Mapování glaciálních forem georeliéfu v okolí Prášilského jezera na Šumavě. Pavel Mentlík

Transkript

1 Geomorfologický Geomorfologické sborník mapování 2 a inventarizace tvarů ČAG, ZČU v Plzni, 2003 Mapování glaciálních forem georeliéfu v okolí Prášilského jezera na Šumavě Pavel Mentlík pment@kge.zcu.cz Katedra geografie ZČU v Plzni, Veleslavínova 42, Plzeň Jedním z fenoménů, kterému byla od počátku geologických a geomorfologických výzkumů Šumavy věnována velká pozornost, byla problematika zalednění v pleistocénu. Intenzivní výzkumy v této oblasti probíhaly zejména ve třicátých letech minulého století. Dosažené poznatky shrnul KUNSKÝ (1933), později CHÁBERA (1975) a na německé straně například PFAFFL (1986). I přes velkou atraktivitu tématu se výzkumy zalednění Šumavy ve druhé polovině minulého století na české straně téměř zastavily, s výjimkou jihovýchodní granitické části Šumavy shrnul VOTÝPKA (1997). Proto byl v roce 1999 ve spolupráci se Správou NP Šumava zahájen geomorfologický výzkum v okolí Prášilského jezera, povodí Jezerního potoka, za účelem tvorby geomorfologického informačního systému (MENTLÍK 2002A, B), který by měl odborné i aplikační využití. V rámci provedených prací byla věnována zvýšená pozornost glaciálním formám georeliéfu, v minulosti popisovaných geology a geomorfology MENTLÍK (2002B) a tam uvedená literatura a hydrolology JANSKÝ, ZBOŘIL (1999) a tam uvedená literatura. Pro získání ucelené představy o geomorfologii oblasti bylo jako zájmové území zvoleno povodí Jezerního potoka, kam náleží jak celé povodí Prášilského jezera tak Stará jímka, tedy oblasti, kde byly dříve popisovány glaciální tvary např. (KUNSKÝ 1939) a (RŮŽIČKOVÁ ET. AL. 2001) Geologická stavba je v celé oblasti Prášilska relativně pestrá, což se v některých případech (konkrétně přímo v bezprostředním okolí jezera) projevuje i v georeliéfu. Generelní obraz geologické stavby území je dán plutonickým jádrem, které je tvořeno dvěma variskými žulovými masívy (prášilský masív a masív Vydry) a jejich moldanubickým pláštěm (PELC 1991). V povodí Jezerního potoka je dominantní horninou st ředně zrnitá až hrubozrnná biotitická žula místy porfyrická (weinsberský typ). Zabírá spíše níže položené části zájmového území. Moldanubický plášť je v povodí Jezerního potoka z největší části zastoupen pararulou jednotvárné série. Další významnou jednotkou jsou degradované glaciální sedimenty pleistocénního stáří. Jedná se o nezpevněné převážně psefiticko-psamitické sedimenty. Jejich rozšíření končí asi v 990 m n. m. Jsou vázány na úpatí strmého, morfostrukturně podmíněného svahu se SV V expozicí, který se nachází nad Prášilským jezerem i Starou jímkou (PELC, ŠEBESTA 1994). 155

