Istnieją takie dyscypliny naukowe, z perspektywy których dzień, rok, a nawet tysiące lat nie mają większego znaczenia. Jedną z nich jest petrografia, nauka o właściwościach, powstawaniu i występowaniu skał wokół nas. – Aby dany obiekt mógł mnie zainteresować naukowo, musi mieć co najmniej sto tysięcy lat, a najlepiej powyżej kilku milionów lat. Dopiero wówczas możemy mówić o prawdziwej geologii – mówi dr Krzysztof Szopa z Wydziału Nauk o Ziemi, który zajmuje się m.in. datowaniem skał. Takie spojrzenie wpływa także na indywidualne postrzeganie czasu. – Jeśli mam gorszy dzień, przypominam sobie, że z geologicznego punktu widzenia nie tylko ten dzień, lecz i całe nasze życia nie mają żadnego znaczenia. Absolutnie żadnego – dodaje.
Dr Krzysztof Szopa z Katedry Geochemii, Mineralogii i Petrografii UŚ jest laureatem stypendium przyznawanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego młodym, wybitnym naukowcom
fot. Małgorzata Kłoskowicz
W geochronologii naukowcy operują nieco inną skalą czasową. Badają materiały liczące nieraz dziesiątki, setki milionów, a nawet miliardy lat. Chociaż trudno sobie wyobrazić takie czasowe odległości, istnieje wiele metod pozwalających je obliczać. Co jednak oznacza, że dana skamieniałość ma dwieście milionów lat? Albo że sześćdziesiąt pięć milionów lat temu w Ziemię uderzył meteoryt? Jak wyjaśnia dr Krzysztof Szopa, w tych dwóch pytaniach ukryte są różne pojęcia, pozwalające odpowiedzieć na inne pytania. Określając wiek skały, mówi się tak naprawdę o datowaniu procesów, które doprowadziły do jej powstania. W przypadku skamieniałości odnosimy się do interwału czasowego (w określonym zasięgu przestrzennym) występowania danego organizmu. Oczywiście, w tym rozumowaniu nie uwzględniamy długości życia samego osobnika, które nie ma znaczenia w skali geologicznej. Drugi przykład odnosi się do konkretnego zdarzenia. Uderzenie meteorytu, to najsłynniejsze, nastąpiło jakiegoś określonego dnia, o określonej godzinie. I chociaż nie da się tego wyliczyć z dokładnością rzędu jednego roku, dla naukowców istotne jest, że doszło do niego sześćdziesiąt pięć milionów lat temu w Zatoce Meksykańskiej na przełomie kredy i paleogenu. Z perspektywy tak dużego interwału czasowego liczonego w dziesiątkach milionów lat jest to bardzo precyzyjny wynik.
– Wiele osób zastanawia się, dlaczego badamy tak odległe w historii Ziemi procesy geologiczne. W ludzkiej naturze drzemie ciekawość. Ja na przykład chciałbym wiedzieć, jak wyglądała nasza planeta u zarania dziejów… Na początku przypominała pewnie ostatni krąg piekła Dantego, pełna płomieni i płynnych skał, z czasem stygnących i stanowiących podstawę pod tworzące się kontynenty – opowiada żartobliwie petrolog. – Zachodzące procesy geologiczne w przeszłości niewiele różniły się od tych, które obserwujemy dzisiaj. Dna oceaniczne nadal się rozszerzają, kontynenty ciągle są w ruchu, a my, ludzie, wydajemy się jedynie krótkim epizodem w tej dynamicznej historii. Dzięki zdobytej wiedzy możemy się sporo dowiedzieć o tym, jak zmieniała, zmienia i będzie się zmieniać nasza planeta – dodaje.
