Można się spierać, czy biegun zimna to miejsce, gdzie jednorazowo zanotowano rekordową najniższą temperaturę, czy może miejsce, gdzie jest po prostu najzimniej. Gdyby przyjąć ten pierwszy punkt widzenia, palma pierwszeństwa przypadłaby Siedlcom. To tam zimą 1940 r. zanotowano minus 41 st. C. Podobną temperaturę zmierzono w Żywcu w 1923 r. Ale to na Suwalszczyźnie średnia roczna temperatura wynosi poniżej 6 st. C, podczas gdy dla reszty Polski przekracza 7 st. Mała różnica? Przypomnijmy sobie choćby alarm, jaki wszczęli klimatolodzy, gdy odkryli, że temperatura Ziemi w ostatnim półwieczu wzrosła o 1 st. Jej spadek o 3–5 st. w skali półkuli może zainicjować epokę lodowcową.
Na Suwalszczyźnie zimy są najzimniejsze. Średnia temperatura lutego wynosi tam minus 5,6 st. C, podczas gdy w innych rejonach kraju mieści się w przedziale od 1 do 3 st. poniżej zera. Zimy trwają tu zresztą najdłużej – 120 dni, a na zachodnich krańcach Polski o połowę krócej. Pokrywa śnieżna, która na zachodzie utrzymuje się przez 40–50 dni, tu zalega ponad 100 dni, a średnia wieloletnia grubość pokrywy śnieżnej jest pięciokrotnie większa. Z kolei okres wegetacyjny jest najkrótszy – trwa 180 dni, gdy na przeważającej części terytorium Polski jest o 3 do 6 tygodni dłuższy.
Dane są tak precyzyjne, gdyż w Suwałkach działa od 1945 r. stacja meteorologiczna najwyższego rzędu. A gdzie na samej Suwalszczyźnie jest najzimniej? Pytany o to założyciel suwalskiej placówki i jej wieloletni kierownik, nieżyjący już Władysław Bagiński, wskazywał na Wiżajny – wieś, dawniej miasteczko, położoną 25 km na północ od Suwałk. To miejsce najzimniejsze z zimnych, bo zwykle występują tam temperatury o kilka stopni niższe niż na suwalskiej stacji. Do dziś najstarsi mieszkańcy wspominają 1928 r., kiedy to zima trwała podobno do czerwca. Niestety, brak profesjonalnych pomiarów z Wiżajn sprawia, że jest to biegun nieoficjalny.
Zamarzło na zawsze
Jak tłumaczą suwalski fenomen meteorologiczny klimatolodzy? To wynik starcia klimatu oceanicznego z klimatem kontynentalnym. Starcia, którego front przebiega dokładnie nad Polską. Klimat oceaniczny (morski), oddziałujący w związku z przewagą zachodnich prądów powietrznych, to większa wilgotność powietrza, większe zachmurzenie, więcej opadów atmosferycznych, łagodniejsza zima, chłodniejsze lato, mniejsza roczna amplituda temperatur. Wschodnia Polska stawia opór tym wpływom, a najdzielniej broni się Suwalszczyzna. Jest pewną zagadką, dlaczego właśnie ona, skoro bardziej kontynentalne, bo bardziej oddalone od morza, są takie regiony, jak Podlasie, wschodnie Mazowsze, Lubelszczyzna? Zastanawiające jest także, dlaczego cechy klimatu kontynentalnego są tu wyraźne tylko zimą, bo kontynentalne lata powinny być gorętsze, a opadów mniej.
Niezależnie od wpływów kontynentalnych, zimy suwalskie mają jeszcze jednego sponsora – jest nim słynny wyż skandynawski. Powstaje on kilkakrotnie w ciągu roku nad północną Skandynawią i dla wschodniej Europy spełnia funkcję lodówki połączonej z wentylatorem. Typowa dla wyżu cyrkulacja mas powietrza, zgodna z ruchem wskazówek zegara, napędza zimą także nad Polskę bardzo mroźne arktyczne powietrze. Suwalszczyzna doświadcza go jako pierwsza i najdłużej też pozostaje pod jego wpływem. I on też jest sprawcą wczesnojesiennych i późnowiosennych przymrozków, często zresztą obejmujących znaczne połacie kraju (majowa tzw. zimna Zośka jest jego córką).
