sensul ventilaţiei se schimbă în funcţie de anotimp: iarna, aerul rece de la suprafaţă coboară şi se aşază pe fundul cavităţii, în timp ce vara, aerul cald şi mai uşor nu-l poate disloca pe cel rece, care se păstrează astfel de la un an la altul. De aceea, verile călduroase nu afectează gheaţa din peşteră, aceasta fiind învăluită într-o mantie protectoare de aer rece.

Apa de picurare este însă principalul inamic al gheţii. Dacă aerul încălzit al verii nu ajunge să mângâie gheaţa, în schimb apa caldă a ploilor, ajunsă în peşteră după ce a rătăcit prin calcarul găunos, topeşte suprafaţa gheţii, lăsând în urmă un lac adânc de câţiva centimetri, din care apa se scurge încet peste marginile blocului.

Atunci peştera se trezeşte din somnul ei şi o primăvară târzie îşi face apariţia - pentru scurtă vreme însă, căci, de îndată ce ploile încetează, frigul îşi reintră în drepturi, apa îngheaţă şi blocul creşte în volum. An după an, secol după secol şi mileniu după mileniu, istoria se repetă şi gheaţa formată în congelatorul natural sporeşte strat după strat.

Sunt celebri prin mărimea, anatomia şi informaţia ştiinţifică gheţarii din peşterile Eisriesenwelt şi Dachstein-Rieseneishöhle (Austria), Dobsinka (Slovacia), Monlési şi St. Livre (Elveţia), Velika Ledena (Slovenia), Svarthammerhola (Norvegia).

La aceştia se adaugă peşterile cu gheaţă din România, care se numără printre cele mai bine studiate din lume.

Drumul a fost deschis în 1927 de către Emil Racoviţă, a cărui lucrare monografică asupra Gheţarului de la Scărişoara aduce în faţa cititorilor date inedite referitoare la topografia golului subteran şi observaţii privind morfologia şi cristalografia stalagmitelor de gheaţă.

Aceasta - alături de remarca savantului că studiile ar trebui aprofundate "cu ajutorul observaţiilor periodice sau continue şi prin organizarea de experienţe" - a mobilizat echipa M. Şerban, I. Viehmann şi G. Racoviţă, care a demarat în anii '60 un studio sistematic al Gheţarului de la Scărişoara.

În Apuseni, gheţăriile naturale nu sunt o raritate. Toţi cei care au bătut potecile Padişului au simţit răsuflarea rece a Gheţarului de la Bârsa, au trecut pe lângă dolina adâncă din care se pătrunde în Gheţăria Borţig sau au admirat feeria ceţii, amplificată de razele soarelui ce pătrund la amiază prin una dintre "ferestrele" deschise ale Gheţarului de la Focul Viu, incendiindu-l.

Vedeta rămâne însă Scărişoara.

Cunoscut încă din sec. al XVIII-lea, folosit de moţi ca sursă de gheaţă şi frigider natural pentru a păstra carnea în zilele călduroase de vară, atracţie turistică, gheţarul se află într-un anturaj peisagistic de excepţie, tipic pentru inima Apusenilor: dealuri cu case risipite, platouri ciuruite de doline, păduri de brazi - din păcate tot mai vămuite de drujbe - şi două peşteri-surori, Pojarul Poliţei şi Avenul din Şesuri, ambele vestite, una pentru cristalele ei, cealaltă pentru puţurile verticale şi imensele săli.

Dar ele nu conţin niciun pic de gheaţă, pentru că gura lor, de mici dimensiuni, înghite iarna doar cantităţi mici de zăpadă, pe care intestinul carstic le mistuie cu uşurinţă. Intrarea Scărişoarei este în schimb o impresionantă prăpastie circulară, de 60 m diametru.

Coborâm scările de metal ce plonjează spre abis şi, după un cot, fundul căptuşit cu zăpadă al giganticului puţ natural apare înfricoşător în faţa noastră. Facem câteva fotografii şi continuăm coborârea. Ajunşi dincolo de jumătatea avenului, boarea caldă este înlocuită de frigul care ne ia în primire, treaptă cu treaptă.

