Ocalić najgłębszy kanion

---

Badania polskich uczonych na obszarze Peru przyczyniły się do powstania geoparku Colca i Wulkany Andagua.

---

Andrzej Gałaś
Tomasz Kalicki
Andrzej Paulo
Slávka Gałaś
Melvin Benavente
Adam Flakus
Krzysztof Gaidzik

---

Kanion Colca jest drugim po Machu Picchu najczęściej odwiedzanym przez turystów miejscem w Peru. Masowa turystyka prowokuje rozwój gospodarczy, ale także ma negatywny wpływ na walory środowiska. W 2006 roku powołano Polską Wyprawę Naukową do Peru (PWNP), której głównym celem było przygotowanie podstaw naukowych do ustanowienia Parku Narodowego Kanionu Colca i Doliny Wulkanów. Inicjatorem byli pracownicy Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie (AGH).

PWNP to swoista autonomiczna platforma współpracy naukowej. Platforma cały czas funkcjonuje, a wynikiem jej działania są liczne prace naukowe. Uczestnicy reprezentują różnorodne specjalizacje, co pozwala prowadzić badania interdyscyplinarne: geologiczne (dotyczące wulkanizmu, tektoniki, geomorfologii, sedymentologii, złóż kopalin i krasu) oraz środowiskowe (z obszaru planowania przestrzennego, ochrony środowiska, bio- i georóżnorodności).

Głównym celem badań geomorfologicznych i tektonicznych było rozpoznanie strukturalnych założeń i tektonicznej ewolucji kanionu Colca, a także określenie relacji między budową geologiczną i procesami tektonicznymi a ruchami masowymi (przemieszczaniem, osuwaniem zwietrzeliny i osadów w dół stoku) i wynikającymi z nich zagrożeniami.

Ważnym celem obecnie realizowanego przez pracowników Uniwersytetu Śląskiego (UŚ) projektu badawczego jest próba określenia aktywności tektonicznej oraz sejsmicznej w zlewni rzeki Colca, a także odtworzenie ewolucji kanionu i doliny rzeki Colca przez analizę krajobrazu. Częste trzęsienia ziemi występujące na tym obszarze, powierzchniowe ruchy masowe oraz erupcje wulkanów dowodzą aktywności strefy subdukcji, czyli miejsca, w którym płyta oceaniczna Nazca podsuwa się pod płytę kontynentalną Ameryki Południowej.

Na takich obszarach aktywność tektoniczna jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do powstania kontrastowej rzeźby terenu. Dzieje się tak przez zróżnicowane tempo wypiętrzania tektonicznego, a przez to różne tempo erozji na obszarach znajdujących się w stosunkowo niewielkiej odległości od siebie. Tak żywe procesy tektoniczne powodują głębokie wcinanie się rzeki. Naukowcy z UŚ prowadzą także analizę mineralizacji pierwotnej i wtórnej lawy wulkanicznej oraz badania zjawisk krasowych.

Dolina Wulkanów

W dzisiejszym świecie nauki większość łatwo dostępnych wulkanów jest objęta stałym monitoringiem prowadzonym przez ośrodki naukowe. Zbliżając się do takiego wulkanu, na brzegach krateru jest zawieszona tabliczka z napisem „Wstęp wzbroniony, teren prywatny”. Dlatego znalezienie aktywnych i niezbadanych wulkanów jest prawie niemożliwe. Podczas wypraw do Doliny Wulkanów dokonano takiego niebanalnego odkrycia.

Udokumentowano liczne małe wulkany rozrzucone na powierzchni około 10 tys. km2. Po badaniach prowadzonych w latach 2003–2017 opisano całą wulkaniczną grupę Andahua: 7 regionów występowania, 36 pól lawowych, 43 stożki piroklastyczne, 3 wulkany złożone i aż 103 kopuły lawowe lub szczeliny, z których wypływała lawa. Są to niewielkie stożki o prostej budowie, które rzadko przekraczają wysokość 150 m. Nieliczni badacze, którzy zaglądali do Doliny Wulkanów, sugerowali, że zasilająca te wulkany magma nie wykazuje ewolucji na swojej drodze ku powierzchni – wypływając, nie zmienia swojego składu chemicznego.

