PIG-PIB na Światowym Kongresie Hydrogeologicznym w Szwajcarii

World Groundwater Congress to wydarzenie organizowane cyklicznie od 1957 r. przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Hydrogeologów (International Association of Hydrogeologists, IAH). Tegoroczna, 51. edycja, była współorganizowana przez Swiss Society of Hydrogeology oraz Centre for Hydrogeology and Geothermics Uniwersytetu w Neuchâtel i odbyła się w dniach 8-13 września w Davos w Szwajcarii.

Ceremonia otwarcia oraz wszystkie sesje miały miejsce w Davos Congress Centre, które tym razem, zamiast przywódców państw z całego świata, gościło naukowców i praktyków zajmujących się wodami podziemnymi, w tym największe sławy hydrogeologii światowej. Program kongresu był niezwykle bogaty i został przygotowany oraz zrealizowany z iście szwajcarską precyzją. Każdego dnia kongresu odbywało się kilkanaście równoległych sesji tematycznych i posterowych poświęconych wielu różnorodnym zagadnieniom związanym z hydrogeologią. Sesje plenarne dotyczyły takich zagadnień, jak kriosfera obszarów górskich a wody podziemne, zapewnienie edukacji hydrogeologicznej w przyszłości, odwrócenie trendów wyczerpywania się wód podziemnych, zachowanie jakości wód podziemnych dla przyszłych pokoleń, ochrona wód podziemnych w górotworze wykorzystywanym do różnych celów oraz obecny stan badań wód podziemnych.

Sesje tematyczne zostały zebrane w pięciu grupach: systemy i procesy hydrogeologiczne, wody podziemne w antropocenie – wyzwania i rozwiązania, wody podziemne w zmieniającym się społeczeństwie, zrównoważone zarządzanie zasobami wód podziemnych oraz nowe zagadnienia i metody komputerowe. Wśród wszystkich grup wydzielono od 8 do 15 tematów, w ramach których przedstawiono od kilku do kilkunastu prezentacji. W trakcie kongresu odbyło się także zgromadzenie ogólne IAH oraz posiedzenia różnych komisji stowarzyszenia. Ogłoszono również wybór Budapesztu jako miejsca organizacji kongresu w roku 2026.

Sesje plenarne, tematyczne i posterowe przeplatane były dyskusjami panelowymi oraz wydarzeniami towarzyskimi umożliwiającymi nawiązanie nowych znajomości i kontaktów zawodowych. Jedną z wielu atrakcji towarzyszących kongresowi był mecz hokejowy drużyn juniorskich Hockey Club Davos przeciwko Hockey Club Ambrì-Piotta, który zakończył się wygraną gospodarzy 5:3. Ostatniego wieczoru kongresu miała miejsce uroczysta kolacja poprzedzona degustacją wód podziemnych, w tym mineralnych i leczniczych, zorganizowaną w formie quizu.

W kongresie uczestniczyli hydrogeolodzy z różnych ośrodków naukowych Polski: Wrocławia, Krakowa, Gdańska i Warszawy. Państwowy Instytut Geologiczny – PIB reprezentowany był przez pracowników Oddziału Dolnośląskiego: Macieja Kłonowskiego, Karola Zawistowskiego i Rafała Serafina.

12 września 2024 r. podczas sesji tematycznej pn. „4.08. The Interplay between Geothermal Energy and Groundwater Use in the Energy Transition” M. Kłonowski wygłosił referat pt. “Groundwater temperatures in the selected boreholes: new data for the geothermal potential of the Sudetes and their foreland, SW Poland”, w którym przedstawił rezultaty prac dotyczących profilowania temperatury i przewodności elektrolitycznej właściwej wykonanych w ramach zadania Państwowej Służby Geologicznej pt. „Atlas geotermalny Sudetów i ich przedpola”.

W połowie kongresu, tj. 11 września 2024 r. odbyły się wycieczki terenowe do miejsc prezentujących różne aspekty występowania wód podziemnych w Alpach i na terenach przedgórskich, m.in. przekształcenie alpejskiego odcinka Renu i jego wpływ na transgraniczne wody podziemne, oddziaływanie dużych osuwisk, lodowców i tuneli na wody podziemne w regionie Flims, krasowy płaskowyż Sulzfluh (maksymalna wysokość bezwzględna 2 817 m n.p.m.) i jego unikalne zjawiska hydrogeologiczne, wielkoskalowe osuwisko Brienz/Brinzauls i wpływ wód podziemnych na procesy ruchów masowych ziemi, rozwój polodowcowej rzeźby terenu oraz występowanie wód leczniczych i mineralnych.

