Źródłem nazywamy jedną z form naturalnego wypływu wód podziemnych na powierzchnię terenu. Jest ono zatem najbardziej spektakularnym przejawem i jednocześnie dowodem krążenia wody w przyrodzie. Specyfika umiejscowienia źródła w cyklu obiegu wody sprawia, że pełni ono rolę swoistego łącznika między podziemnym i powierzchniowym ogniwem krążenia wody przy czym, samym swym istnieniem dowodzi bardziej jedności obu tych ogniw, niż ich odrębności.
Dla hydrologa i geografa, źródło jest miejscem, w którym rozpoczyna się rzeka. Odnajdywanie źródeł rzek, zwłaszcza tych, które odgrywały istotną rolę w rozwoju cywilizacji należało do kanonu zadań, które stawiano przed odkrywcami i podróżnikami nie tylko w przeszłości, ale i współcześnie. Dość wspomnieć o poszukiwaniach źródeł: Nilu, Konga, Amazonki, Wołgi, czy Dunaju. Wiele z tych wypraw, choć nie zawsze kończyło się powodzeniem i jednoznacznym ustaleniem miejsca wypływu rzeki, to prawie zawsze prowadziło do odkrywania nowych miejsc i poszerzania wiedzy geograficznej. Jeszcze dziś toczą się wśród geografów spory na temat położenia źródeł niektórych rzek, wzbogacając tym samym współczesny wątek eksploracyjny w badaniach geograficznych. Także dla możnych i władców starożytnego, ale i współczesnego Świata, obecność na ich terytorium źródła „ważnej” rzeki było atrybutem podnoszącym rangę państwa, czy regionu.
Równocześnie dla geologa i hydrogeologa, źródło jest swoistym odsłonięciem wód podziemnych. Taką „dziurką od klucza”, która pozwala zajrzeć do podziemnego systemu krążenia wody, rozpoznać go i przygotować do eksploatacji. Jest prawie pewne, iż pierwsze ujęcia wód podziemnych (studnie) powstały wskutek pogłębiania i poszerzania (zapewne w okresach suszy) nisz źródłowych i miejsc wysączania się wody. Także pierwszy, duży akwedukt rzymski, sławna „Apia”, zasilany był wodą pochodzącą ze źródeł. Również wiele innych, wcześniejszych i późniejszych, tego typu urządzeń komunalnych wykorzystywało wody źródlane, sprowadzane nierzadko z odległości 100 i więcej kilometrów. Dość tu wymienić akwedukty i wodociągi starożytnych Aten, Segowii, czy Starego Baru w Czarnogórze.
Wykorzystywano również źródła podmorskie. Jedną z najbardziej strzeżonych tajemnic piratów i korsarzy karaibskich była informacja o miejscu występowania, na maleńkich wyspach, równie małych zatoczek z wodą morską silnie wysłodzoną przez podmorskie źródła. Można tam było bowiem, w tajemnicy, uzupełnić zapasy wody słodkiej. Warto w tym miejscu wskazać, iż największe źródło (źródlisko) na Ziemi jest właśnie wypływem podmorskim (vrulje) bijącym na Karaibach. Z głębokości ok. 250 m p.p.m. i w odległości ok. 1 km od wybrzeża Jamajki, poprzez rozbudowaną w poziomie galerię wypływów, do morza wlewa się ok. 43 m3∙s-1 wody słodkiej.
Człowiek bardzo chętnie sięgał po wodę ze źródeł. Była ona bowiem stosunkowo łatwo dostępna i jednocześnie miała niemal gwarantowaną naturalną czystość. Pojęcie „woda źródlana” jest do dzisiejszego dnia, w wielu językach świata, synonimem absolutnej czystości i świeżości. Jednocześnie jednak, wody źródlane, wskutek stosunkowo długiego przebywania w środowisku skalnym rozpuszczają i wyprowadzają na zewnątrz szereg zawartych w nim związków chemicznych. Woda źródlana zawsze zawiera pewną ilość rozpuszczonych substancji, przy czym, ich podwyższone stężenie lub specyficzny skład mogą świadczyć o tym, że mamy do czynienia, albo ze źródłem mineralnym, albo z wypływem zanieczyszczonych wód podziemnych. Mineralizacja owa może więc mieć zarówno charakter naturalny, jak też wiązać się z antropogeniczną degradacją zbiorowiska wód podziemnych lub jego otoczenia.
