Wszyscy codziennie mamy kontakt z wodą. Jest to dla nas substancja czy żywioł tak oczywisty, że często zdajemy się jej nawet nie zauważać. A jeśli już ją dostrzegamy, to częściej tę powierzchniową – rzekę płynącą pod mostem, którym przejeżdżamy, morze, nad którym spędzamy wakacje, czy kałuże, które omijamy po deszczu. Tylko niektórzy z nas zdają sobie sprawę z istnienia wód podziemnych, które w naturalnym środowisku możemy ujrzeć, zaglądając do starych studni albo napotykając bijące spod ziemi źródło, czyli to miejsce, w którym woda, wypływając samoistnie na powierzchnię, przestaje już być podziemną. Wydobyta wiadrem lub wypompowana na powierzchnię ze studni woda podziemna także traci swój pierwotny status. Nadaje to hydrogeologii pewien specyficzny urok, ponieważ w odróżnieniu od hydrologów, których interesują znacznie łatwiej dostępne wody powierzchniowe, nasz przedmiot badań jest raczej ukryty.
Hydrogeologia, będąc częścią geologii, to nauka o wodach podziemnych, a ponieważ wody te można badać na różne sposoby, według różnorodnych kryteriów, zajmując się jedynie określonym ich aspektem, w hydrogeologii wyróżnić można wiele węższych specjalizacji. Dwie z nich wymienię i krótko scharakteryzuję poniżej.
Hydrogeodynamika (lub prościej – hydrodynamika) to część hydrogeologii, która zajmuje się przepływem wód podziemnych. Hydrogeolodzy tej specjalizacji lubią wiedzieć, ile opadów przesiąka (naukowo – infiltruje) pod ziemię i zasila zasoby wód podziemnych, jak szybko się to dzieje, ile wody podziemnej dopływa (jest drenowanych) do rzek, zapewniając im przepływ podczas suszy. W jakim ośrodku wodonośnym krąży woda, jak jest głęboko i dlaczego akurat teraz jej poziom się obniża tak, że wysychają studnie? Jak dużo jest tu wody (jakie są jej zasoby dyspozycyjne) i ile właściwie można jej eksploatować? Ile wody trzeba pompować, gdzie zlokalizować studnie i jak muszą być one głębokie, by wody podziemne nie zalały odkrywkowej kopalni węgla czy wykopu pod garaż podziemny biurowca? Czy grozi nam susza i gdzie będzie ona najbardziej dotkliwa? Czy można spodziewać się, że wyschną okoliczne torfowiska i zabraknie wody w studniach, jeżeli dojdzie do realizacji kolejnego dużego projektu (takiego jak np. Centralny Port Lotniczy)? Ile wody można bezpiecznie pozyskiwać z nadmorskiego ujęcia wód podziemnych, by nie dopuścić do zasolenia warstwy wodonośnej przez wody morskie? Na te i wiele innych pytań odpowiada właśnie hydrogeodynamika.
Z kolei dla hydrogeochemików najważniejszy jest skład chemiczny wody oraz jej parametry chemiczne i fizyczne, a przez to pośrednio – jakość wód podziemnych oraz wszelkie procesy, które ją warunkują. Podstawowe pytania, na które odpowiadają, to czy woda nadaje się do picia. Czy muszę ją uzdatniać? Skąd bierze się kamień w czajniku i jak pozbyć się tego osadu? Czemu woda z kranu w Krakowie smakuje inaczej niż w Warszawie? Dzięki badaniom hydrogeochemików mamy uzdrowiska oparte na wodach mineralnych, np. solankach czy bogatych w dwutlenek węgla szczawach i innych, równie ciekawych, składnikach. Mamy też dostęp do wód termalnych, które mogą być traktowane jako lecznicze. Z bardziej złożonych zadań stojących przed hydrogeochemikami warto wymienić chociażby badania nad problemem zmian chemicznych i zasięgiem ich oddziaływania w wodonoścu po zatopieniu wyeksploatowanej kopalni, np. rud cynku i ołowiu. Czy po wypełnieniu się leja depresji, dzięki któremu kopalnia mogła funkcjonować, nie zajdą procesy prowadzące do obniżenia jakości wód wykorzystywanych obecnie jako pitne (np. w wyniku mieszania się zasobów z różnych poziomów albo w wyniku wymywania i rozpuszczania substancji ze skał, które wytrąciły się po obniżeniu zwierciadła wód podziemnych)?