Przedstawiciele PIG-PIB uczestniczyli w dwóch wycieczkach terenowych: „F4B) Biogeochemistry and medical use of mineral springs in the lower Engadine” i „F3) Huge rockfall, glaciers, tunnels: a long history of impacts on groundwater in the Flims region”. Pierwsza z nich, w której brał udział Maciej Kłonowski, rozpoczęła się od przeprawy przez przełęcz Flüelapass z charakterystycznym wysokogórskim krajobrazem polodowcowym i dalej wiodła szlakiem wystąpień wód mineralnych i leczniczych w rejonie Scuol-Tarasp, a zakończyła wizytą w hydroelektrownii Pradella.

krajobraz górski

krajobraz górski

Krajobraz przełęczy Flüelapass z charakterystyczną, polodowcową rzeźbą terenu

Pierwszy przystanek na trasie wycieczki miał miejsce w dolinie rzeki Inn przy ujęciu źródła wysokozmineralizowanej szczawy Funtana Carola. Występujące tu wody charakteryzują się wysoką zawartością jonów Na+, Ca2+, HCO3-, Cl- i SO42-, co jest m.in. spowodowane ługowaniem ewaporatów ze skał zbiornika wodonośnego.

budynek położony nad rzeką w górach

Dawna pijalnia wód leczniczych „Büvetta Tarasp Trinkhalle” 

budynek położony nad rzeką w górach

Budynki dawnych sanatoriów w pobliżu źródła Funtana Carola

W miejscowość Scoul, znanej z historycznych wystąpień szczaw żelazistych, uczestnicy zapoznali się z wykorzystaniem wód leczniczych w balneologii i rekreacji.

a scoul pijalnia uzdrowisko

Pijalnia w holu uzdrowiska z różnymi typami wód leczniczych 

uliczne ujęcie wód mineralnych

Ujęcie uliczne w miejscowości Scoul, po lewej szczawa żelazista

Kolejnym punktem programu było źródło Clozza położone w dolinie strumienia o tej samej nazwie. Na skarpach wzdłuż szlaku prowadzącego do źródła występują liczne wypływy i wysięki wód podziemnych wypływających z wapieni i ciemnych łupków o dużej zawartości materii organicznej. Można tu zaobserwować wytrącanie się węglanów oraz powstawanie nacieków, naskorupień i stalaktytów. Wody podziemne charakteryzują się wysoką zawartością rozpuszczonych gazów, głównie CO2, CH4 i H2S tworzących naturalne ekshalacje zarówno ze źródeł i wysięków jak również bezpośrednio ze skał podłoża.

krajobraz górski z ścianą skalną

Odsłonięcie silnie pofałdowanych łupków z wysoką zawartością materii organicznej. Łupki oraz niewidoczne na zdjęciu wapienie budują zbiornik wód podziemnych

naskorupienia węglanowe

Naskorupienia i nacieki węglanowe powstałe na skarpie w miejscu występowania wysięków

naskorupienia węglanowe

Naskorupienia i nacieki węglanowe powstałe na skarpie w miejscu występowania wysięków

krajobraz skalny

Lityfikacja podłoża i roślinności w pobliżu wysięku. Z powodu niewystarczającej ilości substancji odżywczych w podłożu na stanowisku rozwinęła się kolonia roślin owadożernych

W dolinie Val Sinestra zapoznano się z wystąpieniami wód leczniczych (źródło Funtana Ulrich) i peloidów zawierającymi wysokie stężenia jonów arsenu i żelaza, które wykorzystywane były w celach balneologicznych w pobliskim sanatorium Hotel Val Sinestra.

ujęcie wody

Ujęcie źródła Funtana Ulrich (powyżej na drugim planie budynek dawnego sanatorium)

wnętrze hotelowe

Wnętrza budynku dawnego sanatorium

witryna z eksponatami muzealnymi

Ekspozycja dotycząca historii sanatorium Hotel Val Sinestra

mini ekspozycja w gablocie

Ekspozycja dotycząca geologii rejonu doliny Val Sinestra

ekspozycja muzealna

Ekspozycja dotycząca działalności leczniczej i balneologii w dawnym sanatorium

Ostatnie źródło w programie wycieczki, tj. Rablönch Quelle było jednocześnie jednym z najciekawszych, stanowiącym naturalne laboratorium umożliwiające obserwację szeregu zjawisk hydrogeochemicznych i hydrogeobiologicznych. Dwutlenek węgla uwalniający się ze szczaw żelazistych umożliwia wytrącanie się trawertynów. Proces pociąga za sobą lityfikację podłoża, w tym roślinności, a nawet pęcherzyków gazów uwalniających się z wody. Wytrącanie się tlenków i wodorotlenków żelaza nadaje otoczeniu i trawertynom charakterystyczny rudy kolor. Woda wypływająca ze źródła stanowi dogodne środowisko dla rozwoju mikroskopijnych glonów oraz kolonii cyjanobakterii (sinic), które z kolei powodują obumieranie roślinności.

