Peștera Scărișoara, Munții Apuseni
Sub Apuseni se păstrează gheață veche de cel puțin 10.500 de ani
O estimare popularizată într-un ghid din 1980 indica 3.500 de ani; cercetarea publicată în 2017 plasează vârsta minimă la circa 10.500. Coborâm în aven, vedem cum trece gheața de vară și citim o arhivă de aproximativ 10.000 de ani a condițiilor din septembrie–decembrie.
- cel puțin circa 10.500 de anivârsta gheții, ani calibrați BP (înainte de 1950)
- circa 100.000 m³volumul blocului de gheață (2011, 2021)
- −0,9 °Ctemperatura medie anuală în Sala Mare
- 105 mdiferență de nivel, de la buza avenului
Coborârea, cameră cu cameră
Intrarea în peșteră este un portal înalt de 24 de metri, deschis în peretele de vest al avenului, care are circa 60 de metri în diametru; puțul are 47 de metri adâncime. Dincolo de portal se deschide Sala Mare: podeaua ei este un bloc de gheață de circa 100.000 de metri cubi.
Alege o cameră din listă sau din desen. Eticheta fiecărei camere arată zona ei climatică, după Perșoiu și Pazdur (2011).
Camerele peșterii, în ordinea coborârii
-
Puțul prăbușit prin care intră iarna: circa 60 de metri lățime și 47 de metri adâncime, cu un strat de zăpadă prezent tot anul pe fund.
-
Sala blocului de gheață, întins pe circa 3.000 de metri pătrați. Pereții verticali ai gheții despart trei sectoare: Biserica și cele două rezervații.
-
Sala cu peste 100 de stalagmite de gheață care nu se topesc; podeaua coboară circa 8 metri spre ea, dinspre Sala Mare.
-
Sectorul sudic, cu cele mai încăpătoare săli, late de 20–45 de metri. Gheața coboară în pantă până la 90 de metri sub suprafață; în părțile fără gheață se văd cristale de calcit.
-
Coridorul fără gheață al sectorului cald, vecin cu Palatul Sânzienei.
-
Sectorul nordic, dincolo de un perete de gheață de circa 18 metri, pe care se vede stratificația; și aici se înalță stalagmite de gheață.
.jpg){kind=link}
De ce nu se topește vara
Peștera este o capcană de aer rece: o singură intrare și galerii mai ales descendente. Mecanismul, descris de Perșoiu și Pazdur în 2011, urmează anotimpurile, iar bilanțul gheții se schimbă de la an la an.
Iarna
Între noiembrie și aprilie, aerul rece și dens de afară coboară în peșteră, uscat și cu temperaturi care pot coborî sub −15 °C. Așa se adună frigul care păstrează gheața.
Toamna și primăvara
La mijlocul toamnei, lacul puțin adânc de pe blocul de gheață îngheață de sus în jos și face gheața de lac, de circa 10–15 centimetri. Iarna, apa strecurată prin tavan adaugă deasupra gheața de podea.
Vara
Diferența de densitate oprește în mare măsură schimbul cu aerul cald de afară, iar temperatura din peșteră trece rar de +0,5 °C. Din aprilie, apa caldă care se infiltrează topește mai ales gheața de podea.
Bilanțul
Blocul de gheață nu stă pe loc: ablația de la suprafață și din părți, topirea de la bază și curgerea laterală îl remodelează necontenit. Nivelul este sus primăvara târziu și jos vara târziu, iar verile umede îl topesc repede.
0 °CÎn Sala Mare media anuală este de circa −0,9 °C; iarna aerul care intră poate coborî sub −15 °C, iar vara temperatura trece rar de +0,5 °C.
The Cryosphere, 2011
Iarna, aerul rece și dens coboară prin galeriile descendente; vara, diferența de densitate limitează schimbul cu aerul cald de afară. Apa acumulată îngheață toamna în gheață de lac și iarna în gheață de podea.