2 V zájmové oblasti jsou uvedeny (PELC, ŠEBESTA 1994) čtyři významné zlomy. Hlavní zlom má průběh S J a další, které na něj navazují, se stáčí již v typických moldanubických směrech SZ JV. Nad nejzápadněji položeným okrajem jezera se nachází významná hranice hornin svorová rula žula (PELC, ŠEBESTA 1994). Expozice stěny se zde mění z V na JV. Další žulová vložka se nachází i nad jižní částí jezera. Je pravděpodobné, že popsané morfostrukturní podmínky výrazně ovlivnily účinnost kryogenních a glaciálních procesů a lze říci, že na ně jsou vázány nejvýraznější relikty glaciální činnosti v povodí Jezerního potoka. Geomorfologická analýza povodí Jezerního potoka byla provedena ve t řech základních úrovních. Jako první bylo zkoumáno zájmové území komplexn ě. Cílem prací na této úrovni bylo vymezení základních typů reliéfu. Typem reliéfu rozumíme víceméně omezené území (představované složitými segmenty georeliéfu), které je tvořeno podobnými tvary a vzniklo v závislosti na příbuzných strukturních podmínkách působením určité množiny geomorfologických procesů (MINÁR 1996). K vymezení typů reliéfu v zájmovém území bylo použito metod rozboru morfometrických charakteristik, zejména podélných a příčných profilů údolí, analýzy sklonů, orientace a křivosti georeliéfu. Veškeré operace na této úrovni (v měřítku 1 : ) byly prováděny nad digitálním modelem území (DEM), který byl interpolován ve formě TIN (triangulated irregular network). K jeho tvorbě a následně všem dalším operacím, včetně vyhodnocení geomorfologického GPS mapování, byl použit software ArcView 3.1 a 3.2 s rozšířeními Spatial Analyst a 3D Analyst. Vstupní data pro tvorbu DEM byla získána ze ZABAGED více viz MENTLÍK (2002 B). Syntézou získaných skutečností byly vymezeny tři základní typy reliéfu (označené 1, 2, a 3 Tab. č. 1, Obr. příl. A), které jsou z hlediska morfometrických charakteristik homogenní a lze u nich předpokládat podobnou genezi. Mezi těmito poměrně stejnorodými oblastmi nacházíme přechodná území (hranice), jejichž morfometrické charakteristiky obsahují prvky obou přilehlých celků (Tab. č. 1). Výzkumem na této úrovni byly zjištěny charakteristiky, které výrazně odlišují oblast 3 od oblastí 1 a 2 (MENTLÍK 2002) (vymezení viz Tab. č. 1 a Obr. příl. A): o Podélný profil, který má plynulý charakter bez významnějších stupňů je zhruba v m n. m. přerušen výrazným stupněm. Výše následují další disharmonie plošina (0 4 ) pod strmým svahem (až 35 ) v závěru údolí. o Příčný profil se z asymetrického tvaru V mění asi v m n. m. v údolí tvaru širokého U. Tento přechod je velice ostrý. o Velké maximální hodnoty sklonů svahů, které se nachází pouze u typu reliéfu 3 (Tab. č. 1). 156

3 o Oproti oblasti 2 nízký průměrný sklon, resp. značné rozšíření reliéfu se sklonem 0 5 (je pravděpodobně způsobeno rozšířením starých morén, které byly následně ovlivněny fluviální činností, sufozí atd. Tab. č. 1). Tab. č. 2: Shrnutí hlavních typů reliéfu v povodí Jezerního potoka (vymezení Obr. příl. A) Typ reliéfu 1. Široké údolí s plochým dnem Max. sklon ( ) Sklony Prům. sklon ( ) 44,0 5,2 Hranice 1 32,6 5,0 2. Údolí tvaru V 44,8 11,3 Hranice 2 24,7 11,0 3. Údolí tvaru širokého U 65,8 10,3 Převládající sklony 2 5 (52 %) 5 15 (38 %) 5 15 (79 %) 5 15 (80 %) 5 15 (64 %) Převládající reliéfotvorný Nadmořská výška (m n. m.) proces Min. Max. Prům. Pravděpodobně kryopedimentace, nebo svahové procesy X Zpětná eroze, svahové procesy X Glaciální, kryogenní a svahové procesy Příčný profil Výrazně asymetrické Výrazně asymetrické Tvar V Tvar V Tvar U Na základě popsaných výsledků byla vyslovena hypotéza, že výše uvedené morfometrické anomálie jsou způsobené lokálním horským zaledněním, které bylo vázáno na oblast 3 (Tab. č. 1) (MENTLÍK 2002B). Tento poznatek byl ověřen i mapováním přímo v terénu, kdy byl v m n. m. zjištěn stupeň tvořený žulovými balvany bloky, na který výše navazuje balvanové moře. Tento útvar zřejmě představuje nejníže položenou glaciální formu v zájmovém území. V oblastech 1 a 2 (viz Tab. č. 1) nebyly geomorfologickým GPS mapováním v měřítku 1 : zjištěny žádné útvary, které by nasvědčovaly glaciální činnosti. Geomorfologické GPS mapování 1 : bylo následně prováděno v oblasti 3 (Tab. č. 1) (MENTLÍK 2002B). Práce byly rozděleny do dvou základních částí: o Výzkum morfometrických charakteristik vytvoření profilů zájmovým územím. Tato část vedla k vytvoření základní představy o morfologii sledovaných forem. 157