Najczęściej grupę Andahua opisywano jako zasilaną ze stożków piroklastycznych. Wyniki badań terenowych pokazały, że pola lawowe grupy Andahua są zasilane głównie z kopuł lawowych lub szczelin. Studia poświęcone genezie tych wulkanów przyniosły wiele wątpliwości i niespodzianek. Podstawą w konstruowaniu modeli genetycznych wulkanów grupy Andahua były analizy geochemiczne i petrograficzne próbek, które pochodziły z wielu różnych wulkanów i pól lawowych. Magmy tam występujące przenikają przez urozmaicone podłoże, co powoduje zróżnicowanie ich składu chemicznego. W 2017 roku w pobranych próbkach lawy stwierdzono obecność kryształów granatów, co było zaskoczeniem, ponieważ na obszarze całych Andów do tej pory nie opisano tych minerałów w lawach współczesnych wulkanów.

Przeprowadzone badania pozwoliły odtworzyć historię ich powstania. Magma, która przeciskała się ku powierzchni na pewnej głębokości natrafiła na skały siarczanowe – anhydryty, co spowodowało gwałtowny i wysokotemperaturowy proces wytapiania – pirometamorfizm. Inkluzje siarki uwięzione w kryształach wskazują, że towarzyszyły temu silne emanacje toksycznych związków tego pierwiastka. Z pewnością gazy wydostawały się na powierzchnię. Potok lawy, z którego pochodzą granaty, znajduje się na Lomas Uóa Huajana, co w miejscowym języku keczua oznacza „miejsce płaczących dzieci”.

Kanion Colca

W zlewni rzeki Colca występuje wiele różnorodnych form terenu. Pierwotnie górna część zlewni, powyżej kanionu, była obszarem bezodpływowym, a spływająca woda w pliocenie utworzyła ogromne jezioro wypełniane tufitami i lokalnie spływającymi do niego potokami lawowymi. Wypełniały one również sam kanion, tworząc jeziora zaporowe. Takie zjawiska wystę- powały też w Dolinie Wulkanów, gdzie lawy w kilku etapach wypełniły dolinę. W wyniku tego rzeka Andagua płynie podlawowymi kanałami, tworząc wodospady wypływające spod ziemi.

Wyjątkowo malowniczy jest wodospad niedaleko miejscowości Andagua oraz odcinek łączący jeziora zaporowe koło Chachas i Ayo. Dopiero w czwartorzędzie nastąpił kaptaż, czyli przeciągnięcie górnej części zlewni rzeki Colca do zlewiska Pacyfiku. Nastąpiło to wskutek rozcięcia wododziału między obszarem bezodpływowym jeziora i Oceanem Spokojnym przez erozję wsteczną cieku pacyficznego (Pracolcę płynącą obecnym kanionem Colca). Tempo erozji wgłębnej było bardzo duże, a w tufitach dawnego jeziora zostały wycięte malownicze kaniony. Datowania wskazują, że doszło do tego w młodszym czwartorzędzie, około 100 tys. lat temu.

Przyroda ożywiona stanowi nieodzowny komponent krajobrazu kanionu Colca i Doliny Wulkanów, jest to kilkaset gatunków roślin oraz ponad 100 gatunków zwierząt. Jednakże jedną z częściej spotykanych, a zarazem najsłabiej zbadanych grup organizmów na tym obszarze są porosty. Porosty, czyli grzyby lichenizujące, wchodzące w symbiozę z zielenicami i cyjanobakteriami, stanowią ważną składową różnorodności biologicznej kanionu Colca. Ich liczne występowanie jest wynikiem położenia kanionu na dużych wysokościach oraz panującego tam suchego klimatu zwrotnikowego.