Czy klimatologia w pełni wyjaśnia tajemnicę polskiego bieguna zimna? Odkrycie dokonane przed rokiem podczas niezbyt głębokiego wiercenia geologicznego w okolicach Szypliszek, kilkanaście kilometrów od Suwałk, odsłania drugie dno tej tajemnicy. Na głębokości ok. 350 m badacze natrafili na coś, czego nie powinno tu już być od ok. 13 tys. lat – na... epokę lodowcową. Skończyła się ona na powierzchni, ale w głębi ziemi trwa w najlepsze. Ale tylko tu, na Suwalszczyźnie. Tylko tu, im głębiej, tym skały podłoża są zimniejsze, chociaż powinno być dokładnie odwrotnie. Zgodnie z modelami geotermicznymi na tej głębokości należałoby się spodziewać temperatury 17 st., a jest zaledwie 0,07 st. C. Co więcej, mimo wielokrotnych prób, nie udało się opuścić sondy niżej – na ścianach rury wiertniczej prawdopodobnie narósł korek lodowy i otwór zamarzł.
Czy natrafiono na pogrzebany pod osadami fragment skandynawskiego lądolodu? Nie. Choć przez pewien czas funkcjonowała hipoteza, że tę niezwykłą inwersję temperatury spowodował napływ wychłodzonych wód z topniejącego lądolodu w czasie ostatniego zlodowacenia (tzw. zlodowacenia Wisły). Wiercenie koło Szypliszek potwierdziło inną hipotezę, która w latach 80. ubiegłego wieku, gdy została sformułowana, wydawała się szokująca: w podłożu północno-wschodniej Polski zachował się fragment tzw. wiecznej zmarzliny – dość rozległy fragment gruntu, który zamarzł podczas zlodowacenia, być może 115 tys. lat temu, bo wtedy rozpoczął się ostatni glacjał. Zamarzł i do tej pory się nie stopił.
Wbrew pozorom wieczna zmarzlina nie jest dzieckiem skandynawskiego lądolodu. Jest raczej jego siostrą, a oboje są dziećmi plejstoceńskiego klimatu. W każdym razie wieczna zmarzlina nie tworzy się, jak byśmy sobie to wyobrażali, pod cielskiem lodowca. Wprost przeciwnie, lodowiec nie sprzyja głębokiemu przemarzaniu gruntu. Pokrywa lodowa spełnia funkcję kołdry, która z jednej strony chroni podłoże przed mroźnym powietrzem, a z drugiej sprzyja gromadzeniu się ciepła, które nieustannym strumieniem dopływa z wnętrza Ziemi.
Kiedy i jak w takim razie tworzy się wieczna zmarzlina? Takie warunki panują przede wszystkim przed czołem nasuwającego się lub cofającego lodowca – powstaje wtedy rozległa arktyczna, sucha i mroźna pustynia, strefa tzw. klimatu peryglacjalnego. Miejsce lasów zajmuje arktyczna tundra, przechodząca ku południowi w obszary stepowe, wysychają jeziora. Panowanie nad tą strefą, rozciągającą się na setki kilometrów przed czołem lodowca, obejmuje mróz i wiatr. Na przeważającym obszarze temperatura gruntu jest ujemna przez cały rok. Fala zimna wędruje w głąb, niekiedy na setki metrów (na Syberii zmarzlina sięga 1600 m). Tak powstaje wieczna (a tak naprawdę wieloletnia) zmarzlina. Bardziej na południe, gdzie latem bywa temperatura dodatnia, tworzy się strefa zmarzliny nieciągłej. Wiatry wiejące nad tą pustynią osiągają siłę wprost niewyobrażalną. To one, podczas ostatniego zlodowacenia, uformowały na ziemiach polskich rozległe pola wydmowe i pokrywy lessowe.
