Studenckie laboratorium sedymentologiczne podczas modelowania prądu zawiesinowego, 2023 rok. Stoją od lewej: Radosław Szczęch, dr inż. Piotr Strzeboński, Mikołaj Pawlak, Jakub Andrzejak, Jan Szydłowski, na pierwszym planie: Zbigniew Ziarek, fot. Archiwum Zbigniewa Ziarka
Filmy pokazujące formowanie fliszu i płaszczowin karpackich, które od połowy maja br. można oglądać na nowo otwartej wystawie „Tatrzańskie Archiwum Planety Ziemia” (TAPZ) zlokalizowanej w podziemnym obiekcie w Kirach u wylotu Doliny Kościeliskiej – powstały na bazie analogowych modeli przygotowanych przez studentów z Koła Naukowego Kartografii Geologicznej i Komputerowej „Azymut” na Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie.
Modele prądu zawiesinowego (ang. turbidity current) i ruchów fałdowo-nasuwczych (ang. fold-and-thrust movements) przedstawiają procesy, które przyczyniły się do uformowania Karpat. Zachodziły one początkowo w czasie sedymentacji, czyli osadzania materiału okruchowego w wodach oceanu Tetydy, a następnie podczas ruchów górotwórczych kształtujących orogen karpacki. Podczas tych procesów, w wyniku działania spływów grawitacyjnych, kolejne warstwy osadów były deponowane w zbiorniku morskim, tworząc flisz, a następnie wskutek ruchów tektonicznych były deformowane, odkłuwane od podłoża basenu sedymentacyjnego i nasuwane w postaci płaszczowin, które utworzyły łańcuch górski.
Narzędzia eksperymentalne podobne do tych geoedukacyjnych, które zostały stworzone przez studentów, wykorzystywane są również przez geologów do celów profesjonalnych modelowań. Ich celem jest stworzenie środowiska wiernie odwzorowującego naturalne procesy w mniejszej skali, które pozwalają na przeprowadzanie dokładnych analiz jakościowych i pomiarów ilościowych. W przypadku modeli przygotowanych na potrzeby ekspozycji cel był przede wszystkim edukacyjny.
– Nasze modele geoedukacyjne z pakietem geointerpretacyjnym (wyjaśniającym) służą przede wszystkim upowszechnianiu wiedzy geologicznej, ułatwiając dostrzeganie i rozumienie elementów georóżnorodności w warunkach obserwacji terenowych, co miałem już okazję prezentować na sesjach 63. i 64. Barbórkowych Konferencji Studenckich Kół Naukowych AGH oraz opisywać w książce – „Artykuły Laureatów 63. Barbórkowej Konferencji Studenckich Kół Naukowych AGH”, która ukazała się nakładem Wydawnictw AGH i w publikacji z 64. BKSKN, będącej obecnie w opracowaniu – wyjaśnia Zbigniew Ziarek, przewodniczący KN „Azymut” i spiritus movens projektu.
Możliwość wykorzystania narzędzi geoedukacyjnych opracowywanych przez studentów AGH dla potrzeb nowo powstającej wystawy Tatrzańskiego Parku Narodowego zarekomendował opiekun koła naukowego dr inż. Jerzy Zasadni, który wraz z dr. Piotrem Kłapytą z Wydziału Geografii i Geologii UJ odpowiedzialny był za przygotowanie koncepcji i scenariusza wystawy TAPZ.
– Początkowo chciałem przeprowadzić modelowania procesów sedymentacyjnych w ramach działalności poznawczej koła „Azymut”, gdyż zainspirowałem się wcześniejszą działalnością laboratorium sedymentologicznego Katedry Geologii Ogólnej i Geoturystyki WGGiOŚ. Dzięki współpracy z sedymentologiem – panem doktorem Piotrem Strzebońskim z AGH, który zajmuje się podobnymi problemami badawczymi, miałem pomysł, jak się do realizacji tego przedsięwzięcia przygotować. Gdy nadarzyła się okazja, aby wykonać modelowanie, które będzie eksponatem na wystawie, byłem bardzo podekscytowany i zmotywowany do działania – relacjonuje Zbigniew Ziarek.
Przewodniczący KN „Azymut” – Zbigniew Ziarek zachęcił do współpracy kolegów z koła: Radosława Szczęcha, Jakuba Andrzejaka, Mikołaja Pawlaka i Jana Szydłowskiego. Eksperymenty laboratoryjne oraz prace organizacyjne i konsultacyjne współprowadził dr inż. Piotr Strzeboński, a także aktywnie wspierali dr inż. Jerzy Zasadni i dr inż. Piotr Strzelecki wraz z dr inż. Ewą Welc.
Zanim udało się osiągnąć zamierzone efekty, które można było pokazać w formie filmów geoedukacyjnych – sedymentologicznego i tektonicznego, wiele dni upłynęło w zaaranżowanym przez studentów mini laboratorium na wykonywaniu dziesiątek powtórzeń oraz rozwiązywaniu różnych problemów, począwszy od organizacyjno-technicznych po merytoryczne.
– Ze względu na zamulenie piasku niezbędnego do przygotowania podłoża podwodnego modelu, w celu sfilmowania symulacji procesu formowania fliszu karpackiego z wystarczającą przejrzystością obrazu, niezbędne było bardzo pracochłonne i czasochłonne jego wielokrotne płukanie. Wyzwaniem było także wieloetapowe sporządzanie zawiesiny – mikstury iłu z wodą o odpowiedniej koncentracji („gęstości”). Na każde przygotowanie piaszczystego podłoża, napełnienie wodą zbiornika, wygenerowanie turbulentnego prądu i nagranie w kilku ujęciach jednego modelowania schodził co najmniej dzień pracy. Praca ta z jednej strony była ciężka, mokra i brudząca, ale z drugiej strony niezwykle angażująca, owocna i satysfakcjonująca! – opowiada z przejęciem student Zbigniew Ziarek.
W końcu przyszła pora na finalne profesjonalne nagrania, które przeprowadził twórca filmowy, operator i reżyser Konstanty Kulik, zaangażowany w prace nad przygotowaniem TAPZ.
– Współpraca z panem Konstantym Kulikiem, odpowiedzialnym za filmy i animacje na wystawie, przebiegła bardzo pomyślnie – podkreśla Zbigniew Ziarek. – Filmowiec w pełni zaufał naszym pomysłom i rozwiązaniom merytorycznym. Jego praca oraz wysiłek włożony w montaż i obróbkę surowego materiału filmowego były nieocenione, a efekt końcowy był zachwycający. Dodano naturalistyczne tło w postaci nieba do filmu przedstawiającego prąd zawiesinowy. W przypadku ruchów fałdowo-nasuwczych została dodatkowo wyrysowana granica podkreślająca strefę odkłuwania i nasuwania się materiału.
Efekty prac studentów oraz filmowca można podziwiać na wystawie „Tatrzańskie Archiwum Planety Ziemia”. Ekspozycja opowiadająca o historii naturalnej najwyższych gór Polski i Słowacji oraz początkach obecności człowieka na tym obszarze od 18 maja jest dostępna w podziemnym obiekcie zlokalizowanym w Kirach u wylotu Doliny Kościelskiej. Wszystkie praktyczne wskazówki na temat zwiedzania można znaleźć na stronach Tatrzańskiego Parku Narodowego.