4 o Vymapování plošného rozšíření jednotlivých forem tato část prací přinesla základní poznatky o distribuci sledovaných forem s následným upřesněním jejich polohy pomocí leteckých ortofotosnímků. Na základě zjištěných skutečností byl vymezen výrazný typ reliéfu (Obr. příl. B), jehož vznik byl ovlivněn glaciální činností v pleistocénu. Svými morfometrickými charakteristikami se zřetelně odlišuje od okolního reliéfu, který má v podstatě středohorský charakter. Je tvořen glaciálními fosilními útvary, vytvářejícími více-méně výrazné segmenty georeliéfu, které jsou lokálně přemodelovány recentními geomorfologickými procesy. Podle jejich povahy, můžeme rozlišit segmenty odnosové (deficitní) a akumulační. Akumulační segment je oproti ostatnímu území oddělen na východě výrazným stupněm (sklon ) a na západě strmým svahem s východní až severovýchodní orientací, Prášilským jezerem a horizontálně až subhorizontálně ukloněným povrchem, který představuje ekvivalent jezera v oblasti Staré jímky. Segment je dále rozčleněn na jednotlivé fosilní formy georeliéfu, u kterých byl zjišťován jejich řád. Tato klasifikace je do jisté míry analogická se Strahlerovým číslováním toků (MINÁR 1996). Ve sledovaném území však nelze vymezit vždy dvě formy georeliéfu, které vytváří další vyšší jednotku, ale klasifikace spíše kopíruje kaskádové uspo řádání systému, tedy odpovídá uspořádání v rámci horizontálního průběhu hmot a energie. Taková analýza má značný význam, zejména pro pochopení pozice jednotlivých forem ve struktuře geosystému. U zjištěných forem georeliéfu byla dále provedena jejich systematická klasifikace na genetickém základě, jak ji uvádí MINÁR (1996) viz Tab. č. 2. Deficitní segment přestavují především dvě amfiteatrální sníženiny, které mají charakter karů. Jejich dna vytváří oblast Staré jímky a jezera. Zhodnocením a rozborem zjištěných skutečností byl vytvořen model pravděpodobného vývoje a rozšíření ledovce. Jeho tvorba vycházela z těchto předpokladů: o Klastické sedimenty, které jsou ohraničeny zjištěným výrazným stupněm, vznikly podobným vývojem, na kterém se s velkou pravděpodobností podílela glaciální činnost. o Tyto sedimenty, jsou výrazně protažené podél morfostrukturně podmíněného svahu s převažující východní (částečně JV) expozicí. Jejich distribuce byla modelována laterálním tlakem (ve směru od svahu). o Tento svah, byl i před přemodelováním ledovcovou činností výraznou formou georeliéfu a svou chladnou orientací (především V) snižoval orografickou sněžnou čáru. Tím vytvářel vhodné podmínky pro akumulaci firnu u svého úpatí, ale v teplejších a vlhčích obdobích zde probíhaly výrazné svahové procesy, které mohly produkovat velké množství klastického materiálu. 158