Sprzyja temu również obecność luźnych zbiorowisk trawiastych i niskich zarośli wysokogórskich, występowanie płatów nieporośniętej gleby oraz licznych odsłonięć skalnych. Przeprowadzone badania terenowe wykazały, że duży udział w krajobrazie kanionu mają rośliny pionierskie i kryptogamy (czyli organizmy roślinne lub podobne do roślin, np. grzyby, ale rozmnażające się przez zarodniki, nietworzące kwiatów ani nasion). Elementem najbardziej zwracającym uwagę są porosty związane z obecnością skał pochodzenia wulkanicznego, bogato reprezentowane na obszarze kanionu.

W miejscach z ubogą roślinnością można spotkać z kolei porosty siedlisk naziemnych. Tworzą one łącznie z mszakami, cyjanobakteriami, glonami i grzybami mikroskopijnymi biologiczną skorupę glebową, która stanowi, szczególnie w obszarach suchych, ważny czynnik stabilizujący glebę. Obszar ten wciąż wymaga kompleksowych badań lichenologicznych, by pełniej  poznać bogactwo występujących tam porostów oraz umożliwić ochronę unikatowej przyrody ożywionej tego najgłębszego kanionu na świecie.

W pamięci mieszkańców Peru na zawsze zapisał się 1981 rok, kiedy wyprawa polskich studentów z AGH, Canoandes ’79, po raz pierwszy przepłynęła kanion Colca, zdobywając każdy metr jego wzburzonych wód i prezentując światu ten cud natury. Odkrycie Polaków rozbudziło zainteresowanie regionem Colca i jego mieszkańcami. Ta konkwista przyniosła dalsze skutki w postaci kolejnych polskich wypraw, których celem było poznanie i zachowanie bogactwa przyrodniczego i kulturowego regionu Colca.

Dla środowiska naukowego w Peru idea założenia parku narodowego w kanionie Colca i Dolinie Wulkanów początkowo wcale nie była ciekawą perspektywą. Na tym obszarze działają kopalnie złota, są również rozwijane inne formy działalności gospodarczej. Ochrona przyrody mogłaby przystopować inwestycje górnicze. Idea geoparku na tym obszarze bardzo powoli zyskiwała przychylność Peruwiańczyków. Pierwszymi sprzymierzeńcami byli geolodzy z Instytutu INGEMMET – dzięki współpracy z nimi oraz organizacji licznych konferencji naukowych idea zaczęła nabierać realnych kształtów. W 2011 roku wykonano waloryzację funkcjonalno-krajobrazową kanionu Colca i Doliny Wulkanów. Zidentyfikowano poszczególne formy użytkowania i zagospodarowania obszaru, piętra ekologiczne, obszary ochrony przyrody krajobrazu i dziedzictwa kulturowego oraz obiekty degradujące krajobraz.

Następnie przeprowadzono ocenę komponentów środowiska, określono przydatność i możliwości wykorzystania obszarów dla różnych potrzeb. Dla wszystkich rodzajów funkcji społeczno-gospodarczych występujących na obszarze parku narodowego określono istniejące i potencjalne konflikty środowiskowe. W 2015 roku odbyło się w Arequipa I Sympozjum Geoparków, na którym podkreślono, że georóżnorodność obszaru zasługuje na ochronę. Na zakończenie obrad podjęto uchwałę o projekcie geoparku. Od 2019 roku na liście geoparków UNESCO znajduje się geopark Colca i Wulkany Andagua.

Dla mieszkańców regionu Colca zaskakujący był upór i konsekwencja polskich badaczy oraz niezwykła chęć przezwyciężenia problemów. To sprawiło, że w dowód wdzięczności za włożoną pracę i przekazanie swojej wiedzy Peruwiańczycy darzą Polaków szacunkiem i traktują jak należących do wielkiej rodziny Colca. ■

---

Autorzy składają gorące podziękowania wszystkim naukowcom i studentom, którzy uczestniczyli w Polskiej Wyprawie Naukowej do Peru. Dziękujemy za Wasz wysiłek, poświęcony czas i znakomitą atmosferę pracy.

---

Wersja drukowana tego artykułu ukazała się w numerze 1/2024 (77) popularnonaukowego kwartalnika „Academia: Magazyn Polskiej Akademii Nauk” [ściągnij pdf].

---