Holocén vízszintváltozások Európában

4.3.5. Holocén vízszintváltozások Európában

A 70-es évektől kezdődően kiemelt figyelem irányult tavak vízszintingadozásának rekonst-rukciójára, mint a klímarekonstrukció eszközére. A tavak drasztikus vízszintváltozására a legeklatánsabb és talán legközismertebb példa az észak- és közép-afrikai tavaké – amelyek egyszerűen eltűntek 6000 évvel ezelőtt (Gasse 2000). A vízszintváltozások tanulmányozá-sát – csakúgy mint szinte minden paleoökológiai rekonstrukcióét – a korolás technikájának fejlődése teremtette meg. A pontos korolás tette lehetővé, hogy a különböző tavakból nyert üledékek egymással összehasonlíthatóak legyenek. Egyre több adat gyűlt össze arról, hogy a holocén során az európai tavak vízszintjében több méteres változások történtek (Ga-illard 1985, Digerfeldt 1988, Magny & Ruffaldi 1995). Először Dél-Svédország tavainál ismertek fel a szinkron (trend-szerű) változásokat. Harrison & Digerfeldt (1993) bizo-nyította, hogy egy-egy régión belül a vízszintek változása klimatikus okokra vezethető vissza.

Ezen a tudományterületen a következő nagy lépés Magny munkásságához kötődik.

Svájcban a Jura-Alpokban 26 tó vizsgálata alapján regionálisan szintén szinkron válto-zásokat mutatott ki: a vizsgált tavakban 10,200 és 9800 kalibrált BP év között magas vagy emelkedő volt a vízszint, 7800 és 6800 év között magas, míg 9800 és 7800 között ala-csony vízszintet rekonstruált, csakúgy mint 4500 és 3500 kalibrált BP év között. Magny (2004) adatai alapján azt a következtetést vonta le, hogy a vízszint változások a nap aktivitásával mutatnak szoros összefüggést. Magny et al. folyamatosan közölték az bizo-nyítékokat, hogy a vízszint változások klimatikus okokra vezethetőek vissza (Magny 2004, 2007, Magny et al. 2013) Hűvös és nedves klíma alatt a vízszint emelkedik.

Látványos és érdekes eredményt kapunk, ha a tavak relatív vízszintjét (a maihoz viszo-nyítva, magasabb vagy alacsonyabb) térképen ábrázoljuk. Európára ilyen jellegű térképet Yu és Harrison készített a Global Lake Status Data Base (GLSDB: Kohfeld & Harrison 2000, Harrison et al. 1998, 2002) adatbázis alapján (Yu & Harrison 1995). Az adatbázis 156 európai tó vízszintváltozásait rögzíti. Csak olyan tavak kerülhettek be az adatbázisba, amelyek vízszintje klimatikusan meghatározott, vagyis tektonikus mozgások, geomorfoló-giai módosítások, tengervíz elöntések, emberi beavatkozások a vízgyűjtőn nem történtek.

A különböző időszakokban szerkesztett térképek alapján a következő kép rajzolódik ki a vízszintek alakulásáról Európában. 10,700 kalibrált BP év körül a mediterrán területek a mainál nedvesebbek, míg Európa középső része, Finnország és Svédország déli részéig szárazabb volt a mainál. 7850 kalibrált BP év körül a baltikum szárazabb volt a mainál,

de az atlanti parti vidék, Finnország belső területei az orosz síkság nedvesebb volt. 5700 kalibrált BP év után fokozatosan alakult ki a jelen állapot, amit 3200 és 2000 kalibrált BP év között megszakított egy nedvesebb időszak a mediterrán területen.

Harrison et al. (1996) arra következtett, hogy a vízszint ingadozások alapvetően a napsugárzás erősségének és a jéggel borított területek nagyságának változásával függ össze de természetesen ettől lehetnek eltérések, nem direkt a követés.

Ugyanezen adatbázis egy másik alkalmazása, amikor időben nézzük a vízszint válto-zását. 65 európai tó adatait 250 éves időszakokra osztották, 41 időszegmenset kaptak (58.

ábra). Nincs értelme finomabb skálának, mert a korolás sem finomabb. Hét típust különí-tettek el, amelyek geológiailag is jól elválnak egymástól. 1. Norvégia arktikus területein, Finnországban 9000 előtt alacsony vízszint jellemző, aztán mélyül, maximális a mélység 7500 és 5000 között, 4000 után csökken és alacsony marad napjainkig. A 2. csoportba tartozó tavak az Atlanti Óceán partvidékén helyezkednek el, Ibériai-félsziget, Írország, Skócia Norvégia. Ezekben a tavakban 10 000 és 5000 év között magas a vízszint, 4000 után csökken, a legalacsonyabb 1500 év körül, ezután emelkedésnek indul. Az egyes cso-portok összehasonlítása azt mutatja, hogy a változások az egyes csocso-portokban gyakran azonos időben történtek, de ellenkező irányba (pl. az egyes csoportban a kora-holocénben alacsony, míg a 3. csoportban Finnország, Svédország és Nagy Britannia központi része-in) magas. A 7500 és 5000 évek között az egyes csoport tavai maximumot mutatnak, míg a 3 csoportban éppen ekkor minimális a vízszint. Mindezekből arra következtethe-tünk, hogy a légköri cirkuláció időről időre megváltozik, a tavak vízszintjében jelentős változás figyelhető meg, bár gyakran a változás ellenkező előjelű. Harrison et al. 500 éves intervallumokra osztották a tavak vízszintjét és megállapították, hogy gyors változások 9500–9000 (10,740–10,100 kalibrált BP év), 7500–7000 (8300–7800 kalibrált BP év) és 4500–4000 (5200–4500 kalibrált BP év) között történtek. A közbeeső időszakok, főleg a 7000–5500 (7800–6300 kalibrált BP év) nyugodt és stabil klímájú időszak volt. A tenger-víz hőmérsékletének rekonstrukciója határozott változást mutat 9000 (10,100 kalibrált BP év) és 7000 (7830 kalibrált BP év) körül. 5000 év (5760 kalibrált BP év) után a tengervíz felszíni hőmérséklete hűlni kezd, ami 4000 évnél (4500 kalibrált BP év) még intenzívebbé válik a hűlés. A Nap pozíciója, aktivitása, a vulkánkitörések, a földfelszín borítottsága, az óceáni cirkuláció, az üvegházra ható gázok összetételének változása befolyással van a klíma változására (Wanner et al. 2008).

