Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

W 2018 roku naukowcy opanowali Jaskinię Zamkową Dolną w jurajskim Olsztynie. Przedsiębiorczy właściciele zamku, czyli Fundacja Wspólnoty Gruntowej Wsi Olsztyn, pozyskała bowiem duże środki unijne (z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Śląskiego) na realizację projektu pn. „Zwiększenie atrakcyjności Zamku Olsztyn poprzez wykonanie niezbędnych prac konserwatorskich i restauratorskich”. Do olsztynian dołączyła fundacja Przyroda i Człowiek, której założycielami i członkami są absolwenci Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego. Zanim jednak ruszyły prace remontowe, wzgórze, a przede wszystkim jaskinię, udostępniono naukowcom. W interdyscyplinarnych pracach wykopaliskowych uczestniczą specjaliści z uniwersytetów: Jagiellońskiego, Wrocławskiego, Śląskiego, a także z Polskiej Akademii Nauk. Prace zespołu koordynuje archeolog dr Mikołaj Urbanowski.

Przed pół wiekiem

Pierwsze badania w Jaskini Zamkowej Dolnej były prowadzone w latach 1969–1970, kierowali nimi częstochowscy muzealnicy Jerzy Kopacz i Andrzej Skalski, którzy w namulisku jaskini odnaleźli m.in. bogaty zespół szczątków kostnych obejmujący zarówno fauny plioceńskie, plejstoceńskie, jak i holoceńskie, a także narzędzia ze środkowego i górnego paleolitu. Ponad 300 odnalezionych wówczas artefaktów zostało zdeponowanych w Muzeum w Częstochowie.

W interdyscyplinarnym zespole, który rozpoczął prace badawcze w Jaskini Zamkowej Dolnej przed 4 laty, uczestniczy geomorfolog i speleolog z Instytutu Nauk o Ziemi na Uniwersytecie Śląskim dr Andrzej Tyc. Ma on duże doświadczenie, brał udział w wielu wyprawach naukowych w różnych zakątkach świata, kierował m.in. pracami międzynarodowego zespołu w ramach europejsko-australijskiego projektu badawczego HYPOCAVE, obecnie uczestniczy w realizacji projektów badawczych w Kanionie Colca w Peru oraz Górach Dynarskich w Słowenii. Na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej swoje naukowe pasje realizuje w badaniach jaskiń jurajskich, uczestniczył m.in. w eksploracji Jaskini Biśnik w Dolinie Wodacej (w pobliżu Smolenia), gdzie odkryte zostały ślady człowieka sprzed ponad 200 tysięcy lat, a także Jaskini Głębokiej w Podlesicach. Rezultaty swoich badań naukowiec publikował m.in.: w „Geochronometrii”, a ostatnio w „Journal of Volcanology and Geothermal Research”. O efektach badań sprzed 50 lat w Jaskini Zamkowej Dolnej naukowiec mówi z uznaniem.

– Ten zbiór jest jednym z najdalej na północ wysuniętych inwentarzy kultury mikockiej (środkowy paleolit). Jaskinia wówczas była zapewne niewielkim schroniskiem łowieckim wykorzystywanym przez neandertalczyków. Niestety, pod koniec lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku wykopy archeologiczne zasypano, choć nie zostały one dogłębnie wyeksplorowane, ale sporządzona wówczas dokumentacja znacznie ułatwiła nam pracę – podkreśla dr Andrzej Tyc.

Poligon badawczy

Pierwsza do pracy wkroczyła mała koparka, która wybierała hałdy śmieci z powierzchni, usuwała także gruz z wykopalisk Jerzego Kopacza. Właściwe badania osadów w jaskini objęły nienaruszone do tej pory znaczne partie namuliska. Wybierany metodami archeologicznymi osad wymagał szczególnej uwagi, po zabiegach „kosmetycznych”, czyli m.in. starannym przepłukaniu na sitach, udało się wyodrębnić wiele zabytków paleolitycznych, średniowiecznych i nowożytnych, a także kości kopalnej fauny.

W 2019 roku naukowcy przeprowadzili wewnątrz jaskini badania geofizyczne z wykorzystaniem tomografii elektrooporowej oraz 8-metrowe wiercenie otworowe. Wykazały one obecność w spągu jaskini szczelin wypełnionych osadami i rumoszem skalnym oraz pustek w jej centralnej części. Nie obyło się bez korekt i weryfikacji dotychczasowej wiedzy o jaskini, na przykład poziom uznany do tej pory za dno jaskini okazał się osadem, w którym odnaleziono szczątki zwierząt sprzed milionów lat – przyznaje geomorfolog. Wyniki już wkrótce znajdą się w przygotowywanym artykule naukowym.

– Podczas badań z użyciem metod geofizycznych prowadzonych przez zespół z Uniwersytetu Wrocławskiego z udziałem archeosejsmologa dr. Krzysztofa Gaidzika z Uniwersytetu Śląskiego sporządziliśmy kilka profili na przedpolu jaskini. Pojawiła się koncepcja, że w wyniku trzęsienia ziemi doszło do oberwania fragmentu skały u wylotu jaskini i częściowego zburzenia wieży, widoczne są bowiem ślady jej rekonstrukcji, potwierdzają to także zapiski historyczne – stwierdza badacz.