W wodzie źródlanej mogą być rozpuszczone różnego rodzaju gazy; od powszechnie spotykanych: dwutlenku węgla i azotu, przez siarkowodór i metan, po niezwykle rzadkie przypadki, kiedy „szlachetne” źródła wyprowadzają mieszaninę wody i helu (Carnot de Santenay we Francji – 15 m3 czystego helu rocznie). Zdarza się, że ciśnienie tych gazów w złożu wody podziemnej jest okresowo na tyle duże, że powstają swoiste gejzery napędzane np. dwutlenkiem węgla. Przykładem jest gejzer w Harlanach na Słowacji, który co kilkadziesiąt godzin wyrzuca, na wysokość kilkunastu metrów, kilka tysięcy litrów mieszaniny wody i gazu.
Źródła wyprowadzające wody termalne (cieplice) występują na świecie dość często, choć oczywiście nie tak często jak źródła zwykłe. Obecność tego rodzaju wypływów wiąże się zwykle ze strefami głębokich dyslokacji tektonicznych, obszarami młodego wulkanizmu, rzadziej z niskim stopniem geotermicznym. W skrajnych przypadkach temperatura wody w takich źródłach może sięgać 100ºC – Wyspy Liparyjskie. Niemal równie gorące są źródła Hamman w Algierii (95ºC) oraz wypływy w północnych Włoszech (Albano, Pisciarelli – 84ºC), w Kanadzie (Rabbitkattle – 70ºC) i w USA (Thermopolis – Wyoming). Tylko w Japonii zidentyfikowano ponad 12 tys. źródeł termalnych. Woda z naturalnych, gorących źródeł była wykorzystywana od najdawniejszych czasów. Rzymianie i Japończycy, już ponad 1000 lat temu używali wód termalnych do kąpieli rekreacyjnych, leczniczych, a także do przyrządzania posiłków.
Na początku XX wieku pojawiły się też pomysły wykorzystania ich do wytwarzania energii elektrycznej. Pierwszą taką próbę podjęto we Włoszech w 1904 roku – Caradello. W 1913 roku wybudowano tam pierwszą siłownię o mocy 250 kW, która w końcu lat 40. osiągnęła moc 130 MW. Drugi tego typu obiekt powstał znacznie później i na dodatek na antypodach. W Wairakei na Nowej Zelandii, w 1955 roku, zbudowano elektrownię o mocy 47 MW. Dziś takich siłowni są już setki.
Specyficznym typem źródeł termalnych są gejzery. Wyrzucają one stale lub w sposób mniej lub bardziej regularny przegrzaną wodę, a często i parę wodną. Ta forma wypływu wód podziemnych, choć opisana została już ponad 300 lat temu, to nadal wzbudza zainteresowanie i zachwyt ludzi. Wydajność gejzerów jest zróżnicowana. Przeciętny wydatek, jako średnia z fazy spokoju i fazy erupcji, może wynosić od 0,1 do ponad 100 dm3∙s-1. Wysokość słupa wyrzucanej wody jest jeszcze bardziej zmienna: od kilku centymetrów do 160 m (współcześnie tylko do 65 m).
W 1904 roku jeden z gejzerów Nowej Zelandii – Waimangu, w okresie prawie 4 lat, wyrzucił ponad 800 m3 mieszaniny wody, szlamu i kamieni. Wysokość jego niektórych erupcji dochodziła nawet do 160 m. Obecnie aktywność tego gejzeru wyraźnie zmalała wskutek sztucznego obniżenia zwierciadła wody w sąsiadującym z nim jeziorze Tarawera (zwierciadło opadło prawie o 11 m). Podobny los spotkał „ojca” wszystkich gejzerów – islandzki Wielki Gejzer. Jego aktywność, głównie wskutek działalności człowieka (wykorzystanie energii geotermalnej w dolinie Haukadalur), bardzo zmalała i jeszcze niedawno istniała obawa, że istniejący ponad 10 000 lat staruszek „zamarł” na zawsze.
Źródła były zawsze obiektami owianymi swego rodzaju tajemnicą, zaś pytanie o pochodzenie wydobywającej się z nich wody było zawsze żywe i przyczyniało się zarówno do rozwoju nauk przyrodniczych, jak i powstawania wielu legend i fantastycznych teorii. Wodzie tryskającej ze źródeł przypisywano często właściwości lecznicze i kultowe (Massbielle w Lourdes, Boża Góra w Poczajowie, Manitou Springs w Kolorado, Maggie Springs w Ayers Rock, Kastalia w Delfach, Kalwaria w Wambierzycach).
