Wyniki badań, które opublikowano w czasopiśmie „Earth and Planetary Science Letters”, zmieniają sposób patrzenia na ewolucję Tatr.

Od ponad stu lat geolodzy próbują odpowiedzieć na pytanie, jaki był rzeczywisty udział lodowców w rzeźbieniu gór, m.in. Tatr. Choć działalność lodowców pozostawia wyraźne ślady w krajobrazie, np. szerokie doliny, strome ściany skalne czy kotły polodowcowe, to znacznie trudniej określić, czy to one odpowiadały za powstanie głębokich dolin, czy jedynie przekształciły istniejącą wcześniej rzeźbę ukształtowaną przez wodę. Rozstrzygnięcie tej kwestii jest istotne nie tylko dla zrozumienia historii Tatr, ale także ewolucji gór na całym świecie.

„Od ponad stu lat trwa dyskusja, jak dużą rolę odegrały lodowce w kształtowaniu górskich krajobrazów. Nasze wyniki sugerują, że w Tatrach to przede wszystkim rzeki odpowiadały za pogłębianie dolin, natomiast późniejsze lodowce głównie poszerzały już istniejące doliny i nadawały im charakterystyczny wygląd. Choć takie hipotezy były już wcześniej przedkładane, nasze badania je nie tylko potwierdzają, ale też dostarczają liczbowych danych o zmianach tempa wcinania w ciągu ostatnich 5 milionów lat” – mówi dr hab. Jacek Szczygieł z Uniwersytetu Śląskiego, pierwszy autor publikacji, cytowany w prasowym komunikacie.

Badacze wykorzystali nietypowe archiwum geologiczne, jakim są osady zachowane w jaskiniach. Kiedy miliony lat temu dawne rzeki płynęły przez podziemne korytarze, pozostawiały tam piaski i żwiry, zawierające ziarna kwarcu. Po odcięciu tych korytarzy od aktywnego systemu rzecznego osady pozostały nienaruszone, zachowując zapis dawnych etapów rozwoju krajobrazu. Naukowcy pobrali próbki z 32 stanowisk w 20 jaskiniach po polskiej i słowackiej stronie Tatr.

W laboratoriach w Stanach Zjednoczonych zmierzono zawartość izotopów kosmogenicznych berylu-10 i glinu-26, które pozwalają określić, jak długo osady pozostawały ukryte pod powierzchnią Ziemi. Dzięki temu udało się odtworzyć tempo pogłębiania dolin w ciągu ostatnich ponad 5 milionów lat.

Tempo pogłębiania dolin nie było jednostajne. W pliocenie oraz na początku plejstocenu rzeki wcinały się w podłoże stosunkowo umiarkowanie. Najszybsze pogłębianie dolin nastąpiło między około 2 a 1,6 mln lat temu. Istniało już wtedy około 80 proc. współczesnej głębokości dolin po północnej stronie Tatr. Oznacza to, że zanim rozpoczęły się najbardziej intensywne zlodowacenia plejstoceńskie, większość głównych dolin była już głęboko wycięta, a główna faza tworzenia rzeźby terenu nie była związana z działalnością dużych lodowców.

Wyniki dotyczą Tatr - podkreślają autorzy - ale mogą mieć znacznie szersze znaczenie. Podobne badania prowadzone w innych pasmach górskich mogą pomóc odpowiedzieć na jedno z najważniejszych pytań współczesnej geomorfologii, czy lodowce rzeczywiście były główną siłą odpowiedzialną za powstawanie górskich dolin na świecie, czy też w wielu przypadkach jedynie przekształcały krajobraz ukształtowany wcześniej przez rzeki.

W badaniach uczestniczyli naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego, Uniwersytetu Wrocławskiego, Instytutu Nauk Geologicznych PAN, Syracuse University, University of Vermont, Colorado School of Mines, Lawrence Livermore National Laboratory oraz Purdue University. Projekt był finansowany przez Narodowe Centrum Nauki oraz amerykańską National Science Foundation.