Nietypowe znalezisko

W nienaruszonym namulisku naukowcy dokonali zaskakującego odkrycia, były to pozostałości pieca hutniczego z XV i początków XVI wieku do wytopu miedzi. O wyjątkowości znaleziska świadczy jego umiejscowienie. Wysoka temperatura i mnóstwo toksycznych wydzielin podczas wytopu sprawiały, że było to zajęcie niebezpieczne, tak więc ukrycie pieca w jaskini może świadczyć o chęci utajnienia prowadzonej tu działalności.

– To ewenement w skali europejskiej. Wkrótce ukaże się szczegółowy artykuł naukowy o tym znalezisku, jego głównym autorem jest specjalizujący się w archeologii średniowiecznej i okresu nowożytnego dr Michał Wojenka z Uniwersytetu Jagiellońskiego – uzupełnia speleolog.

Średniowieczny piec dymarski oczywiście niczym nie przypomina współczesnego urządzenia, jest to bowiem jama, do której prowadzą liczne kanały. Tezę o istnieniu pieca potwierdzają znalezione fragmenty glinianych dmuchaw służące do napowietrzania wytopu.

W laboratorium Instytutu Nauk o Ziemi UŚ badacze przeprowadzili eksperyment polegający na wyprażeniu osadów pobranych z sąsiedztwa pieca w wysokiej temperaturze (500–1000°C). Porównanie zabarwienia, struktury i składu mineralnego tak przeobrażonych osadów z tymi z namuliska jaskini dadzą dodatkowe przesłanki do udowodnienia istnienia w niej obiektu hutniczego.

Kuźnia i spiżarnia

W Jaskini Zamkowej Dolnej nie ma nacieków. Potężny otwór, u progu którego podczas zlodowacenia plejstoceńskiego znajdowało się czoło lądolodu, spowodował – wyjaśnia badacz – wymrożenie jaskini i dlatego nie posiada ona szaty naciekowej, co jest zresztą charakterystyczne dla przeważającej części jurajskich jaskiń. W pozostałych, gdzie ewentualnie mogły przetrwać nacieki, uległy one zniszczeniu w wyniku eksploatacji kalcytu, które w okolicach Olsztyna zakończono w pierwszej połowie XX wieku.

Dla naukowców najważniejszymi walorami jaskini są osady, morfologia ścian i stropu, zagłębienia, nisze, które powstały przed milionami lat, długo przed pojawieniem się tu zwierząt. Kolejne odkrywane tajemnice to ślady działalności człowieka u schyłku plejstocenu. Odnalezione w jaskini artefakty datowane są na epokę magdaleńską (późny paleolit), są to m.in. narzędzia krzemienne i kości reniferów.

– Z serii osadów z artefaktami pobraliśmy także próbki osadów do datowania metodą optycznie stymulowanej luminescencji (OSL), która umożliwia ustalenie, kiedy po raz ostatni promienie słoneczne padały na osady, zanim te zostały przysypane kolejnymi warstwami. Stąd tak dokładne datowanie znalezisk: 13–14 tys. lat – tłumaczy dr Andrzej Tyc.

Dla neandertalczyków jaskinia była z pewnością schronieniem łowieckim, o czym niezbicie świadczą liczne ślady krzemiennych narzędzi, natomiast od XIV wieku, kiedy Kazimierz Wielki wybudował na wzgórzu zamek, jaskinia pełniła funkcję kuźni, a później przyzamkowej spiżarni.

Najdłuższą z dotychczas odkrytych jaskiń Jury Krakowsko- Częstochowskiej jest Jaskinia Wierna (Ostrężnik), łączna długość jej korytarzy wynosi ponad 1 km. Jaskinia Zamkowa Dolna liczy zaledwie 20 m, imponująca jest natomiast jej wysokość, która miejscami sięga 12 metrów. Zdaniem speleologa jest jednym z cenniejszych archeologicznych i paleontologicznych stanowisk jaskiniowych w Polsce, pomimo wielowiekowych przeobrażeń antropogenicznych, wkopów badawczych i rabunkowych zachowała wiele istotnych walorów – oryginalną rzeźbę ścian i stropu oraz fragmentarycznie zachowane profile namulisk, zabytki archeologiczne i kopalną faunę.

– Wyniki naszych analiz musimy połączyć niczym puzzle, ale zbliżamy się do finału – zapewnia badacz. W projekcie RPO badania naukowe stanowiły cel drugorzędny, priorytetem było przygotowanie jaskini do celów turystycznych, te prace są już na ukończeniu. Tak więc wkrótce będziemy mogli podziwiać nie tylko przestrzeń jaskini i wystawione w niej artefakty, ale także rekonstrukcję tajemniczego pieca dymarskiego.

Artykuł został opublikowany w "Gazecie Uniwersyteckiej UŚ" [nr 3 (303) grudzień 2022]