Ewolucja czwartorzędowych środowisk sedymentacyjnych

 

W profilach osadów jeziornych, jaskiniowych i eolicznych zapisane są zmiany klimatyczne i środowiskowe zachodzące pod wpływem czynników przyrodniczych, oraz będące efektem antropopresji.

Rekonstrukcja przebiegu tych zmian jest możliwa w oparciu o odtworzenie historii jezior współczesnych i kopalnych, a mianowicie wahań poziomu wód, zmian ich trofii i składu chemicznego oraz izotopowego. W obecnej chwili analizy izotopowe wykonywane są w węglanach, w planach jest wprowadzenie analizy izotopowej substancji organicznych. W specyficznym środowisku sedymentacyjnym, jakim są jaskinie, zarówno w osadach klastycznych, jak i w naciekach zachowany jest także zapis zmian klimatycznych. Uzależniona od klimatu i rozwoju roślinności zmienność stosunków izotopów trwałych w kalcycie nacieków jest odnoszona do konkretnych okresów dzięki datowaniu metodą uranowo-torową.

Planuje się analizy izotopowe wody z inkluzji i analizy izotopowe węgla z mikropróbek substancji organicznych zachowanych w naciekach. Skład izotopowy tlenu w różnego typu autogenicznych węglanach w lessach stanowi podstawę szacowania zmian temperatury w czasie ich powstawania, a skład izotopowy węgla w tych węglanach jest podstawą wnioskowania o typie ówczesnej roślinności.

Jeziora jako element środowiska przyrodniczego podlegają zmianom, które są wynikiem nakładania się procesów zachodzących wewnątrz jak i na zewnątrz zbiorników. Są żywo reagującym siedliskiem, którego zmiany są zapisane w osadach, osady zaś jako naturalne archiwum przeszłości stają się podstawą rekonstrukcji paleośrodowiska.

Przeobrażenia zachodzące w jeziorach to głównie wynik upływu czasu oraz zmian klimatu i jako zbiorniki akumulacyjne ulegają procesowi starzenia się. Często ten powolny, naturalny proces jest zaburzany i przyspieszany poprzez zmiany jakie zachodzą na terenie zlewni, co najczęściej jest wynikiem antropopresji. Zdeponowane w osadach jeziornych szczątki flory i fauny, poprzez znajomość ich wymagań ekologicznych, dają nie tylko zapis zmian zachodzących wewnątrz jeziora, ale także w jego okolicy. Wiele z nich związanych jest z gospodarczą aktywnością człowieka (m.in. melioracje, wylesienia, rolnictwo). Gatunki okrzemek i wioślarek ewolucyjnie nie zmieniły się co najmniej od ostatniego zlodowacenia, dlatego znając ich wymagania ekologiczne można odtworzyć zmiany klimatu, poziomu wody i trofii oraz pH. Cladocera są organizmami bardzo czułymi na zmiany trofii, co odzwierciedla się poprzez zmianę składu gatunkowego zespołów. Z kolei zmiany trofii, uzależnione są od ilości dopływających biogenów, na co niewątpliwie wpływ ma klimat, ale także często głównie gospodarcza działalność człowieka.

 

Jest to bardzo istotne zwłaszcza obecnie, kiedy coraz częściej stwierdza się nadmierną eutrofizację jezior.Wyniki badań plaeolimnologicznych (analizy chemiczne, paleobotaniczne, paleozoologiczne) wskazują na efekty i niepożądane skutki wpływów gospodarki ludzkiej. Aby móc poznać przyczyny i skutki zmian zachodzących w środowisku oraz  prognozować o przyszłości zwłaszcza o jakości wód naszych zbiorników wodnych, należy poznać ich stan nie tylko obecny ale także w przeszłości.

W badaniach paleolimnologicznych prowadzonych w ING PAN wykorzystuje się analizę szczątków roślinnych (okrzemki, glony Pediastrum) oraz szczątków fauny bezkręgowców (wioślarki – Cladocera, larwy owadów Chironomidae), składu chemicznego osadów, stosunków izotopów trwałych węgla i tlenu, wykorzystuje się także datowanie osadów metodą Pb-210.