Pe o adâncime de câteva zeci de metri, străbatem trei anotimpuri: sus de tot, mângâiate de soarele dogoritor, plantele sunt în floare; mai jos, perioada de înflorire este întârziată cu câteva luni, pentru ca în zona inferioară să fie stăpâni doar muşchii şi ferigile, ca în iernile tundrelor subarctice.

Trecem pe sub o boltă de vreo 25 m înălţime şi iată-ne pe duşumeaua alunecoasă a Sălii Mari, unde şi vorbele şoptite au ecou.

Astăzi, o punte suspendată deasupra gheţii uşurează vizita turiştilor, care zăbovesc în faţa "Eschimoşilor" (trei impunătoare masive stalagmitice de gheaţă), la intrarea în "Biserică" şi la deschiderile prin care se pătrunde în cele două rezervaţii ştiinţifice.

Dar pentru a vedea adevărata anatomie a gheţarului coborâm mai întâi un perete vertical de gheaţă, spre Rezervaţia Mică.

Verificăm echipamentul de coborâre, ne montăm colţarii, alunecăm în lungul corzii, tresărind când, atinse de căştile noastre, cristale desprinse din chiciura groasă de pe tavan ne răcoresc ceafa.

Întoarcem instinctiv capul şi fasciculul puternic al lămpii frontale ne dezvăluie în golul din spatele nostru un palat de gheaţă cu zeci de turnuri şi coloane, cu înfăţişări dintre cele mai bizare.

Coborârea pe acest perete absolut vertical este aidoma citirii unei cărţi. A parcurge pe-ndelete şi a întelege conţinutul letopiseţului îngheţat înseamnă a analiza cu atenţie fiecare dintre paginile sale. O altă curiozitate a Scărişoarei o reprezintă perlele sale, ascunse în cuiburi situate la marginea câmpurilor cu stalagmite de gheaţă.

Perlele sunt mici concreţiuni sferice alcătuite din zeci de pături de calcit care se acoperă una pe alta. Spre deosebire de perlele clasice formate în bazine în care apa picură ritmic, cele din Scărişoara au un mecanism genetic cu totul aparte. Prin îngheţ, apa elimină calcitul din compoziţia sa; acesta se depune în jurul unui grăunte de nisip sau oscior de liliac, mărindu-şi treptat diametrul.

Responsabilă de rotunjirea perlelor este tot gheaţa, care, atunci când avansează, le ridică chiar şi cu 5 cm deasupra podelei, lăsându-le jos când se retrage.

Această mişcare continuă sus-jos a fost observată de Pepi Viehmann, care a marcat în fiecare cuib mai multe perle cu lac de unghii roşu şi a constatat că, de la o lună la alta, perlele îşi schimbau poziţia.

Pe măsură ce coborâm, constatăm că blocul de gheaţă este un uriaş depozit constituit dintr-o succesiune de strate de gheaţă transparentă sau opacă şi strate de impurităţi. Care să fie originea acestei ritmicităţi? În timpul verii, podeaua orizontală a Sălii Mari se acoperă cu o peliculă de apă de câţiva centimetri grosime, rezultată din topirea zăpezii de pe fundul avenului şi din apa de ploaie infiltrată prin masivul de calcar.

În lacul sezonier astfel format se acumulează şi se decantează lent particule de sol, frunze şi grăunţe de polen transportate de curenţii de aer sau de apa ajunsă în spaţiul peşterii.

Iarna, apa lacului dă naştere unui strat de gheaţă nouă, sub care rămân captive toate impurităţile sedimentate.

În timp, acest mecanism a condus la apariţia unei structuri stratificate a întregului depozit subteran, în care fiecare cuplu de strate (gheaţă/impurităţi) corespunde unui an.

Aşa stând lucrurile, contabilizarea atentă a tuturor stratelor de gheaţă ar părea la prima vedere metoda cea mai simplă şi mai rapidă de estimare a vârstei blocului de gheaţă.