Skała jak z Księżyca
Wieczna zmarzlina utworzyła się zapewne na całym terytorium dzisiejszej Polski. Cofała się, oczywiście z pewnym opóźnieniem, w ślad za wycofującym się lądolodem. Co zatrzymało ją na Suwalszczyźnie? Odpowiedź przynoszą pomiary gęstości tzw. strumienia cieplnego płynącego z głębi Ziemi, których wyniki też stanowiły zagadkę. Ziemski strumień cieplny ma na Suwalszczyźnie wyjątkowo małą gęstość, dwukrotnie mniejszą niż np. w Wielkopolsce. Co wyhamowuje na Suwalszczyźnie dopływ ciepła od dołu? Odpowiedź znaleziono w rdzeniach wiertniczych, uzyskanych znacznie wcześniej i ze znacznie większej głębokości. W Polsce północno-wschodniej w głębokim podłożu geolodzy odkryli tzw. masyw anortozytowy – kompleks skał magmowych wieku prekambryjskiego.
Nawiasem mówiąc, jest to ten sam typ skał, który buduje tzw. kontynenty księżycowe. Próbki anortozytów przywieźli z Księżyca amerykańscy astronauci. Skały te, pamiętające młodzieńcze lata naszej planety, występują w obrębie tzw. Fennoskandii – najstarszej części Europy. Polska północno-wschodnia jest jej częścią. Na Suwalszczyźnie anortozyty występują stosunkowo najpłycej, bo już poniżej 800 m. Zdaniem geofizyków, Jana Šafandy z Instytutu Geofizyki Czeskiej Akademii Nauk i Jacka Majorowicza z University of North Dakota, skały takie cechuje niska promieniotwórczość naturalna, a więc i strumień cieplny skierowany ku powierzchni jest wyjątkowo słaby. Jak pisał na łamach „Świata Nauki” (nr 9/ 2007) dr Jan Szewczyk z Państwowego Instytutu Geologicznego, główny orędownik poszukiwania tutejszej wiecznej zmarzliny i jej faktyczny odkrywca, „zmarzlina utworzyła się w bardzo porowatych i silnie zawodnionych osadach, które pozostały po wcześniejszych zlodowaceniach, oraz w leżących pod nimi, również porowatych i zawodnionych, utworach kredowych”. W takim podłożu przemarzanie postępowało powoli, ale równie wolno postępowało późniejsze rozmarzanie. Płat plejstoceńskiej zmarzliny zapewne nie jest duży. Być może zdążyliśmy z odwiertem w ostatniej chwili. Jak pisze dr Szewczyk, „miejsc, w których doszło do podobnego zbiegu okoliczności, jest na świecie niewiele, a ich odnalezienie graniczy z cudem”.
Czy będziemy mieli jakiś pożytek z tej suwalskiej wiecznej zmarzliny? Niestety, nie da się jej udostępnić turystom in situ. Chociaż próbki rdzenia i cała historia tego niezwykłego odkrycia znakomicie wpisują się w pomysł (wspierany przez Unię Europejską) utworzenia na Suwalszczyźnie Światowego Centrum Pogody. Jego widocznym znakiem miałby być najwyższy termometr świata o wysokości 42 m, ustawiony koło Wiżajn, 20 km od Szypliszek. Miałoby tam powstać Muzeum Termometru oraz Centrum Interpretacji Pogody, a nawet Dolina Mamutów. Wszystko to na tle istniejących już siłowni wiatrowych, bo i wiatry biją tu rekordy krajowe.