ujęcie wód mineralnych

Źródło szczawy żelazistej Rablönch Quelle

krajobraz leśny

Wytrącenia trawertynów na skarpie poniżej źródła. Charakterystyczny rudy kolor jest efektem wysokiej zawartości utlenionych związków żelaza, a zniszczenia roślinności powodowane są przez sinice

zlityfikowane podłoże

Lityfikacja węglanowa podłoża i roślinności

lityfikacja pęcherzyków gazów

Lityfikacja pęcherzyków gazów

kolonia sinic na skale

Kolonia cyjanobakterii na powierzchni trawertynów

wykład terenowy

Wykład dotyczący Rablönch Quelle prowadzony przez Kurta Hanselmana i Timothey Eglintona z Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ)

Ostatnim punktem wycieczki była wizyta w hydroelektrowni Pradella, która położona jest w dolinie rzeki Inn. Elektrownia zasilana jest wodami z trzech położonych powyżej kaskadowo zbiorników zaporowych, doprowadzanymi do czterech generatorów tunelami oraz szerokodymensyjnymi rurami stalowymi. Całkowita zainstalowana moc elektrowni wynosi 288 MW.

turbiny

Górne elementy turbin hydroelektrownii Pradella

zbiornik spustowy

Zbiornik spustowy wody z turbin

Karol Zawistowski i Rafał Serafin uczestniczyli w wycieczce terenowej „F3) Huge rockfall, glaciers, tunnels: a long history of impacts on groundwater in the Flims region”, podczas której uczestnicy zapoznali się z masywnym obrywem skalnym, który miał miejsce ok. 10 tys. lat temu, i jego skutkami przejawiającymi się do czasów obecnych. Obryw całkowicie przemodelował morfologię doliny Flims i spowodował diametralne przeobrażenie systemu krążenia wód podziemnych. W obrębie koluwium i w jego podłożu wytworzył się nowy zbiornik wód podziemnym, a w obniżeniach na powierzchni terenu powstały jeziora zasilane jego wodami.

dolina films

Widok ogólny na zasięg osuwiska skalnego Flims (Pfiffner, 2022)

grafika ilustracyjna

Ideogram funkcjonowania krasowego systemu zasilania w rejonie Flims (Jeannin, 2024)

Na początku XXI w. system krążenia wód podziemnych w zbiorniku krasowym uległ dalszemu przeobrażeniu wskutek zmian antropogenicznych wywołanych wybudowaniem tunelu drogowego. Wydrążony korytarz przeciął pustki krasowe, które stanowiły istotne drogi przepływu wód podziemnych zasilających ww. zbiornik, co w konsekwencji spowodowało zanikanie źródeł (m.in. źródło Tiert) oraz zmniejszenie dopływu podziemnego do kilku jezior (Prau Pulté, Tiert, la Cauma) i ich osuszanie. Po szeroko zakrojonych pracach związanych z pozyskiwaniem danych i modelowaniem opracowano plan sztucznego zasilania jezior w ilości odpowiadającej stanowi sprzed wybudowania tunelu.

zbiornik wody w górach

Źródło Tiert będące podstawą funkcjonowania działającej od 1957 r. lokalnej hydroelektrowni

okresowe jezioro

Okresowe jezioro i źródło Lag Prau Pulté połączone z systemem krasowym i aktywne tylko w czasie intensywnego zasilania w okresie letnim, przez pozostałą cześć roku pozostaje suche

uczestnicy wycieczki na brzegu górskiego jeziora

Uczestnicy wycieczki nad brzegiem jeziora La Cauma, które jest zasilane głównie przez dopływ wód podziemnych systemu krasowego

Wykorzystane materiały:

  • Pfiffner, O.A., 2022. The Flims rock avalanche: strukturę and consequences. Swiss J Geosci 115, 24. https://doi.org/10.1186/s00015-022-00424-x
  • Jeannin Pierre-Yves, 2024 Przewodnik terenowy do wycieczki: „F3) Huge rockfall, glaciers, tunnels: a long history of impacts on groundwater in the Flims region”.

Udział Macieja Kłonowskiego, Karola Zawistowskiego i Rafała Serafina w World Groundwater Congress International Association of Hydrogeologist 2024 w Davos został sfinansowany ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w ramach realizacji zadań państwowej służby geologicznej.

grafika ilustracyjna

 

Tekst i zdjęcia: Maciej R. Kłonowski i Karol Zawistowski