Observaţiile directe efectuate în Scărişoara în ultimii 50 de ani arată însă că perioadele ploioase au fost nefavorabile formării şi conservării gheţii, ceea ce a dus la topirea simultană a mai multor cupluri de strate şi la concentrarea impurităţilor într-un singur nivel, mai gros.

Avem toate motivele să credem că astfel de evenimente nu sunt caracteristice doar ultimei jumătăţi de secol, ci s-au manifestat din momentul în care gheaţa a început să se acumuleze în golul subteran. În aceste condiţii, se pune o întrebare legitimă: oare ne mai putem rezuma la însumarea cuplurilor de strate pentru a afla vârsta gheţarilor subterani?

Răspunsul este afirmativ, cu condiţia ca rezultatele să fie verificate printr-o metodă complementară, cu ajutorul căreia să plasăm riguros pe scara cronologică fiecare cuplu de strate. Posibilitatea datării directe prin metoda carbonului radioactiv (C-14) a materialului organic (frunze şi trunchiuri de copaci) rămas captiv în gheaţă este marele atu pe care gheţarii subterani îl au faţă de vastele calote din regiunile polare.

Asemănarea dintre cele două congelatoare naturale este aceea că ambele arhivează cu lux de amănunte în anatomia lor tainele schimbărilor intervenite în condiţiile climatice şi particularităţile mediului natural. Mai rămâne să ştim ce şi cum trebuie să citim pentru ca succesiunea de strate să ne dezvăluie corect evenimentele cărora le-au fost contemporane.

Un ajutor preţios primim din partea izotopilor oxigenului şi hidrogenului, măsuraţi în fiecare strat de gheaţă. După decodificarea semnalului acestora, cercetătorii reconstituie oscilaţiile de temperatură din peşteră şi de la suprafaţă, natura şi cantitatea de precipitaţii căzute în regiune, precum şi provenienţ a acestora.

Ingredientele atmosferei din trecut se regăsesc în bulele de aer rămase captive în gheaţă după ce uşa frigiderului subteran s-a închis.

Conţinutul în metan şi dioxid de carbon al acestor bule furnizează indicii clare cu privire la unele evenimente naturale (erupţii vulcanice, incendii) sau antropice (arderea combustibililor fosili, emisii de gaze nocive).

În sfârşit, schimbarea asociaţiilor vegetale şi, mai recent, despăduririle pe scară mare pot fi dezvăluite analizând grăuncioarele fosile de polen ferecate în gheaţă.

Retragerea gheţarilor alpini, restrângerea calotelor glaciare, creşterea nivelului mării şi încălzirea globală alarmantă sunt doar câteva dintre urmările deteriorării galopante a climatului înregistrate în ultimele decenii.

Comparând date climatice pe sute de mii de ani, provenind din gheţari, peşteri, corali, lacuri şi oceane, specialiştii înţeleg mai bine mecanismele schimbărilor climatice.

Puse cap la cap, piesele acestui puzzle vor permite elaborarea unor previziuni de lungă durată, menite să fundamenteze o strategie de combatere a tendinţelor sumbre de încălzire globală. Conştientă de acest lucru, echipa de cercetători ai Institutului de Speologie "Emil Racoviţă", din Cluj, şi-a unit forţele cu glaciologii de la Universitatea din Stockholm pentru a extrage o carotă din blocul de gheaţă păstrat în Peştera Scărişoara.

Aventura acestei acţiuni a început încă din Vama Cluj, când echipamentul de foraj, greu şi voluminos, a sosit din Suedia; explicaţii peste explicaţii, note de intrare, garanţii că echipamentul nu rămâne în ţară la finele proiectului şi, în sfârşit, o călătorie plină de aventuri pe şoseaua, îngropată în zăpadă şi gheaţă, ce şerpuieşte în amonte pe Arieş, până la Gârda.

Aici, două sănii moţeşti au preluat sutele de kilograme şi le-au transportat până la intrarea în gheţar. A fost nevoie de câteva ceasuri bune pentru ca echipa de cercetare, ajutată de cei doi ghizi ai peşterii, să aşeze pe suprafaţa netedă a Sălii Mari tot echipamentul de lucru.