5 o Nejvýraznější glaciální činnost probíhala v okolí dnešního jezera, kde se nachází nejvýraznější akumulační formy. o I u výše položeného karu je výrazné přemodelování nejblíže svahu. Tato skutečnost je zřejmá po vytvoření linií potenciálního odtoku (Obr. příl. C). Sněhový (ledový) materiál, který se nahromadil u úpatí svahu tedy stékal do níže položeného karu a zvyšoval tak zde účinnost glaciálních procesů. o Na intenzitu glaciální činnosti měly velký vliv litologické podmínky, které zvyšovaly účinky glaciální eroze v územích s horninově pestrou stavbou (Obr. příl. D). Akumulace sněhu byla pravděpodobně vázána na výraznou plošinu nad dnešním jezerem která má povahu kryoplénu. I v dnešní době na tomto zarovnaném povrchu dochází v zimních obdobích k výrazné deflaci sněhu a na hraně, oddělující kryoplén od strmého karového svahu, k tvorbě převějí často větších než 1 m (leden 2002). Za takových situací na nezalesněných partiích svahu dochází k řítivým pohybům sněhu (max. délka 34 m na ploše m 2 v lednu 2002). Tyto procesy v dnešních podmínkách výrazně omezují zbytky lesa, které se na svahu nachází. Po delším trvání sněhové pokrývky vznikají na hraně sněhové nátrže (max. šířka 67 cm v březnu 2002), které rovněž svědčí o predispozicích pro vznik sněhových lavin. Je zřejmé, že v obdobích, kdy svah nebyl pokryt vegetací a docházelo k větším sněhovým srážkám, byl sníh, přemisťovaný z hřbetové plošiny deflací, transportován po svahu lavinami na jeho úpatí, kde vytvá řel výrazné akumulace. Jeho hromadění podporovala chladná orientace svahu, způsobující snížení orografické sněžné čáry. Na skalních výchozech, rozšířených na svahu (MENTLÍK 2002B), probíhalo v kryomérách pleistocénu intenzivní kryogenní zvětrávání. Uvolněný materiál padal na sněhové akumulace, sklouzával po nich a hromadil se ve formě pasívních morén. V případě, že akumulace sněhu byla dostatečně velká podle DEMKA (1987) nutná mocnost asi m došlo ke vzniku ledovce, který při následném pohybu odtlačoval klastický materiál směrem od svahu. V případě, že došlo k oteplení, mocnost ledovce se zmenšila a akumulací klastického materiálu, který byl uvolňován dále kongelifrakcí, vznikl skalní ledovec pravděpodobně postglaciální nestabilní model (BURGER, K. C. ET. AL. 1999). Další oteplování a případné značné provlhčení materiálu na strmém svahu vedlo zřejmě k tvorbě mur. Klastický materiál se hromadil u úpatí stěny, odkud byl částečně transportován fluviální erozí. Při dalším ochlazení opět došlo ke zvýšené akumulaci sněhu, vzniku skalního ledovce lavinového typu (BURGER, K. C. ET. AL. 1999) a konečně opět ledovce, který osciloval a sedimenty občasně posouval směrem od svahu. Je pravděpodobné, že na bázi této akumulace působila fluviální eroze, která odtud odnášela ukládaný materiál do nižších partií povodí. K tomuto 159