To dla turystów. A co dla nauki? Zdaniem odkrywców, suwalska zmarzlina pozwoli na dokładniejsze modelowanie przyszłych zmian klimatu, umożliwi wprowadzenie poprawek do map geotermicznych Polski, pozwoli też doprecyzować wiedzę na temat przepływu wód podziemnych. Otwiera się też interesujące pole do badań dla klimatologów – jak wieczna zmarzlina i słaby strumień ciepła z głębi Ziemi, na spółkę z mroźnymi wyżami skandynawskimi, mają się do polskiego bieguna zimna? Co tu na co oddziałuje i za co odpowiada?
Kompas wariuje
To, że podziemny masyw anortozytowy ponosi w dużym stopniu odpowiedzialność za istnienie suwalskiej anomalii geotermiczno-hydrochemicznej – tak w języku geologii i geofizyki brzmi nazwa fenomenu suwalskiej wiecznej zmarzliny – jest odkryciem ostatnich lat. Ale od pół wieku znany jest inny efekt oddziaływania tych księżycowych skał – to suwalska anomalia magnetyczna. Wiedziano o niej wiele lat wcześniej, niż zainteresowali się nią geolodzy. Obserwowali ją ze zdumieniem w swoich kompasach wędrowcy, podobno przed wojną mówili o niej Niemcy, którzy z pobliskich Prus zapuszczali się tu na swoich samolotach. Do dziś krążą wśród miejscowej ludności opowieści sprzed wojny o dziwnych zachowaniach przelatujących nad zachodnią Suwalszczyzną samolotów z pobliskiej bazy szybowcowej (nad jeziorem Szelment), którym najwidoczniej wariowały przyrządy nawigacyjne. Istnienie anomalii potwierdziły przeprowadzone przed wojną pomiary magnetyczne i grawimetryczne.
W latach 50. ubiegłego wieku zainteresowali się anomalią geolodzy z Państwowego Instytutu Geologicznego – Jerzy Znosko i Jan Skorupa. Po wykonaniu wielu głębokich wierceń zakomunikowano o odkryciu rud żelaza, tytanu i wanadu. Skały rudonośne to właśnie anortozyty zalegające poniżej 800 m. Zagadka anomalii została wyjaśniona, a skutek był taki, że w epoce Gierka postanowiono zamienić Suwalszczyznę w zagłębie górnicze. Zapanowała gorączka inwestycyjna. Zaprojektowano pilotażową kopalnię i zakład wzbogacania rud, zaciągnięto nawet kredyt za granicą. Nadszedł jednak 1980 r. – kulminacja wielkiego kryzysu gospodarczego i politycznego. Kopalnia nie powstała, jedynie Suwałki rozbudowano z myślą o przyszłych zatrudnionych w górnictwie i hutnictwie. Miejsce pięknej, starej, drewnianej zabudowy zajęły bloki z wielkiej płyty, a zachowane, na szczęście, XIX-wieczne centrum otoczyły szpetne osiedla.
Odstąpienie od budowy nowego zagłębia przemysłowego było szczęściem w nieszczęściu. Nie ulega wątpliwości, że przy ówczesnej technologii i ówczesnym poszanowaniu środowiska naturalnego zdewastowano by najpiękniejszy zakątek Suwalszczyzny, będący dziś Parkiem Krajobrazowym – rejon Smolnik, Szurpił i Jeleniewa. Jakkolwiek i dziś nie brak entuzjastów powrotu do inwestycyjnych przedsięwzięć, to mimo powoływania się na doświadczenia fińskie i szwedzkie (gdzie wydobywa się tego typu rudy w sposób ekologiczny), nawet współczesna technologia nie zagwarantowałaby zachowania walorów zielonych płuc Polski – jak trafnie nazwał cały region Polski północno-wschodniej były poseł Krzysztof Wolfram. W przyszłości zapewne człowiek sięgnie po te zasoby, ale na razie suwalska anomalia magnetyczna lepiej niech pozostanie anomalią przyrodniczą, a nie przemysłową.