Perioada aleasă pentru extragerea carotei a fost mai mult decât ideală. Afară erau -23ºC, iar la suprafaţa blocului de gheaţă temperatura se păstra în jur de -17ºC, ceea ce garanta menţinerea în bune condiţii a carotelor extrase.

Aventura descifrării vârstei gheţii şi a evenimentelor climatice arhivate în stratele sale a început chiar de acolo, din Sala Mare a Scărişoarei, unde carotele au fost fotografiate, descrise şi aşezate cu grijă în cutii frigorifice speciale.

De aici, aceleaşi sănii ale moţilor au coborât "comoara" în Gârda, de unde a pornit într-o dimineaţă geroasă spre Budapesta, iar apoi spre Suedia, îmbarcată la bordul unui avion-cargou frigorific.

Prima etapă s-a încheiat, însă una mai anevoioasă şi mai dură ne pândeşte în camera frigorifică, la Stockholm.

Aici, la -30ºC, îmbrăcaţi ca pentru o veritabilă expediţie spre pol, trebuie să ne petrecem câteva ore pe zi ciupind din carota de gheaţă probe din centimetru în centimetru, pentru analizele izotopice, geochimice, cristalografice, de polen şi de vârstă absolută.

În cazul carotei din Scărişoara, aceasta înseamnă 2.355 de probe. Timpul trece greu şi dacă numeri din 1 în 1 până la 2.355, darmite atunci când trebuie să extragi, să ambalezi şi să numerotezi cu atenţie toate aceste probe.

Şi dacă ar fi doar atât, dar urmează apoi pregătirea secţiunilor subţiri de gheaţă şi analiza lor la microscopul polarizant. Tot la "umbra" laboratorului se măsoară conductivitatea electrică în lungul carotei şi sunt pregătite probele pentru analizele izotopice.

Ce am învăţat până acum din analiza sandviciului de gheaţă şi impurităţi păstrat în frigiderul subteran de la Scărişoara?

Ştim cu certitudine că vârsta de 3.000 de ani, apreciată de Emil Pop şi Ioan Ciobanu pe baza asociaţiei de polen cu mai bine de 60 de ani în urmă, este cu ceva mai mare decât cea reală. Dispunem azi de cinci datări cu radiocarbon care stabilesc vechimea sectorului median al blocului de gheaţă la circa 1.100 de ani, dar… mai sunt 8-9 m până la talpa gheţarului, ceea ce înseamnă că primele strate de gheaţă dăinuie acolo de 2.000 de ani.

Ştim, de asemenea, că gheaţa este mobilă, fapt confirmat de fracturile existente în masa blocului, de marile cute vizibile în latura estică a falezei din Rezervaţia Mică şi de morfologia cristalelor de gheaţă analizate în secţiuni subţiri.

Din descifrarea rapoartelor izotopice ale oxigenului şi hidrogenului rezultă că sursa predominantă a precipitaţiilor o constituie masele de aer venite dinspre Oceanul Atlantic şi doar cu totul sporadic fronturile ciclonice mediteraneene.

În plus, fluctuaţiile rapoartelor izotopice ale oxigenului în gheaţă, pe secţiunile analizate până în prezent, sugerează oscilaţii sezoniere similare celor regăsite prin studiul polenului din turbăriile învecinate şi în inelele de creştere ale copacilor de pe platou.

La rândul lor, izotopii hidrogenului au ajutat la descifrarea temperaturii la care apa a devenit prizoniera întunericului, ajutând la deconspirarea structurii laminare a blocului de gheaţă.

Vârsta unor strate din partea mediană a blocului a fost corelată cu o perioadă mai caldă şi ploioasă de acum o mie şi ceva de ani, când nivelul Mării Negre a crescut şi a inundat ţărmurile dobrogene.

Se va topi Gheţarul Scărişoara?

