Jak metodami naukowymi wykryć zagrożenie z głębokiej przeszłości czyhające w głębi ziemi?

Owszem, bywają katastroficzne filmy o wulkanach budzących się pod tętniącym życiem miastem, ale oglądamy je ze świadomością, że w Polsce ostatnie wulkany wygasły wiele milionów lat temu, więc nas to nie dotyczy. Tymczasem także u nas w głębi ziemi drzemią niebezpieczeństwa, które mogą nam zagrozić. Chodzi o problem tak zwanych „pustek”, będących następstwem braku zabezpieczenia dawnych wyrobisk górniczych.

Ludzie od stuleci wydobywali spod ziemi węgiel, sól i rudy metali, przy czym po wyczerpaniu złoża – po prostu kopalnie porzucali. Takie pozostawione pod ziemią komory, korytarze i sztolnie sprzed wielu lat (oczywiście, nigdzie nie udokumentowane we współczesnej dokumentacji wyrobisk podziemnych) w końcu ulegają zawaleniu. Ale gdy wali się strop nad korytarzem górniczym, to wprawdzie korytarz ten wypełnia się gruzem, ale ponad korytarzem powstaje pustka w miejscu tych skał, które spadły do korytarza. No i do tej pustki po pewnym czasie walą się skały wiszące nad nią – i powstaje pustka o piętro wyżej. Podany opis jest daleko idącym uproszczeniem, bo w tym procesie ważną rolę odkrywa woda, a pustka niekoniecznie rozwija się tylko nad wyrobiskiem i często posuwa się także w bok. Szczegóły nie są tu jednak ważne. Ważne jest to, że także pod naszą polską ziemią tkwią śmiertelne zagrożenia. Są ukryte głęboko, ale stopniowo, podstępnie wędrują w górę. Trwa to latami i nie daje żadnych objawów – aż wreszcie któraś pustka dociera do powierzchni ziemi i w tym momencie zapada się (błyskawicznie!) fragment pola, kawałek drogi albo cały dom. Katastrofa!

To jest poważne niebezpieczeństwo i w zagrożonych regionach naszego kraju ludzie oczekują od naukowców, zajmujących się strukturami podziemnymi skutecznych metod wykrywania takiego podziemnego zagrożenia podstępnie skradającego się ku powierzchni – ZANIM nastąpi kataklizm.

Geofizycy na AGH ustalili, że przydatny do tego celu może się okazać tak zwany georadar. Jest to urządzenie wykorzystującą fale elektromagnetyczne w zakresie częstotliwości ok. 10MHz - 1GHz do badania budowy geologicznej i monitoringu procesów zachodzących w gruncie i płytkim górotworze. Georadar może służyć do lokalizacji w ośrodku geologicznym obiektów naturalnych i antropogenicznych (to znaczy zbudowanych przez ludzi, na przykład ukrytych pod ziemią znalezisk archeologicznych). Zasadę działania georadaru przedstawia rysunek:

Wysyłane w głąb ziemi przez specjalną antenę fale elektromagnetyczne odbijają się od obiektów znajdujących się pod ziemią i dają sygnał echa, który odpowiednio interpretowany może być podstawą do wnioskowania o tym, co się kryje pod powierzchnią gruntu. Obraz nie jest zbyt dokładny, bo fale elektromagnetyczne w ziemi są silnie tłumione, a ponadto rozchodzą się w formie stożka

co utrudnia ustalenie, od czego i w którym miejscu nastąpiło odbicie. Jednak tego rodzaju badania, prowadzone od lat przez geofizyków z AGH, pozwalają tworzyć mapy podziemnych pustek

śledzić ich przemieszczanie i w razie potrzeby ostrzegać ludzi, gdy takie podziemne zagrożenie może za chwilę wydostać się na powierzchnię siejąc zniszczenia.

Bo nauka do tego między innymi służy, żeby nas chronić!