6 vývoji mohlo docházet v rámci velkých klimatických změn, kterými byl typický poslední kryomér Danschaard Oeschgrovi cykly (např. CÍLEK 1993). Podle zjištěného rozšíření glaciálních útvarů byl vypracován model potenciálního rozšíření ledovce před jeho konečnou ablací s liniemi pravděpodobného pohybu ledu (Obr. příl. C). Z jejich průběhu je zřetelné spojení výše položeného karu s oblastí dnešního jezera. Naopak je zřejmé, že glaciální činnost téměř neprobíhala v oblasti mezi jezerem a Starou jímkou (dnes výrazný erozní zářez). Tuto skutečnost potvrzuje absence valů 2. řádu (viz Tab. č. 2 a Obr. příl. B a C). V zájmovém území lze vymezit dvě oblasti s odlišnou interakcí glaciální činnosti a strukturních podmínek (v oblasti dnešního jezera a Staré jímky). Hlavním faktorem, který obě oblasti zřetelně odlišuje, je litologická heterogenita v okolí Prášilského jezera a naopak jednotvárnost horninového podkladu v okolí Staré jímky (MENTLÍK 2002B). Tyto základní strukturní rozdíly, vedly ve dvou lokalitách nad jezerem k větší diferenciaci reliéfu glaciální činností, následné změně orientace svahu z chladné V na teplejší JV, což zpětně zvyšovalo intenzitu ledovcové eroze (Obr. příl. D). Z výše uvedeného vyplývají následující aspekty: o V povodí Jezerního potoka byly geomorfologickými metodami zjišt ěny stopy dvou zalednění. o Druhé (méně rozsáhlé) zalednění vytvořilo výrazný typ reliéfu, který se morfometricky liší od okolních v podstatě středohorských forem. Celkově lze vymezit dva fosilní segmenty vzniklé glaciální činností deficitní (s převažujícím odnosem hmot) a akumulační. Tyto segmenty jsou v dnešní době přemodelovávány svahovými (mury) a fluviálními pochody (erozní zářezy). o Pro poměrně málo rozsáhlou glaciální činnost měl rozhodující úlohu tektonicky podmíněný svah s východní orientací, deflační plošina nad jezerem a petrologické poměry oblasti. o Hlavními procesy, které působily při vzniku malých ledovců, byla deflace a transport sněhu po svahu ve formě lavin. o Ledovec (sněžník) měl protáhlou akumulační oblast, která byla vázána na sníženou orografickou sněžnou čáru, což způsoboval výrazný, morfostrukturně podmíněný svah s chladnou orientací. Závěrem nezbývá než uvést, že uvedené aspekty jsou hypotézou, která byla vyslovena na základě podrobného geomorfologického mapování v zájmovém území, následné geomorfologické analýzy a zhodnocení výsledk ů jednotlivých dílčích kroků. Pro vyslovení přesnějších závěrů je ještě nutné provést další výzkumy, které by mohly přesněji určit původ a stáří deponovaného materiálu a tedy i charakter pochodů, které jednotlivé útvary utvářely. 160

7 Tab. č. 2: Systematická klasifikace forem reliéfu vymezených v rámci glaciálního typu reliéfu v okolí Prášilského jezera skupina třída podtřída rodina podrodina druh varieta stádium řád stáří kryogenní glaciální horské odnosu akumulace kar pasivní čelní moréna na tektonickém svahu fosilní 1 2 zdvojená fosilní 3 4 jednoduchá fosilní 3 posl. kryomér posl. kryomér posl. kryomér exogenní hydrogenní mechanické fluviální sufózní strž na glaciálních aktivní 3 recent sedimentech neaktivní 3 holocén odnosu na erozní zářez tektonickém aktivní 1 recent svahu odnosu pseudozávrt na moréně aktivní 1 recent odnosu odtrhová oblast rotační, na hranici hornin aktivní 1 recent litogenní povrchový murový akumulace koryto strukturní aktivní 2 recent akumulační kužel aktivní 3 recent poslední žulové neaktivní 1 kryomér řítivé akumulace suťové pole na kryst. břidlicích neaktivní 1 (recent) poslední kryomér (recent) Literatura BALATKA B Regionální členění reliéfu Západočeského kraje. Krajský pedagogický ústav Plzni, Plzeň