Cudowne i święte źródła były dawniej i są nadal miejscami, obrzędów i pielgrzymek w większości religii Świata (źródła Narbady, Zamzam w Mekce, Gomuhk – źródło Gangesu, Grabarka), a wiele z nich stało się zalążkami współczesnych uzdrowisk i kąpielisk – potwierdzając tym samym „cudowne” właściwości bijących tam wód źródlanych (Bath, Baden Baden, Bormio, Cieplice).
Znajomość rozmieszczenia, charakteru i wydajności źródeł była zawsze i jest nadal, jedną z ważniejszych przesłanek pomagających rozpoznać warunki hydrologiczne i hydrogeologiczne obszaru. Już sama obecność źródeł była do niedawna najważniejszym wskaźnikiem świadczącym o dużej zasobności wodnej obszaru, a i dziś odgrywa istotną rolę przy jej ocenie.
Wiedza o wydatku źródła i jego zmienności pozwala dość dokładnie ocenić dynamiczne zasoby wodne drenowanej przez wypływ struktury wodonośnej, tempo wymiany tych zasobów oraz jej parametry hydrogeologiczne. Dla przykładu: oszacowane w oparciu o wydatek 4 źródeł, przeciętne zasoby wodne, położonego na północ od Łodzi, sandru grotnicko-lućmierskiego wynoszą 1,8∙106 m3 (183 mm), a średni czas ich odnowienia – ok. 1,5 roku. Wodą pochodzącą tylko z jednego z tych źródeł (Rosanów) można zabezpieczyć potrzeby wodne niemal połowy mieszkańców 60-tysięcznego Zgierza.
Prawdopodobnie najwydajniejszym źródłem na lądzie jest wywierzysko Ra’s-np.-Ayn (Główne Źródło) w Syrii. Z 13 pojedynczych wypływów, rozmieszczonych na obszarze kilku kilometrów kwadratowych, bije tam średnio 38,7 m3∙s-1 wody. Wodonoścem są eoceńskie wapienie, silnie uszczelinione i wchodzące w skład niewielkiej struktury o charakterze artezyjskim. Poszczególne wypływy pojawiają się wzdłuż dwóch linii zaburzeń tektonicznych, a ich charakter wskazuje, iż należą one do źródeł uskokowych. O palmę pierwszeństwa rywalizuje z nim włoska La Stella w Alpach Julijskich o wydatku średnim sięgającym 37 m3∙s-1 i Malad Springs w Idaho – 35,4 m3∙s-1.
Tego rodzaju źródła, znajdujące się w I, czy II klasie klasyfikacji Meinzera, są na Ziemi rzadkością, ale przecież nie wyjątkiem. Niektóre są od dawna i systematycznie obserwowane (np. Vaucluse Quelle, Mammoth Hot Springs, Big Springs, Peschiera, Lodowe Źródło), wiele ujęto i od wielu lat woda z nich wykorzystywana jest przez człowieka (np. Źródło Petrovy, źródło podmorskie Port – Miou), a jeszcze inne objęto prawną ochroną – tworząc rezerwaty, czy pomniki przyrody (np. Silver Springs, Pammukkale, Hamman Meskoutine).
Warto jednak podkreślić, że hydrologiczna, przyrodnicza, czy krajobrazowa rola źródeł nie jest funkcją ich wielkości, ani wydatku (np. Źródło Aretuzy, źródło Dunaju, źródło Jordanu, Niebieskie Źródła). Wartość ekologiczna mniejszych wypływów, czy też ich walory dydaktyczne i środowiskowe są przeważnie równie wysokie, jak tych spektakularnych „światowych olbrzymów”.
Znajomość stosunków krenologicznych w Polsce trudno dziś uznać za zadowalającą mimo, że kraj nasz charakteryzuje się jednym z najniższych w Europie wskaźników uźródłowienia, a bijące u nas źródła są małe i tylko wyjątkowo osiągają wydatki pozwalające je zaliczyć do III klasy w klasyfikacji Meinzera. Niedostateczny jest nie tylko stan zinwentaryzowania źródeł w poszczególnych regionach i w skali kraju, lecz również, a może przede wszystkim, stopień rozpoznania ich reżimu wydajności i jego powiązań z charakterem i zasobnością drenowanych poziomów wodonośnych. Jeszcze gorzej przedstawia się stan wiedzy na temat składu chemicznego wód źródlanych. Dotyczy to nie tylko problemu tła hydrogeochemicznego, ale również zagadnienia jego zmian w czasie pojedynczego cyklu wymiany wody, w drenowanym przez źródło zbiorniku wód podziemnych i przemian związanych z antropopresją.
