Fontanny, które same tryskają z ziemi: sekret studni artezyjskich pod polskimi miastami

Woda, która nie potrzebuje pompy

28 czerwca 2026 roku w Słubicach termometry pokazały 40,5 stopnia Celsjusza. Nowy rekord ciepła w historii polskich pomiarów, wyższy od tego z 1921 roku o Prószkowie pod Opolem. W taki dzień marzy się o czymś, co samo z siebie jest chłodne i samo z siebie płynie. I okazuje się, że gdzieś pod polską ziemią, dosłownie, takie zjawisko istnieje od dawna.

Studnia artezyjska to studnia, w której nie trzeba nic pompować. Wystarczy przewiercić się do odpowiedniej warstwy, a woda sama wypchnie się na powierzchnię i będzie tryskać, czasem latami, czasem dekadami, bez żadnego urządzenia. Brzmi jak sztuczka, ale to zwykła fizyka, ta sama, która sprawia, że woda w naczyniach połączonych zawsze wyrównuje poziom, tylko w znacznie większej, geologicznej skali.

Zjawisko nie jest polskim wynalazkiem ani nawet nowością sprzed stu lat. Pierwsza udokumentowana studnia tego typu powstała w średniowieczu, ale sama technika była znana dużo wcześniej. Ciekawe jest jednak to, jak bardzo ta sama fizyka, która w XIX wieku ratowała miasta przed epidemiami, dziś tłumaczy, dlaczego woda z głębi ziemi jest orzeźwiająco chłodna nawet w rekordowe upały.

Dlaczego woda sama wypływa na powierzchnię

Sekret tkwi w budowie geologicznej. Woda artezyjska zalega w warstwie przepuszczalnej, zwykle piasku albo żwiru, która z obu stron jest szczelnie zamknięta warstwami nieprzepuszczalnymi, na przykład gliną albo iłem. Jak wyjaśnia budowa geologiczna i morfologiczna terenu ma zdecydowany wpływ na występowanie wód artezyjskich, bo warstwa przepuszczalna musi znajdować się pomiędzy warstwami nieprzepuszczalnymi, a woda w niej pozostaje pod ciśnieniem hydrostatycznym, wydostając się na zewnątrz dopiero po przewierceniu warstwy nieprzepuszczalnej.

Taki układ warstw najczęściej występuje w nieckach, na obszarach uskokowych albo w strukturach zwanych monoklinami. Duże obszary występowania takich zbiorników nazywa się basenami artezyjskimi, a największy na świecie leży w Australii. W Europie podobne struktury znajdziemy pod Paryżem, Londynem i Moskwą, a w Polsce między innymi w rejonie Niecki Łódzkiej i Niecki Mazowieckiej.

Zasada jest w gruncie rzeczy prosta, choć skala imponująca: odwiert w nadległych warstwach skalnych powoduje podniesienie słupa wody ponad powierzchnię ziemi, a w przypadku naturalnego znalezienia możliwości wypływu powstaje źródło artezyjskie, czyli źródło wstępujące. Woda deszczowa, która wsiąkła w ziemię czasem kilkadziesiąt kilometrów dalej i wyżej, przez lata wędruje pod ziemią, aż w końcu, uwięziona pod ciśnieniem, znajduje ujście przez odwiert. To dokładnie ta sama zasada naczyń połączonych, którą tłumaczy się w szkole na przykładzie dwóch szklanek połączonych rurką, tylko że tu rurką jest cała formacja skalna, a szklankami baseny wodonośne rozciągnięte na dziesiątki kilometrów. Jeśli interesuje cię, jak w ogóle liczy się wiek takiej wody krążącej pod ziemią, warto zajrzeć do wpisu o tym, ile lat może mieć woda z podziemnej studni.

Piła, 1893 rok: studnia, która przez pół roku niszczyła miasto

Nazwa wód artezyjskich pochodzi od Artois we Francji, gdzie w 1126 roku powstała pierwsza taka studnia, choć technikę tę znano wcześniej w starożytnym Egipcie i Syrii. Ale najbardziej dramatyczną polską historię związaną z tym zjawiskiem trzeba szukać nie we Francji, tylko w Pile, wtedy niemieckim Schneidemühl.

W maju 1893 roku podczas wiercenia miejskiej studni doszło do gwałtownej erupcji wody pod ogromnym ciśnieniem. Zamiast spokojnego ujęcia wody dla mieszkańców, miasto dostało coś, co szybko przezwano Studnią Nieszczęścia. Z ziemi zaczęła tryskać woda zmieszana z kurzawką, a grunt pod domami zaczął się zapadać. Pięć domów zaczęło pękać z powodu podkopania gruntu przez silne, niepowstrzymane źródło nowej studni artezyjskiej, donosiła ówczesna prasa już pod koniec maja.

Sytuacja szybko wymknęła się spod kontroli. Do walki z żywiołem wezwano ekspertów nie tylko z lokalnego magistratu, ale z ministerstwa, Akademii Górniczej i kilku doświadczonych techników, a mimo to zamknięcie źródła zamurowaną studnią i zatynkowanie cementem nie odniosło wielkiego sukcesu. Erupcja trwała miesiącami. Ostatecznie studnia nieszczęścia wyrzuciła w górę około 165 000 m³ wody i 7 250 m³ ziemi, uszkodziła kilkadziesiąt posesji, a bez dachu nad głową zostały dziesiątki rodzin. Katastrofę udało się opanować dopiero pod koniec 1893 roku, kiedy władze miasta postanowiły jednogłośnie przerwać prace przy studni i zgodnie z rozporządzeniem zasypać szyb. Miejsce katastrofy zabezpieczono betonowym pierścieniem, który miał na zawsze uniemożliwić nowy wytrysk.

