Badał resztki grodów z czasów Piastów, drewno z obrazów holenderskich mistrzów i kości z wielu grobów. Twórca polskiej dendrochronologii pracuje w Krakowie.
Wszystko zaczęło się na początku lat 80., gdy Marek Krąpiec studiował geologię na Akademii Górniczo-Hutniczej. Jak wielu studentów tego kierunku chciał zostać paleontologiem i badać kości dinozaurów. Los sprawił jednak, że stało się inaczej, choć i tak zajmuje się badaniem przeszłości. - Na jednym z egzaminów prof. Stefan Witold Aleksandrowicz zapytał mnie, czy nie zainteresowałbym się dendrochronologią. „To jest rewelacja. Z tego można zrobić magisterium, doktorat, a nawet zostać profesorem” - mówił. Tak zainspirowany podjąłem indywidualne studia z dendrochronologii. A jako że nigdzie wtedy w Polsce jej nie uczono, musiał powstać dla mnie specjalny program zatwierdzony przez ministerstwo - opowiada profesor.
Program realizował na AGH, Uniwersytecie Jagiellońskim (na kierunkach archeologia i biologia) oraz na Akademii Rolniczej (bo trzeba było nauczyć się rozpoznawać drzewa, gatunki drewna itd.). Student Krąpiec krążył więc między tymi trzema uczelniami, dzięki czemu poznał rozmaite środowiska naukowe: geologów, archeologów, biologów, przyrodników. To zaprocentowało później podczas prowadzonych przez niego badań.
Komputer i tokarka
Magisterium napisał z dendrochronologii, a potem rozpoczął pracę na Wydziale Geologiczno-Poszukiwawczym AGH. Były to czasy, kiedy komputery stanowiły na polskich uczelniach zupełną nowość. Prof. Krąpiec miał jednak szczęście - władze zakupiły mu komputer marki Amstrad. Maszyna stała się atrakcją na wydziale, do pokoju magistra Krąpca przychodzili pracownicy naukowi chcący poznać możliwości komputera i nowe generacje gier komputerowych. A komputer został wykorzystany w prowadzonych wtedy przez niego badaniach przyrostów rocznych pni tzw. czarnych dębów.
- Razem z kolegą skonstruowaliśmy urządzenie na bazie tokarki połączonej z owym komputerem. Pomierzone szerokości przyrostów rocznych drewna były zapisywane w pamięci komputera. To była w tamtym czasie absolutna rewelacja. Tokarka miała zamontowany precyzyjny czujnik optoelektroniczny zwykle służący do kalibracji luf karabinowych. Żeby go kupić, potrzebowaliśmy specjalnej zgody ministerstwa, o którą wystąpił rektor. Nasze urządzenie działało i z dumą pokazywaliśmy je gościom z zagranicy. Wprawdzie za pięć tysięcy dolarów można było na Zachodzie nabyć profesjonalną jego wersję, ale wtedy pięć tysięcy dolarów to była duża suma - uśmiecha się profesor.
Dendrochronologia - czyli metoda datowania drewnianych znalezisk archeologicznych na podstawie przyrostów rocznych pnia - została wynaleziona w latach 20. ub.w. w Stanach Zjednoczonych. Wielką karierę zrobiła jednak dopiero po II wojnie światowej. Gdy naukowcy przekonali się, że rzeczywiście można za jej pomocą bardzo dokładnie datować drewniane znaleziska, wybuchła na nią prawdziwa moda. W kolejnych krajach opracowywano chronologie przyrostów rocznych poszczególnych gatunków drzew. Jedynie Polska aż do lat 80. była dendrochronologiczną białą plamą. Kres położył temu dopiero prof. Marek Krąpiec.
Swój doktorat poświęcił bowiem zestawieniu skali dendrochronologicznej dla dębu z terenu południowej Polski i to skali obejmującej ponad tysiąc lat. W habilitacji znacznie ją uzupełnił, dzięki czemu obecnie sięga ona aż czterech i pół tysiąca lat wstecz. - Dziś możemy wziąć kawałek drewna dębowego z południa Polski, pomierzyć szerokości słojów, porównać ze skalą i powiedzieć: To drzewo rosło od 1 do 155 roku naszej ery i wtedy zostało ścięte. Można też w miarę dokładnie określić, gdzie ono rosło - mówi profesor.
