Czego oczy nie widzą – tego sercu nie żal

To, co dzieje się z wodą podczas odpływu podziemnego, można podzielić na dwie podstawowe fazy. Etap pierwszy to wsiąkanie i przesiąkanie wody opadowej (ruch pionowy wody podziemnej) poprzez warstwę gleby, grunt, coraz głębiej w warstwę skalną. Etap drugi obejmuje odpływ tej wody z określonego obszaru w określonym czasie – do najbliższego źródła, cieku lub zbiornika wód (krążenie wód podziemnych). Pionowe przesiąkanie wód nazywa się infiltracją. Ilość wody, jaka przedostaje się w ten sposób przez grunt, zależy od licznych czynników. Do najważniejszych – poza wielkością opadu – należą: przepuszczalność gruntów i skał, urzeźbienie terenu, stopień i rodzaj pokrycia terenu szatą roślinną, nasycenie wodą środowiska skalnego, zdolność gruntu do przemarzania, gospodarcza działalność człowieka, zwłaszcza rolnicza. Każdy z wymienionych czynników osobno, a także wspólnie z pozostałymi, wpływa na wielkość i prędkość infiltracji. Oczywiście na terenie górskim, w Tatrach, nie wszystkie czynniki mają jednakowe znaczenie. Najistotniejszymi są przepuszczalność skał, urzeźbienie terenu, niepoślednią rolę odgrywa nasycenie wodą środowiska skalnego. Przepuszczalność skał zależy zarówno od tego, z czego są one zbudowane (inaczej woda infiltruje przez skały osadowe, inaczej przez krystaliczne, inaczej przez zwięzłe, jeszcze inaczej przez sypkie), jak i od stopnia spękania i ich uszczelinowacenia. Wielkość (szerokość), głębokość szczelin, stopień ich wypełnienia oraz rodzaj wypełniającego je materiału też mają ogromny wpływ – zwłaszcza na prędkość przemieszczania się wody. W obszarach, gdzie występują skały osadowe podlegające procesom krasowienia, w procesie przepływu wód podziemnych dominującą rolę mają kierunek i wielkość pustek krasowych.

Prędkość poruszania się wody w obrębie warstwy wodonośnej, „wewnątrz skały”, często określany jest przy pomocy parametru zwanego współczynnikiem filtracji. Określa on przepuszczalność skał i z reguły podaje się go w m/dobę lub w m/sekundę. W zależności od litologii i stopnia spękania może on być mniejszy niż 10-8 m/s (w przypadku skał niespękanych, iłów, glin pylastych) lub większy niż 10-3 m/s (w przypadku skał masywnych z gęstą siecią szerokich szczelin, rumoszów, żwirów). W obrębie utworów krasowiejących wielkość współczynnika filtracji może przekraczać nawet 10 m/s.

Na obszarach zbudowanych ze skał krystalicznych mamy do czynienia z krążeniem płytkim, szybkim. Odpływ wody zgodny jest z ogólnym nachyleniem terenu. Wody zatrzymują się na nieco dłuższy czas u podnóży skalnych ścian, w piargach, w utworach morenowych wypełniających dna dolin, w aluwiach. W rejonach, gdzie występują skały osadowe niepodlegające procesom krasowym, przepływ podziemny wód odbywa się prawie analogicznie jak w obszarach krystalicznych.

Na terenach krasowych sprawa wygląda inaczej. Krążenie jest zdecydowanie głębsze i może trwać o wiele dłużej – ze względu na pokonywane odległości. Dominujące kierunki przepływu wód podziemnych wyznaczone są przez istniejące i rozwijające się systemy krasowe. Wody podziemne przepływają niezależnie od ukształtowania powierzchni, w Tatrach wręcz w poprzek granic zlewni powierzchniowych dostosowując się do wewnętrznej budowy geologicznej. Właśnie ze względu na jej specyfikę wody podziemne w tych rejonach wypływają na powierzchnię przeważnie poprzez duże, obfite źródła krasowe – wywierzyska.