În contextual sumbru al viitoarelor schimbări climatice, care prezic creşterea temperaturii şi a cantităţii de precipitaţii în lunile de iarnă, respectiv secetă în cele de vară, dacă topirea estivală nu va fi compensată de formarea de gheaţă nouă iarna, am putea asista în viitor la ofilirea treptată a blocului de gheaţă.

În plus, gheţarul mai are un duşman nevăzut, ascuns în adânc şi împotriva căruia este lipsit de apărare: căldura internă a Pământului. Aceasta acţionează lent, dar sigur, fără încetare, topind câţiva milimetri de gheaţă la fiecare centenar al blocului şi doar creşterea mai rapidă de la suprafaţă compensează pierderea continuă de la bază.

Rezultatele din Scărişoara au fost confirmate de investigaţiile preliminare, efectuate în colaborare cu speologi italieni, asupra unei carote de gheaţă de 8,23 m lungime, extrasă din Gheţarul Focul Viu. Acţiunea de carotare din această peşteră a avut loc după un scenariu identic, dar la o diferenţă de un an şi cu mult mai multe peripeţii.

Vremea a fost prima care ne-a jucat feste. Iarna nu se dădea dusă şi drumul spre inima Padişului era blocat de nămeţi. De-abia în 15 mai, tractorul pădurarului din Pietroasa a răzbit până la poalele abruptului. De aici, peste 300 kg de echipament au fost urcate în spinare până la gura peşterii.

Operaţiunea de foraj a fost presărată cu numeroase ghinioane.

Prima dată, aproape de 2 m adâncime, generatorul a clacat. O improvizaţie a colegului nostru Geza, care i-a uimit pe cercetătorii de la Milano, a repus generatorul în funcţiune.

Lucrurile păreau să se fi aşezat pe făgaşul lor când, la 4,2 m adâncime, carotiera a rămas îngheţată în gaura de foraj. A trebuit să risipim patru litri din ţuica de cea mai bună calitate pentru a "convinge" gheaţa să dea drumul carotierei.

A urmat apoi o "cădere" bruscă a tuburilor de foraj la -6,86 m, care ne-a pus pe gânduri.

Misterul s-a lămurit când am extras carota, în care am găsit o bucată dintr-un trunchi de copac, pentru care clepsidra cu radiocarbon s-a oprit la 1.711 ani.

Aceasta înseamnă că stratul din care provine lemnul este contemporan cu naşterea populaţiei dacoromane.

De aici mai departe, totul a mers bine până la adâncimea de 8,23 m, unde un fragment de calcar sechestrat de gheaţă nu numai că a blocat definitiv avansarea carotierei, dar i-a şi distrus complet dinţii.

Oricum, eram fericiţi că am smuls gheţarului o treime din arhiva sa, dar bucuria şi mai mare constă în aceea că există şanse, cel puţin teoretic, ca în viitor o carotă completă să adauge file noi hronicului păstrat în frigiderele naturii, poate chiar dincolo de povestea Gheţarului de la Scărişoara.

______Vara 2007__________________________

În zilele de 6-9 iulie, când revista cu Frigiderele Naturii pornise deja spre tipografie, Cristian Lascu a însoţit echipa de cercetători speologi într-o nouă expediţie la Scărişoara, la care au participat şi cercetători de la Universitatea din Miami, Florida.

Folosind un aparat radar performant s-a măsurat cu mai multă precizie grosimea stratului de gheaţă. În timp ce radarul introdus într-un container era tras cu sfoară în lungul unor profile, pe un monitor apărea clar adâncimea şi morfologia suprafeţei de separare dintre gheaţă şi calcarul de pe fund.

Surpriza cea mare a venit în momentul în care radarul a identificat o depresiune unde grosimea gheţii este de 36 metri, cu 14 metri mai mult decât carotajul cel mai adânc şi aproape cu 10 metri mai mult decât cele mai optimiste estimări. Asta înseamnă că arhiva climatică din Scărişoara este cu mult mai groasă, coborând în timp mai bine de 1000 de ani.

sursa: natgeo.ro