Obecnie wykonuje się matematyczne modele pozwalające zobrazować prawdopodobny wygląd Ziemi w określonym przedziale czasowym z uwzględnieniem różnych scenariuszy wydarzeń. Taki obraz pokaże na przykład, jaki może być rozkład kontynentów. Już dziś naukowcy przewidują, że za około pięć milionów lat dojdzie z dużym prawdopodobieństwem do zderzenia Afryki z Europą, w wyniku czego dojdzie do zamknięcia Cieśniny Gibraltarskiej, Morze Śródziemne najpierw stanie się słonym jeziorem, potem całkiem wyschnie, pozostawiając po sobie złoża soli i innych osadów, podobnie jak to miało miejsce chociażby w Wieliczce ponad trzynaście milionów lat temu. Kilkaset milionów lat później powstanie też nowy superkontynent w wyniku zderzenia wszystkich kontynentów, który będzie otoczony przez wszechocean. Większość nowego kontynentu pokryta będzie pustynią, na zachodnim jego krańcu rozwijać się będzie las. – Oczywiście są to tylko prognozy, ale wysoce prawdopodobne. Czy będzie wtedy jeszcze życie na Ziemi? Czy będzie w takiej formie jaką znamy teraz? Tego nie wiemy. Skoro dziś badać możemy przeszłość geologiczną jeszcze sprzed pojawienia się Homo sapiens, nic nie stoi na przeszkodzie, by dyskutować o rzeczywistości bez ludzkości, a może z wieloma innymi nowymi gatunkami, albo… inną formą energii – komentuje naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego. – Nie możemy też wykluczyć innych zdarzeń, takich jak uderzenie meteorytu lub wzmożona aktywność wulkaniczna, które znacząco wpływają na wygląd naszej planety. Do takich prognoz wykorzystać można właśnie wspomniane wcześniej modelowanie numeryczne – dodaje.
Badania geologiczne nie służą jednak jedynie zaspokajaniu naukowej ciekawości czy budowaniu możliwych scenariuszy przyszłości dla naszej planety. Oprócz badań podstawowych, w Katedrze Geochemii, Mineralogii i Petrografii, z którą związany jest dr Krzysztof Szopa, prowadzone są analizy dla sektora przemysłowego. Wspólnie z dr hab. Aleksandrą Gawędą oraz dr. Rafałem Warchulskim badają m.in., czy powstające w przemyśle materiały odpadowe, takie jak żużle albo popioły, mogą być wtórnie zagospodarowane na przykład w budownictwie lub jako inny użyteczny materiał.
Ważny aspekt działalności naukowej geologa to także popularyzacja nauki. – Spotkania, szczególnie z młodymi ludźmi, są inspirujące. Na samym tylko wydziale w ciągu ostatnich pięciu lat w prowadzonych przeze mnie zajęciach udział wzięło około dziesięć tysięcy osób. To niezwykłe doświadczenie – mówi dr Krzysztof Szopa. – Współorganizuję też prelekcje oraz warsztaty, pokazując uczestnikom zarówno część własnej kolekcji minerałów, jak i materiały wydziałowego muzeum – istne cuda natury. W ten sposób mogę również dzielić się wiedzą i rozbudzać świadomość o otaczającym nas świecie – podsumowuje naukowiec.
Dr Krzysztof Szopa – adiunkt w Katedrze Geochemii, Mineralogii i Petrografii Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Geolog zainteresowany petrogenezą skał magmowych i metamorficznych. Dodatkowo zajmuje się produktami metamorfizmu szokowego powstałymi przy udziale obiektów pochodzenia pozaziemskich. W ciągu 7 lat pracy naukowej opublikował 22 artykuły z tzw. listy filadelfijskiej i 32 spoza niej. Ma na swoim koncie 130 cytowań przy jednoczesnym indeksie Hirsha 7. Brał udział w licznych wymianach międzynarodowych w ramach m.in. CEEPUS (Słowacja, Albania, Irlandia). Ponadto pełnił funkcję kierownika w grancie finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki. Obecnie uczestniczy jako wykonawca w trzech projektach naukowych.
Dysertacja doktorska dr. Krzysztofa Szopy została w 2013 roku wybrana najlepszą pracą doktorską przez Polskie Towarzystwo Mineralogiczne. Naukowiec jest także laureatem: Nagrody Naukowej PolarKNOW 2014, nagród zespołowych i indywidualnych rektora UŚ (w latach: 2015, 2016, 2017 oraz 2018), wyróżnienia w konkursie ministra środowiska – Nagroda „GEOLOGIA 2017” w kategorii dorobek młodego naukowca oraz stypendium Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla wybitnych, młodych naukowców (2018). W 2017 roku wypromował (jako promotor pomocniczy) dwóch doktorów. Jest autorem dwóch albumów popularyzujących Muzeum Wydziału Nauk o Ziemi UŚ oraz podręcznika dla nauczycieli Chemia kolorowa. Zbiór doświadczeń chemicznych przeznaczony dla lekcji pokazowych. Miłośnik fotografii minerałów i fan Gwiezdnych Wojen.