Prace hydrogeologów zazwyczaj obejmują badania terenowe, analizy laboratoryjne oraz prace analityczne przy komputerze. Podstawowym akcesorium w pracach terenowych hydrogeologa jest tak zwana świstawka – przyrząd, którym w studni lub specjalnie do tego przygotowanym otworze (piezometrze) sprawdza się, na jakiej głębokości występuje woda podziemna. Bezpośrednio na miejscu, w studniach czy w źródłach, wodę bada się pod kątem temperatury, odczynu, przewodnictwa elektrycznego (konduktywności), zawartości gazów, pobierane są próbki do dalszych analiz. W laboratoriach oznaczany jest skład chemiczny wód podziemnych, określający stężenia jej poszczególnych składników.
Wyniki pomiarów głębokości występowania wód podziemnych pozwalają określać trendy zmian ich zasobów, a czasem takie informacje, powiązane z danymi na temat zasilania, poborów ze studni oraz bardziej szczegółowymi danymi na temat wodonośca, pozwalają na wykonanie cyfrowego modelu przepływu wód podziemnych i dokonywanie symulacji różnych zjawisk, takich jak np. kształtowanie się leja depresji wokół wielootworowego ujęcia w zależności od wydajności poszczególnych studni. Modelowanie nie jest zresztą domeną tylko hydrodynamików. Hydrogeochemicy również modelują zmiany zachodzące w wodach podziemnych w wyniku chemicznego ich oddziaływania z ośrodkiem skalnym, przez który przepływają.
W szkolnictwie wyższym w Polsce hydrogeologia traktowana jest jako osobna specjalizacja czy kierunek studiów i jako taka oferowana jest studentom na kilku uczelniach (np. Uniwersytet Warszawski, Akademia Górniczo-Hutnicza). Corocznie w naszym kraju szeregi absolwentów zasila kilkudziesięciu hydrogeologów. Znajdują oni zatrudnienie w starostwach powiatowych, RDOŚ-iach, zarządach zlewni i innych instytucjach administracji państwowej, gdzie prowadzone są postępowania dotyczące wód podziemnych, np. zatwierdzanie projektu robót geologicznych na wykonanie studni, wydawanie pozwoleń czy operatów wodnoprawnych, zatwierdzanie dokumentacji hydrogeologicznych. Również oceny oddziaływania na środowisko inwestycji, które takich ocen wymagają, powinny być sporządzane przy współpracy z hydrogeologami i opiniowane przez osoby, którym hydrogeologia nie jest obca. Właściwe służby oraz instytucje państwowe, takie jak Państwowa Służba Hydrogeologiczna (której zadania realizowane są w ramach Państwowego Instytutu Geologicznego) czy Państwowe Gospodarstwo Wodne Wody Polskie, odpowiedzialne m.in. za to, by nie zabrakło nam wody w kranach, również stanowią potencjalne miejsca pracy dla specjalistów w tej dziedzinie. W naszym kraju, gdzie główne źródło wody pitnej stanowią wody podziemne, szczególnie ważne jest rozsądne i zrównoważone gospodarowanie tymi zasobami w oparciu o wiedzę hydrogeologiczną.
Niektórzy hydrogeolodzy biorą sprawy w swoje ręce i prowadzą własną działalność gospodarczą lub znajdują zatrudnienie w firmach, które przygotowują różnorodne opracowania, w tym o znaczeniu strategicznym dla kraju, np. aktualizacje Planów Gospodarowania Wodami czy Planu Przeciwdziałania Skutkom Suszy.
Co roku, 22 marca obchodzony jest Światowy Dzień Wody. W roku 2022 odbywał się on pod hasłem „Wody podziemne – uczynienie niewidocznego widocznym”, co znakomicie oddaje charakter pracy hydrogeologów. Zajmują się oni czymś, co trudno dostrzec, a efekty ich badań należy eksponować i popularyzować, zwłaszcza w obliczu zmieniającego się coraz szybciej środowiska. To w dużej mierze od ich pracy zależy to, czy nie zabraknie nam wody w kranach!
Autor jest doktorem nauk o Ziemi w zakresie geologii. Pracuje na Wydziale Geologii Uniwersytetu Warszawskiego, w Katedrze Hydrogeologii i Geofizyki. Badania naukowe skupiają się wokół badań źródeł, wód leczniczych oraz zastosowania technik GIS w hydrogeologii. Promotor kilkudziesięciu prac magisterskich i inżynierskich z dziedziny hydrogeologii. Współautor opracowań strategicznych w skali kraju z zakresu gospodarowania wodami oraz suszy. Jako hydrogeolog jest członkiem Rady Naukowej Drawieńskiego Parku Narodowego.