Katastrofa była na tyle spektakularna, że zainteresowała nawet dwór cesarski. Pilski fotograf Teodor Graszyński przygotował album zdjęć z katastrofy specjalnie dla cesarza Wilhelma II, a samo wydarzenie było głośne w całych ówczesnych Niemczech i na ziemiach polskich pod zaborami, komentowane również w specjalistycznych czasopismach. To pokazuje, jak nieoczywista bywa siła, z jaką woda artezyjska potrafi się przebić na powierzchnię, kiedy natrafi na słaby punkt w warstwach skalnych.

Drawno i epidemie: kiedy woda z głębi ziemi ratowała miasta

Nie każda historia studni artezyjskich w Polsce kończy się katastrofą. W Drawnie na Pomorzu Zachodnim wody artezyjskie od dawna są lokalną atrakcją, a nie zagrożeniem. Miasto leży w otoczeniu morenowej wyspy, która ciągnie się przez okolice wsi Prostynia, Żółwino, Święciechów, Barnimie i Konotop, tworząc naturalne warunki do powstania ciśnienia hydrostatycznego. Dziś w różnych częściach Drawna działa kilkanaście ujęć, z których woda wypływa samoczynnie, bez pompowania, dokładnie tak jak sprzed stu lat.

XIX-wieczne miasta miały jednak dużo poważniejszy powód, by szukać czystej wody z głębi ziemi, niż estetyka fontann. Warszawa drugiej połowy XIX wieku była miastem bez kanalizacji, gdzie nieczystości trafiały bezpośrednio do rzeki albo wsiąkały w grunt i do studni, z których czerpano wodę pitną. Skutkiem były nawracające epidemie cholery, w tym ta z lat 1892 do 1894, kiedy chorzy trafiali do kilku miejskich szpitali zakaźnych naraz.

Rozwiązaniem, które ostatecznie zmieniło sytuację sanitarną stolicy, był system wodociągów zaprojektowany przez brytyjskiego inżyniera Williama Lindleya, uruchomiony w lipcu 1886 roku. Woda dostarczana nową siecią była nieporównywalnie czystsza niż ta czerpana wcześniej ze zwykłych studni i cystern, co miało bezpośredni wpływ na ograniczenie epidemii chorób zakaźnych w mieście. To nie były jeszcze odwierty artezyjskie w ścisłym sensie, ale ten sam kierunek myślenia: głębsza, izolowana warstwa wodonośna oznacza wodę czystszą, bo odciętą od powierzchniowych zanieczyszczeń warstwą nieprzepuszczalną. Właśnie ta izolacja sprawia, że wody artezyjskie są też mniej narażone na skażenie niż płytkie wody gruntowe.

Dlaczego ta sama woda chłodzi latem, a grzeje zimą

Wróćmy do fizyki, bo tłumaczy ona też coś bardzo praktycznego latem 2026 roku. Temperatura wód podziemnych zależy przede wszystkim od głębokości, gęstości ziemskiego strumienia cieplnego oraz przewodnictwa cieplnego skał. Im głębiej, tym cieplej, ale tempo tego wzrostu jest bardzo powolne: przeciętnie temperatura rośnie o jeden stopień na każde kilkadziesiąt metrów głębokości, w Polsce zwykle na około 47 metrów. To oznacza, że na typowych głębokościach odwiertów wykorzystywanych choćby pod gruntowe pompy ciepła temperatura gruntu przez cały rok pozostaje w wąskim, przewidywalnym przedziale, niezależnie od tego, czy na powierzchni jest 40 stopni, czy minus 15.

To zjawisko tłumaczy zarówno lodowatą wodę tryskającą ze studni artezyjskiej w środku upału, jak i to, dlaczego grunt na głębokości kilku metrów latem chłodzi, a zimą oddaje ciepło. Więcej o samej mechanice tego zjawiska można przeczytać we wpisie o tym, dlaczego pod ziemią panuje wieczny chłód nawet w najgorętsze dni. To także dokładnie ten sam mechanizm, na którym opiera się chłodzenie pasywne gruntowych pomp ciepła: latem grunt odbiera nadmiar ciepła z budynku, a przy okazji sam się nim ładuje na zimę, co szerzej opisuliśmy w tekście o tym, jak upały 2026 pomagają ładować grunt przed sezonem grzewczym.

Rekordowe temperatury tego lata to też dobry moment, żeby pomyśleć o tym, co będzie działo się z domem, kiedy upały ustąpią i zaczną się chłodniejsze miesiące. Sezon na wiercenie odwiertów pod gruntowe pompy ciepła trwa praktycznie cały rok, ale terminarz przed jesienią zwykle się zapełnia, więc warto sprawdzić ile jeszcze zostało czasu na odwierty przed sezonem grzewczym 2026/2027. Orientacyjny koszt takiej inwestycji dla konkretnego budynku najłatwiej sprawdzić przez kalkulator wyceny gruntowej pompy ciepła, a przykłady zrealizowanych instalacji można zobaczyć w zestawieniu wykonanych realizacji. Fizyka, która sto lat temu zaskakiwała mieszkańców Piły fontanną tryskającą z ziemi, dziś w bardziej oswojonej formie pracuje pod niejednym polskim domem.

Źródła: Rodzaje wód podziemnych w Polsce a warunki klimatyczne i geologiczne terenu - zpe.gov.pl, Temperatura wód podziemnych i jej znaczenie w badaniach hydrogeologicznych - Przegląd Geologiczny PIG, Archiwum Pandemii: Epidemie cholery w XIX-wiecznej Polsce - Warszawa – Archiwa Państwowe, Wody artezyjskie – Wikipedia, Czym była "studnia nieszczęścia"? - Radio Poznań