O cronologie de cel puțin circa 10.500 de ani
Cronologia gheții se întinde pe cel puțin circa 10.500 de ani cal BP. Mută glisorul prin repere, de la gheața de azi până la baza datată; tabelul de dedesubt le adună pe toate, de la cele mai noi la cele mai vechi.
Glisorul trece prin reperele cronologiei, de la gheața de azi până la baza datată, veche de cel puțin circa 10.500 de ani cal BP.
azi
Cronologie: tu citești acest articol
| Reperul | Ce se întâmpla |
|---|---|
| azi | tu citești acest articol |
| mai–iulie 2019 | nivelul gheții scade cu circa 35 de centimetri |
| 2017 | nucleele de gheață dau vârsta de cel puțin circa 10.500 de ani cal BP |
| 2011 | mecanismul capcanei de frig este publicat |
| februarie 2003 | o carotă de 22,53 de metri străpunge gheața până la roca de bază |
| 1947 | echipa clujeană explorează temeinic peștera |
| 1927 | Racoviță publică prima descriere științifică a ghețarului |
| începutul anilor 1920 | Racoviță cercetează peștera (1921–1923 sau 1921–1925) |
| circa 1850 | Mica Glaciațiune se încheie (1300–1850, după Perșoiu și colab. 2017) |
| acum circa 7.000–5.000 de ani | maximul cald al iernilor Holocenului |
| 10.500 de ani cal BP | gheața datată și modelată ajunge cel puțin până aici |
National Science Foundation, 2017
Datarea cu radiocarbon a frunzelor și așchiilor de lemn prinse în gheața peșterii arată că ghețarul are cel puțin 10.500 de ani, ceea ce îl face cel mai vechi ghețar de peșteră din lume și unul dintre cei mai vechi ghețari de pe Pământ din afara regiunilor polare.
Racoviță și primul secol de cercetare
Emil Racoviță a cercetat peștera la începutul anilor 1920 (sursele dau 1921–1923 sau 1921–1925) și a publicat în 1927 o descriere științifică preliminară a ghețarului: Observations sur la glacière naturelle dite „Ghețarul de la Scărișoara”, în Buletinul Societății de Științe din Cluj. Speologia, tot din 1927, este o altă lucrare, de popularizare.
Cu șapte ani înainte, în 1920, Racoviță întemeiase la Cluj primul institut de speologie din lume, pe care l-a condus până în 1947. În același an, patru tineri clujeni, M. Șerban, D. Coman, R. Givulescu și M. Pop, au explorat temeinic peștera și au descris mai bine ghețarul.
.jpg){kind=link}
Ce spun nucleele de gheață
Echipa lui Perșoiu și Onac, împreună cu colegii din Belfast, Bremen și Stockholm, a carotat blocul de gheață în februarie 2003 și a reconstruit din el iernile Holocenului: ce au aflat și cum au măsurat.
Iernile, reconstruite din izotopi
Izotopii oxigenului și hidrogenului din gheață au fost folosiți pentru a reconstrui temperatura aerului din septembrie–decembrie, pe circa 10.000 de ani. Este prima înregistrare continuă a iernilor din Europa Central-Estică, iar vârful carotei a primit o vârstă estimată: anul 1860 ± 20.
De unde venea umezeala
Excesul de deuteriu a fost folosit pentru a deduce schimbări ale surselor de umezeală și mutări ale traiectoriilor furtunilor de iarnă, între Atlantic și Mediterană.
Maximul cald, apoi frigul
Iernile cele mai blânde au fost acum circa 7.000–5.000 de ani, după rezumatul din 2017; apoi clima s-a răcit treptat spre Mica Glaciațiune, din 1300 până circa 1850.
Frunzele datează gheața
Din 35 de probe trimise la laboratorul de radiocarbon de la Poznań, 29 au dat vârste; cronologia carotei a fost construită cu programul bayesian Bacon și acoperă aproape tot Holocenul, între 10,5 și 0,090 mii de ani cal BP.