Dęby z Modlnicy
W ten sposób można datować m.in. podobrazia dzieł malarskich, drewniane meble, elementy konstrukcyjne budynków, zbudowane z drewna łodzie itd., itd. Okazało się na przykład, że wiele wybitnych dzieł malarskich mistrzów holenderskich powstało na podobraziach z polskich dębów. - Miałem przypadek, gdy koledzy z Holandii przysłali sekwencję szerokości przyrostów dębowego podobrazia do datowania. Akurat badałem dęby w podkrakowskiej Modlnicy. I co się okazało? Że holenderski obraz namalowano na deskach zrobionych z drzewa, które wyrosło właśnie tam. Wartość testu wynosiła kilkanaście, a to się zdarza tylko wtedy, gdy drzewa rosną koło siebie… - opowiada profesor.
A jak właściwie zestawia się taką chronologię? Wykonuje się spis z natury. Prof. Krąpiec jeździł po regionie i wyszukiwał w lasach wiekowe dęby, z których pobierał próbki. Systematycznie odwiedzał też kopalnie żwiru i piasku, by pobierać próbki ze znajdowanych tam pni drzew. Tu kolejna anegdota: żeby móc kupić spalinową pilarkę wykorzystywaną do odcinania odpowiednich krążków, Marek Krąpiec musiał skończyć fachowy kurs. Dziś jest chyba jednym z niewielu uczonych, który może się poszczycić tytułem dyplomowanego pilarza.
Wróćmy jednak do metodologii. Żywe, rosnące drzewa o odpowiednim wieku znaleźć jest dość łatwo, natomiast uzupełnienie dziur w chronologii sprzed tysiąca lub półtora tysiąca lat jest już kwestią szczęścia. Tym bardziej że w dawnych latach wydobytymi w żwirowniach i piaskowniach pniami dębowymi po prostu palono…
W ten sposób swoje pierwsze lata kariery naukowej profesor poświęcił na objeżdżanie południowej Polski i gromadzenie materiału badawczego. A zestawienie wspomnianej chronologii przyrostów dębu zajęło mu ponad dziesięć lat. Dziś skala jego autorstwa to podstawowe narzędzie wykorzystywane przez badaczy do datowania drewnianych obiektów z terenów Polski.
Most z czasów Mieszka
A co profesor badał przy użyciu swojej metody? Tysiące zabytków: od drewnianych kościołów, przez dzieła sztuki, elementy budowlane, meble, narzędzia, łodzie i statki, aż po obiekty archeologiczne. Bez wątpienia najważniejsze - i najgłośniejsze - były jego badania dotyczące początków państwa polskiego w Wielkopolsce. Oto metodą dendrochronologiczną zanalizowano elementy znalezione przez archeologów na miejscu grodów uznawanych za kolebkę piastowskiej państwowości. Okazało się wtedy, że wbrew obowiązującym ustaleniom początki państwa Piastów to nie VIII czy IX w., lecz pierwsza połowa wieku X, a konkretnie lata 30. i 40. tego stulecia. Pierwszymi nowo zbudowanymi grodami państwowymi były Giecz, Poznań, Grzybowo, Ostrów Lednicki i Gniezno. Ustalenia te wywróciły dotychczasową wizję początków Polski, a znaczący udział miał w tym badacz z AGH.
Prof. Krąpiec datował elementy wałów grodowych, pozostałości domów, narzędzia itp., a zatem te drewniane elementy, które przetrwały w ziemi. Ustalił także wiek wydobytych z wód Jeziora Lednickiego resztek mostu zwanego gnieźnieńskim. Tu wyniki były równie sensacyjne - przeprawa została wybudowana najprawdopodobniej w zimie z roku 963 na 964. A zatem w czasach Mieszka I, jeszcze przed chrztem Polski.
Z kolei w Krakowie prof. Krąpiec badał drewnianą obudowę, na której zawieszony jest dzwon Zygmunta. Okazało się, że wcześniejsza obudowa w wieży została przed 1521 r. rozebrana, a na jej miejsce wykonano nową, specjalnie przeznaczoną pod nowy dzwon. Historycy dziejów Wawelu zastanawiali się nad tym przez wiele lat, tymczasem problem został rozwiązany dzięki temu jednemu, stosunkowo prostemu badaniu.