Wbrew pozorom niewiele również wiemy o zjawisku zanikania źródeł i ich „wędrówki”. Opinie są tutaj co prawda, dość jednoznaczne: proces wysychania źródeł i obniżania ich rzędnej jest w Polsce faktem i postępuje w coraz szybszym tempie, dotykając już nie tylko terenów zurbanizowanych, ale również obszarów quasi-naturalnego krajobrazu. Tyle głoszone opinie. Gdy jednak przychodzi do ich potwierdzenia przez konkretne dane, okazuje się, że wiarygodnych, rzetelnych i porównywalnych informacji na ten temat jest nadal bardzo mało. Obok procesu wysychania źródeł, pojawiło się także ostatnio, groźne w skutkach, zjawisko ich bezmyślnej dewastacji.
Naturalny wygląd większości dużych źródeł i wywierzysk w Polsce został już bardzo zmieniony mimo, że wiele z nich znajduje się na terenach parków narodowych i krajobrazowych, rezerwatów, bądź też podlega innej ochronie (np. pomniki przyrody, użytki ekologiczne). Zbyt często nisze źródłowe stają się również wysypiskami odpadów, a brak odpowiednich stref ochronnych powoduje zanieczyszczenie wód źródlanych. Także „zagospodarowywanie” nisz źródłowych oraz den dolinnych z liniami wypływów, poprzez tworzenie w nich stawów hodowlanych, rekreacyjnych, czy sadzawek ogrodowych, powoduje dewastację istniejących tam wypływów wody podziemnej i unicestwienie ich biocenoz.
Źródła są również niezwykle interesującymi elementami krajobrazu. Czy to w formie naturalnych nisz źródlanych, czy też wraz z towarzyszącymi urządzeniami hydrotechnicznymi lub obiektami architektonicznymi, wydatnie podnoszą atrakcyjność turystyczną krajobrazu i dostarczają wielu wrażeń estetycznych. Obudowane różnego rodzaju formami małej architektury (baseny, kapliczki, figurki, studzienki), ujęte poprzez stare, niekiedy dość skomplikowane, systemy rur (niekiedy drewnianych), murowanych kanałów, czy zbiorniczków, stają się istnymi perełkami kultury materialnej i myśli technicznej. Nisze źródeł, nawet tych najmniejszych, są także wysoko cenionymi przez „homo recreantusa” oazami cienia, przyjemnych zapachów i uspakajającego szmeru płynącej wody.
Nie można też pominąć ekologicznej roli nisz źródlanych, stawów, czy też strumieni powstałych w wyniku funkcjonowania źródeł. W krajobrazie rolniczym, wilgotne enklawy nisz źródłowych, czy linii wypływów są oazami bioróżnorodności, podstawowymi elementami jego mozaikowości i miejscami domykania bilansów materii. W ich obrębie spotykamy zarówno rośliny hydrofilne, jak i higrofilne. Występują tam zwierzęta wodne i lądowe. Specyficzny mikroklimat obszarów źródliskowych wywołuje wyraźną odrębność tych ekosystemów, a przez to stają się one siedliskiem wielu rzadkich, a często nawet endemicznych i reliktowych roślin i zwierząt. Również w samej wodzie źródlanej, spotyka się nieraz niezwykle rzadkie okazy organizmów, nigdzie indziej nie występujących. Sprzyja temu nie tylko znaczna bezwładność termiczna wód źródlanych, ale także często ich unikalny skład chemiczny.
Łódź jest miastem, w którym próżno by dziś szukać źródeł, ale w którego historii wody źródlane i podziemne odegrały i odgrywają nadal bardzo ważną rolę. Łódź jest przecież jednym z nielicznych, dużych miast europejskich, położonych na dziale wodnym. A gdzie, jak nie w strefie działu wodnego szukać wypada źródeł. Bez wielkiej przesady można również powiedzieć, iż miasto to, swoje powstanie i rozwój zawdzięcza w dużym stopniu, znanym już Stanisławowi Staszicowi: „niezliczonym źródłom tryszczącym pod wyniosłem wzgórzem”.
Może dlatego, a może trochę z przypadku, Łódź uhonorowała te maleńkie obiekty nazwami ulic (Źródłowa) i parków (Źródliska). To także w Łodzi, poważnie rozważano niegdyś koncepcję zasilania wodociągów miejskich ze źródeł (Niebieskie Źródła). Wreszcie, to łódzcy badacze, chyba po raz pierwszy, zwrócili uwagę, iż na nizinach środkowej Polski spotykamy nadal liczne źródła o wydatkach dorównujących wypływom górskim i wyżynnym, równie dużym znaczeniu krajobrazowym i ogromnej potrzebie ochrony przed dewastacją.
(c) 2011, prof. dr hab. Paweł Jokiel