Topirea măsurată din 2019
Între mai și iulie 2019, nivelul gheții a scăzut cu circa 35 de centimetri (±0,3) pe circa 3.000 de metri pătrați: o pierdere de circa 1.050 (±90) de metri cubi, din infiltrarea apei calde de la suprafață. În 2017, echipa plănuia să întindă înregistrarea până la cel puțin 13.000 de ani.
Bogdan Onac, 2017
Reconstrucția noastră este una dintre puținele reconstrucții ale climei de iarnă și umple multe goluri din cunoașterea variabilității climei trecute.
Peștera în cifre
Toate numerele din articol, adunate într-un singur tabel. Volumul de gheață înseamnă circa 40 de bazine de 50 × 25 de metri, presupunând o adâncime medie de 2 metri: 100.000 împărțit la 2.500.
| Mărimea | Valoarea |
|---|---|
| Altitudinea intrării | 1.165 m |
| Lungimea galeriilor | 700 m (2011; ghidurile dau 720) |
| Diferența de nivel | 105 m |
| Avenul: lățime și adâncime | 60 m × 47 m |
| Portalul de intrare | 24 m |
| Blocul de gheață: suprafața | circa 3.000 m² |
| Volumul gheții (2011, 2021) | circa 100.000 m³ = circa 40 de bazine |
| Volumul în ghidul din 1980 | 75.000 m³ (valoare istorică) |
| Peretele de gheață din Rezervația Mică | circa 18 m |
| Stalagmite în Biserica | peste 100 |
| Temperatura în Sala Mare | medie anuală circa −0,9 °C; iarna sub −15 °C; vara rar peste +0,5 °C |
| Vârsta din ghidul din 1980 | 3.500 de ani (estimare istorică) |
| Vârsta măsurată (2017) | cel puțin circa 10.500 de ani cal BP |
| Pierderea din mai–iulie 2019 | circa 35 cm și circa 1.050 m³ |
| Carota din 2003 | 22,53 m până la roca de bază |
Joc: gheața sau istoria, cine a fost mai întâi?
Șase perechi din cronologia de mai sus. Alege pentru fiecare dacă reperul gheții a venit mai devreme sau mai târziu decât reperul istoriei.
-
1
Fundul ghețarului
Gheața de la bază (10.500 de ani cal BP) și maximul cald (acum circa 7.000–5.000 de ani).
Vezi răspunsul
Mai devreme cu milenii. Gheața de la bază era deja veche când iernile au atins maximul cald.
-
2
Maximul cald
Maximul cald (acum circa 7.000–5.000 de ani) și Mica Glaciațiune (1300–1850).
Vezi răspunsul
Mai devreme cu milenii. Maximul cald trecuse de mult când a început Mica Glaciațiune.
-
3
Mica Glaciațiune
Sfârșitul Micii Glaciațiuni (circa 1850) și cercetările lui Racoviță (începutul anilor 1920).
Vezi răspunsul
Mai devreme cu decenii. Ghețarul ieșise din cea mai rece perioadă recentă când a ajuns Racoviță.
-
4
Echipa și descrierea
Explorarea clujeană (1947) și descrierea lui Racoviță (1927).
Vezi răspunsul
Mai târziu cu 20 de ani. La două decenii după descrierea din 1927, echipa din 1947 a explorat temeinic peștera.
-
5
Carota și mecanismul
Carotarea din februarie 2003 și mecanismul capcanei de frig (2011).
Vezi răspunsul
Mai devreme cu 8 ani. Carota a fost extrasă în 2003, iar mecanismul a fost publicat în 2011.
-
6
Vara topirii
Ploile care au topit gheața (mai–iulie 2019) și studiul celor 10.500 de ani (2017).
Vezi răspunsul
Mai târziu cu 2 ani. La doi ani după studiul din 2017, nivelul a scăzut cu circa 35 de centimetri, o pierdere de circa 1.050 de metri cubi.
Niciun răspuns deocamdată.
Surse și cum s-au calculat numerele
Anii calendaristici se numără obișnuit, iar vârstele obținute prin radiocarbon se dau în ani cal BP, adică ani calibrați înainte de 1950. Capătul cronologiei, 10.500 de ani cal BP, este vârsta modelată a bazei, nu un strat anual datat exact.