8 BURGER, K. C., DEGENHARDT J. J. JR. & GIARDINO, J. R Engineering geomorphology of rock glaciers. Geomorphology 31, p CÍLEK V., 1993: Výsledky ledového vrtu SUMMIT v Grónsku. Vesmír 11. s CHÁBERA S., Přehled vývoje názorů na otázku zalednění Šumavy. Šumava 5 s Vimperk. JANSKÝ, B., ZBOŘIL, A The Prášilské Lake. Acta Universitatis Carolinae Geographica, XXXIV, 2, p KUNSKÝ J., Zalednění Šumavy a šumavská jezera. Sborník České společnosti zeměpisné. 39/1. s Praha. KUNSKÝ J., 1939 Geologie a geomorfologie Sušicka. s Sborník Sušicka. Okresní sbor osvětový, Sušice. 450 s. MENTLÍK, P. 2002A. Tvorba geomorfologického informačního systému pro oblast Prášilského jezera (Šumava). Geomorfologický sborník 1. Kirchner, K, Roštínský, P. edit. Masarykova univerzita v Brně : Brno. s MENTLÍK, P. 2002B. Příspěvek ke geomorfologii okolí Prášilského jezera (povodí Jezerního potoka). Silva Gabreta 8, Vimperk : Správa NP Šumava. s MINÁR, J Niektoré teoreticko metodologické problémy geomorfológie vo väzbe na tvorbu komplexných geomorfologických máp. Acta Facultatis Rerum Naturalium Universitatis Comenianae Geographica 36. Bratislava : Univerzita Komenského v Bratislave. s ISBN PELC Z., Nové poznatky o geologické stavbě a litologii moldanubika Šumavy v úseku Borová Lada Prášily KašperskéHory. Zprávy o geologických výzkumech v roce ČGÚ, Praha. PELC Z., ŠEBESTA J., 1994: Geologická mapa ČR. List Kašperské Hory. 1 : Český geologický ústav Praha. PFAFFL F., 1992: Die Glazialseen des Hohen Böhmerwaldes. Geol. Bl. NO-Bayern. 42/1-2. p Erlangen. RŮŽIČKOVÁ E., RŮŽIČKA M., ZEMAN A. & KADLEC J., 2001: Quaternary clastic sediments of the Czech Republic. ČGÚ, Praha. 92 p. VOTÝPKA J., 1997: Geomorphological Analysis of the Development of the South-Eastern Šumava Granite Region. Acta Universitatis Carolinae Geographica 2. p Summary The geomorphological mapping of the glacial forms in Prášilské jezero Lake area The problems of glaciations of the Šumava Mountains are a very interesting and often discussed topic. But there is a lack of information about the problems in this time. Because of the problems glaciation of environs of Prášilské jezero Lake was researched from geomorphological point of view for last three years. Relicts of two-phases glaciation were discovered in this interest area. The first phase was older and probably larger than the second phase. But the younger phase left a special type of relief, that is very obvious in a common middle mountains relief in this area. For distribution of these glacial forms a slope (with N NE orientation) of tectonic origin was very important. Then structural conditions were an important reason for various activities of glacial processes. Genesis and development of found forms of the relief and ways of glacial processes are discussed. 162

9 Obr. příl. A: Hlavní typy georeliéfu v povodí Jezerního potoka Obr. příl. B: Distribuce jednotlivých geomorfologických forem glaciálně přemodelovaného typu georeliéfu 163

10 Obr. příl. C: Rozsah pravděpodobného zalednění před konečnou ablací ledovce Oblast Staré jímky Akumulace Regelace Glaciální činnost Homogenní litologické podmínky Akumulace Regelace Glaciální činnost Heterogenní litologické podmínky Teplá orientace Menší pestrost glaciálních forem georeliéfu 2 Větší pestrost glaciálních forem 1 Větší diferenciace georeliéfu Obr. příl. D: Schéma prostorové diferenciace vztahů mezi morfostrukturními podmínkami a intenzitou glaciální činnosti 164