Uogólniając, można przyjąć, że na krasowych obszarach Tatr dominują dwa główne kierunki:
• równoleżnikowy, najczęściej ze wschodu na zachód, zgodny z biegiem warstw skalnych ulegających krasowieniu. Przykładem takiego przepływu może być głębokie krążenie pomiędzy ponorami w Dolinie Pańszczycy a Wywierzyskiem Olczyskim czy też połączenia pomiędzy systemami jaskiniowymi Doliny Małej Łąki z Wywierzyskiem Lodowym w Dolinie Kościeliskiej.
• południkowy, po północnej stronie Tatr z reguły z południa ku północy, zgodny z upadem warstw skalnych. Lokalnymi przykładami takich systemów mogą być podziemne przepływy zachodzące w dolinach Kościeliskiej i Chochołowskiej; przykładem regionalnym jest zasilanie w wody artezyjskich zbiorników wód podziemnych Podhala.

Czysta woda zdrowia doda

Wody wypływające z tatrzańskich źródeł i płynące w świat tatrzańskimi potokami pod względem jakości należą do najczystszych z możliwych. Jednak ponieważ są silnie uzależnione od jakości wód opadowych, dużym problemem staje się obserwowany wzrost zanieczyszczenia powietrza. Wzrost zakwaszenia opadów ma znaczny wpływ na chemizm wód, zwłaszcza w wyższych rejonach Tatr, na obszarach zbudowanych ze skał krystalicznych, gdzie neutralizująca warstwa glebowa jest znikoma lub nie ma jej wcale. Negatywny wpływ opadów o niskim pH, czyli kwaśnych deszczów, stwierdzono nie tylko w wodzie płynącej, ale także w licznych stawach tatrzańskich (np. jeziorach Hali Gąsienicowej).

Jakość wód podziemnych, podobnie jak powierzchniowych, jest na terenie Tatr bardzo wysoka – i jeśli tylko kontakt z efektami działalności ludzkiej jest ograniczony – są to wody najwyższej klasy czystości. Zanieczyszczenia związane z wszelką działalnością człowieka bezpośrednio w górach – mają większe znaczenie właśnie na obszarach krasowych, gdzie ewentualne skażenie może się dostać do wody podziemnej niemal natychmiast, bez etapu infiltracji, a bardzo szybko przenieść na znaczne odległości. Oznacza to, że wędrując wzdłuż tatrzańskich potoków nie zawsze możemy śmiało sięgać po łyk ożywczej wody – zwłaszcza w dolinach, szczególnie w pobliżu miejsc atrakcyjnych turystycznie. W przypadku korzystania z wody źródlanej margines bezpieczeństwa jest o wiele większy, ale i w tych przypadkach należy się upewnić, czy aby źródełko, z którego wody chcemy się napić, nie jest równocześnie miejscem pojenia owiec czy zwierząt dzikich.

Skład chemiczny wód w ogromnym stopniu zależy od charakteru skał, z jakimi woda ma kontakt zarówno w trakcie spływu powierzchniowego, jak i w obiegu podziemnym, a także od czasu, w jakim w tym kontakcie pozostaje. W najwyższych rejonach Tatr skład ten jest bardzo zbliżony do składu wód opadowych, na terenach niższych wzrasta udział składników pochodzących z rozpuszczania skał. Mineralizacja wód tatrzańskich, czyli suma wszystkich rozpuszczonych w nich składników mineralnych, jest niewielka – nie przekracza z reguły wielkości 300-400 mg/dm3. Są to tak zwane wody ultrasłodkie i bardzo słodkie. Dominującymi jonami są kationy wapnia i magnezu oraz aniony wodorowęglanowy i siarczanowy. To właśnie niewielka mineralizacja wód tatrzańskich jest powodem, dla którego tak trudno ugasić pragnienie, pijąc tę wodę, nawet pod postacią herbaty w schronisku.

Temperatura wody w potokach jest z reguły bardzo niska – późnym latem osiąga 8 do 12 st. C, zimą jest niewiele wyższa od zera. Temperatura wody wypływającej ze źródeł zależy w znacznym stopniu od czasu, w jakim krążyła w głębi skały. Im czas ten jest dłuższy, tym temperatura wody jest mniej związana ze zmianami temperatury zewnętrznej. Przykładem tego mogą być źródła krasowe, w których, ze względu na długi czas krążenia w systemach szczelin, temperatura cały rok utrzymuje się na niemal niezmiennym poziomie 4-5 st. C.