Piscina de comparație are 50 × 25 de metri, cu o adâncime medie asumată de 2 metri, adică 2.500 de metri cubi; 100.000 împărțit la 2.500 înseamnă circa 40 de bazine. Standardul World Aquatics cere azi minimum 2,5 metri adâncime la bazinele olimpice de 50 de metri, deci comparația este orientativă.
Sursele nu dau peste tot aceleași numere: lungimea este 700 de metri în Perșoiu și Pazdur (2011) și 720 în ghiduri; adâncimea avenului este 47 de metri în studiile din 2011 și 2021, 48 în ghidurile românești și 50 la Irimuș și colab.; volumul de circa 100.000 de metri cubi (2011, 2021) înlocuiește aici vechea valoare de ghid, 75.000; anii de teren ai lui Racoviță sunt 1921–1923 sau 1921–1925, după sursă.
Gheața și clima
- Perșoiu, Onac, Wynn, Blaauw, Ioniță, Hansson (2017). Holocene winter climate variability in Central and Eastern Europe, Scientific Reports 7:1196: carota din februarie 2003, cronologia între 10,5 și 0,090 mii de ani cal BP, izotopii, Mica Glaciațiune 1300–1850
- Perșoiu, Pazdur (2011). Ice genesis and its long-term dynamics in Scărișoara Ice Cave, Romania, The Cryosphere 5, 45–53: capcana de frig, peștera de 700 de metri și 105 metri, blocul de circa 100.000 de metri cubi, temperaturile
- Perșoiu, Onac, Wynn, Bojar, Holmgren (2011). Stable isotope behavior during cave ice formation by water freezing in Scărișoara Ice Cave, J. Geophys. Res. 116: formarea gheții prin înghețarea apei și comportarea izotopilor stabili
- Perșoiu și colab. (2021). Record summer rains in 2019 led to massive loss of surface and cave ice in SE Europe, The Cryosphere 15, 2383–2399: scăderea de circa 35 de centimetri din mai–iulie 2019 și pierderea de circa 1.050 de metri cubi
- National Science Foundation (27 aprilie 2017). Ice cave in Transylvania yields window into region's past: vârsta minimă de cel puțin 10.500 de ani, maximul cald de acum 7.000–5.000 de ani, planul din 2017 pentru 13.000 de ani
Peștera
- Scheffel, Wernet (ed., 1980). Natural Wonders of the World, Reader's Digest, p. 339, citată la mâna a doua după articolul enciclopedic (originalul nu a fost consultat): vechea estimare de 3.500 de ani și volumul istoric de 75.000 de metri cubi
- Irimuș, Codrea, Costea. Scărișoara Ice Cave, Studia UBB Geographia: portalul de 24 de metri, sectoarele peșterii (cu valori care diferă de cele din 2011, vezi nota de metodă)
- World Aquatics, Swimming Pool Certification (în vigoare de la 1 ianuarie 2024): bazinele olimpice de 50 de metri, lungime, lățime și adâncime minimă
Istoria cercetării
- Fundația „Emil G. Racoviță”, bibliografia publicațiilor: Observations sur la glacière naturelle dite „Ghețarul de la Scărișoara”, Bull. Soc. Sci. Cluj, III, 1927, p. 75–108 (descrierea ghețarului); Speologia (1927) este o lucrare separată
- Tabacaru, Danielopol. The remarkable history of the Emil Racoviță Institute of Speleology (1920–2020): anii de teren 1921–1925, echipa din 1947
- Kokker, Kemp (2004). Romania & Moldova, Lonely Planet, p. 232, citată la mâna a doua după articolul enciclopedic (originalul nu a fost consultat): varianta 1921–1923 pentru anii de teren
- Romfilatelia, centenarul biospeologiei: institutul din Cluj, primul din lume, director 1920–1947
Imagini
- Beradrian at English Wikipedia, CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
- Țetcu Mircea Rareș, CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
- E.Coman, CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
- Țetcu Mircea Rareș, CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
- Mpdus, CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