Swoje doświadczenia związane z dendrochronologią profesor zebrał w napisanym wspólnie z prof. Andrzejem Zielskim z UMK w Toruniu podręczniku do tej dyscypliny wydanym w 2004 r. Podręcznik cieszy się popularnością i cały czas na kolejne wydania (ostatnie w 2023 r.). Korzystają z niego głównie studenci archeologii i leśnictwa. Na uczelni prof. Krąpiec doczekał się wychowanków. Dwóch z nich jest już samodzielnymi pracownikami naukowymi, dawni doktoranci pracują w różnych miejscach Polski i świata; jeden jest dyrektorem muzeum w Biskupinie.
Ostatnich 10 tysięcy lat
Obecnie profesor zajmuje się poszukiwaniem drewna driasowego, starszego od najstarszych dębów. Poszukiwania prowadzone są w różnych częściach świata. W Polsce drewno takie udało się znaleźć w kopalniach węgla zespołu PAK Pątnów-Adamów-Konin. Posłuży ono do badań izotopowych na obecność węgla 14C i pozwoli na znaczne przedłużenie chronologii. - To jest zajęcie, które mnie teraz absorbuje. Mam nadzieję, że skończę przed emeryturą - uśmiecha się rozmówca.
Tutaj dochodzimy do drugiej naukowej specjalności Marka Krąpca - datowania radiowęglowego. Pozwala ono ustalić wiek obiektu w drodze pomiaru proporcji między izotopem promieniotwórczym węgla 14C a izotopami trwałymi 12C i 13C. - Na początku lat 2000. starałem się rozszerzyć możliwości datowania. Wszedłem we współpracę z naukowcami fińskimi, którzy opracowali nowy spektrometr do datowania radiowęglowego. Pozyskałem takie urządzenie i stworzyłem własne Laboratorium Datowań Bezwzględnych - opowiada badacz.
Z usług prof. Krąpca zaczęli korzystać archeolodzy, geolodzy, geomorfolodzy, historycy sztuki, potem także prokuratorzy. Laboratorium specjalizuje się bowiem w datowaniu próbek drewna i węgli drzewnych, ale też kości, gleby i osadów organicznych.
Swego czasu zlecono mu badanie kości znalezionych w tajemniczym masowym grobie w Raciborzu. Podejrzewano zbrodnię z okresu ostatniej wojny, epidemię lub jakieś inne tragiczne wydarzenie. Tymczasem badanie wykazało, że kości są XIV- i XV-wieczne, a kwerendy archiwalne pozwoliły ustalić dość prozaiczną przyczynę: były to szczątki osób pochowanych w pobliskiej kaplicy, które w pewnym momencie usunięto z krypt i zakopano w ziemi…
Rzeźba i poroże
Dziś Laboratorium wykonuje ekspertyzy dla większości polskich uniwersytetów, a także dla placówek z zagranicy: Austrii, Czech, Słowacji, Niemiec, Francji, Skandynawii. Są też indywidualni klienci. Jak na przykład pewien właściciel rzeźby z kości słoniowej, który chciał ją sprzedać, a dom aukcyjny zażądał datowania. Prof. Krąpiec ustalił, że rzeźba pochodzi z przełomu XVII i XVIII w. Inny ciekawy przypadek to datowanie… poroża jelenia przeprowadzone na potrzeby sprawy spadkowej.
W czerwcu tego roku Laboratorium prof. Krąpca dostało nagrodę dla firm przyznawaną przez Krakowski Park Technologiczny. Jest też w elitarnej grupie indeksowanych w amerykańskim czasopiśmie „Radiocarbon” podmiotów wykonujących pomiary 14C na świecie. - Rozwój wiedzy i idącej za tym techniki sprawia, że nasze umiejętności datowania obiektów, ale i wydarzeń z przeszłości stają się coraz lepsze. Coś, o czym kiedyś naukowcy marzyli, dziś jest rzeczywistością - mówi badacz.
Aktualnie prof. Krąpiec jest zaangażowany w projekt utworzenia na AGH nowoczesnego laboratorium w ramach Centrum Zrównoważonego Rozwoju i Poszanowania Energii Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Miękini. Będzie ono wyposażone w najnowocześniejszy spektrometr nowej generacji - PIMS (positive ion mass spectrometer) umożliwiający ustalanie zawartości biokomponentów w paliwach ciekłych i stałych. Ale to już temat na kolejną opowieść.