A diatómák életformák szerinti csoportosítása, a planktonikus és bentonikus fajok arányának (P/B) alakulása széles körben elfogadott módszer a vízszint rekonstrukciókhoz (e.g. Barker et al. 1994, Magyari et al. 2009b, Cvetkoska et al. 2014, 2015). Ugyanakkor ezt az arányt sok más tényező is befolyásolhatja. Ezek közül a legjelentősebb a trofitás változása, de a pH és a sótartalom változása is okozhat eltolódást a P/B arányban, anélkül, hogy a vízszint megváltozna (Battarbee, 2000). Ezeket a szempontokat különös gonddal kell figyelembe vennünk a késő-holocénben, amikor az emberi hatás jóval erősebb, mint a klíma szerepe.

Vizsgálataim egyik fő célja a vízszint rekonstrukció volt, elsősorban azért mert a multi-proxi vizsgálatokban részt vevő munkatársak számára ez az információ saját adataik értékeléséhez hasznos lehet.

A Retyezátra vonatkozó első publikációkban mechanikusan alkalmaztuk a P/B arány változást. Az összefoglaló munka során azonban, amikor az adatokat elemeztem tűnt fel, hogy a Brazi, a legsekélyebb vizsgált tavunk, medrének 80%-a feltöltődött az elmúlt

58. ábra. A vízszintek alakulása Európában, a holocén során (Harrison et al. 1996) alapján. A térképen használt színek megfelelnek az ábra bal oldalán szereplő profilokkal. Kör jelzi azokat a tavakat, amelyek szigorúan követik a mintázatot, négyzet jelöli a hasonló, de több egyéni bélyeget mutató vizeket

15 700 évben (2007-ben a mintavétel során egy méter a vízmélység és 490 cm hosszú üledéket emeltek ki belőle a fúrás során (2. táblázat.) A Liában a leggyorsabb a feltöltődés üteme (Hubay et al. 2016); a tó elveszítette medrének több mint 60%-át 17000 év alatt.

A két mély tóban a mederhez képest jóval kisebb a feltöltődés aránya (10% körüli) ennek ellenére itt is korlátozott a vízszint rekonstrukció lehetősége. A Bukura üledékének a mátrixát moha alkotja, ezt makroszkopikusan is jól látható (Hubay et al. 2016, Vincze et al. submitted). A diatóma közösség főleg mohákhoz kötődő, perifitikus fajokból áll, nem mutatható ki jelentős változás, vagyis a Bukura üledéke csak korlátozottan alkalmas paleolimnológiai rekonstrukcióra.

A retyezáti tavak közül a vízszintváltozás becslésre így egyedül a Gales-ben vállalkoz-tam, melynek medrének nem több, mint 10% töltődött fel (Hubay et al. 2016). A P/B arány alapján 9300–9000 és 3000–1700 kalibrált BP év között volt magas a tó vízszintje.

Az első időszak jó egyezést mutat az ún. 9.3 eseménnyel (Fleitmann et al. 2008), a máso-dik magas vizű időszak a hűvősebb/nedvesebb időszakkal egyezik, (ez az ún. „neoglacial cooling” period (Mackay et al. 2003, Wolfe 2003, Mackay 2009).

Mint láttuk a hegyi tavakban a vízszint változások nyomon követésére csak korlátos lehetőségek vannak. Ezzel szemben, a ban, mint közép-Európa legnagyobb sekély tavában ez erre több lehetőség nyílik. Az életformákon túl a szalinitás (sótartalom) rekonstruk-ció és jó proxija a tóban lévő víz tömegének becslésére. Balaton, mint sekély, zárt, nagy felületű tó elvileg ideális vizsgálati objektuma lenne a vízszint ingadozásokra. A Bala-ton paleolimnológiai vizsgálatába a legnagyobb gondot a korolás jelenti. Az üledéken közvetlenül mért (bulk) minták ¹⁴C korolása a víz magas karbonátkoncentrációja miatt megbízhatatlan. A szárazföldi fosszíliák a tó belsejébe kis valószínűséggel kerülnek be, tehát annak az esély, hogy egy sok ponton korolt fúráson nagy felbontású elemzés készül-jön igen csekély. Összességében a három balatoni fúrás sókoncetráció változásai, valamint

%

Zalavári-víz Szent Anna-tó Ighiel tó

Fiatal driász

aerofita bentikus

perifita planktonikus/tichoplanktonikus korok

59. ábra. A négy vizsgálati területen a diatómák életforma szerinti megoszlása

a sugaras szimmetriájú kovaalga fajok magasabb aránya alapján a kora-holocénben, és 6000–5000 között magasabb a vízszint a Balatonban.

Az vízszintek becslése könnyebb/jobb/megbízhatóbb mint a magasaké. Az alacsony vízszintnél lápgyűrű alakulhat ki, a part vegetáció előretörése vagy a víz koncentrációjá-nak növekedése megbízhatóbban mutatható ki.