V zrcadle severu. Milena Kociánová. Foto M. Kociánová

Transkript

1 V zrcadle severu Milena Kociánová Foto M. Kociánová

2 Známou informací pro většinu z vás je ovlivnění přírody Krkonoš dobami ledovými, tj. bývalými místními ledovci i opakovanou blízkostí ledovce skandinávského. Tento zjednodušený pohled ale zahrnuje období 2,5 miliónu let, v průběhu nichž se střídala období chladná glaciály s obdobími teplejšími interglaciály. Výzkumy v posledních letech, které provádějí pracovníci Správy KRNAP spolu s odbornými institucemí Akademie věd ČR a Univerzitami v Krkonoších i ve Skandinávii nám dovolují přiblížit a upřesnit obraz vývoje tundry Krkonoš od konce posledního zalednění do současnosti, tj. v období zhruba posledních let.

3 Rozsah skandinávského ledovce před ca lety. Zhruba v té době krkonošské lokální ledovce začaly roztávat. Jejich poslední zbytky zhruba před 8000 lety byly datovány pomocí izotopu 10Be měřeného v morénovém materiálu a izolovaných skalách (Mercier et al. 2000, Engel et al. 2011) Maly Staw, Karkonosze Mts 13,6+-0,9

4 Krkonošské ledovce začaly odtávat zhruba před lety. Pozice skandinávského ledovce v té době je vyznačena na obrázku. Abisko Abisko Leirpullan Nikel Jižní okraj skandinávského ledovce před ca lety Zbytky skandinávského ledovce před ca lety Do 8000 BP roztály téměř všechny jeho zbytky. Roztátí ledovců Krkonoš před ca lety (Chyba v určení pomoci izotopu 10Be je dost velká -až let, i proto ten velký rozptyl Johanson et al 2011, Lunkka et al. 2004, Lundquist 1986 in Současné ledovce ve Skandinávii začaly znovu narůstat před ca lety místa, která známe z našich srovnávacích prací Jotunheimen, Dovrefjell, Finse, Abisko, Pallas-Yllas tunturi, Kilpisjarvi, Kevo, Kolský poloostrov, RNDr Jankovská - vlastní pylové analýzy

5 Představu o tom, jak vypadaly naše kary se zbytky ledovců, si můžeme udělat na základě současných karových ledovců ve Skandinávii. Proč ve Skandinávii? Protože její pohoří jsou mnohem starší než Alpy a reliéfem jsou proto geologicky starším Krkonoším podobnější, než mladé Alpy nebo Tatry. Kaarsa glacier, Sweden melted 8000 BP, new glaciation 3150 BP Photo: J. Elster Lyngen Alpen, Norway Melted 9000 BP, new glaciation since 4000 BP Photo: M Kociánova

6 Náhorní plató Krkonoš v té době mohla vypadat např. podobně jako současná v oblasti Jotunheimen a Dovrefjellu. Na přilehlých svazích ležela trvalá firnová pole, možná i charakteru menších firnových ledovců. Foto J. Materna 2016 Abisko Slattatjakka Mt Foto M. Kociánová 2010 Na základě výsledků projektu MŽP a oddělení OP Správy KRNAP v letech trvalá sněhová pole v Krkonoších roztávala na základě datování bázípůdních profilů v místech dnešních sezónních sněhových polí před ca 5000 až 3500 lety. Projekt POPFK MŽP : Vývoj vegetace a mezo/mikroreliéfu Krkonoš v průběhu holocénu a počátky jeho ovlivnění člověkem

7 Na plató se tvořily různé půdní tzv. periglaciální formy utvářené střídavým táním a mrznutím nejsvrchnější - tzv. aktivní vrstvy permafrostu. Na obou hlavních plató Krkonoš v okolí Labské a Luční boudy, i na plató vyšších úrovní na Luční pláni, Stříbrném hřbetu, Stříbrném návrší, v okolí Harrachových kamenů, Violíku dnes nalezneme jejich pozůstatky v podobě částečně či zcela zarostlých strukturních půd. Norsko Foto J. Materna 2016 Luční pláň Foto M. Kociánová 2016

8 Strukturní (patterned ground) versus polygonální půdy Proč používám termín strukturní půdy? Protože to je obecnější pojem, který zastřešuje daleko více půdních forem utvářených mrazem nebo spolupůsobením dalších faktorů a procesů formy tříděné, netříděné, kruhy, polygony pruhy stupně atd. (sorted, nonsorted, circles, polygons, steps ) U nás se běžně používá termín polygonální. Ten se ale vztahuje k formám, jejichž prvotní příčinou jsou mrazové trhliny, trhání půdy mrazem (frost cracking) tedy vznik ve velmi chladném a aridním prostředí. Vznik našich forem byl zcela jistě polygenetický, podílelo se na něm daleko více procesů - mrazové třídění, vzdouvání půdy, víření půdy (frost sorting, frost heave, frost boil). Proto je lépe používat termín strukturní půdy. Frost cracking, Vysoká Arktida, Kanada (Walker et al. 2003) Frost boil (Abisko) Foto Kociánová 2010 Polygenetické formy u nás Foto Kociánová

9 Z hlediska konce zalednění a následně celého průběhu holocénu je ale třeba upozornit na skutečnost, kterou jsme doposud opomíjeli. Téměř všechny současné skandinávské ledovce nejsou pozůstatkem pleistocenního zalednění a ani tundrový reliéf, se kterým se dnes setkáváme v alpínských polohách Skandinávie není v podobě, v jaké byl na konci pleistocenního zalednění. Téměř všechny skandinávské ledovce do ca BP roztály.

10 Proč je to pro nás důležité Protože je zřejmé, že Skandinávie zažila daleko razantnější klimatické změny než naše území. Jak z pohledu prudkého oteplení, tak následně z ochlazení. Při něm, když začaly znovu narůstat a oscilovat ledovce, samozřejmě musela narůstat i oscilovat trvalá i sezónní firnová pole, znovu vznikal v povrchových vrstvách permafrost, změnil se - a mění do dnes - i mikro- a mezoreliéf. -. To je jeden z důvodů proč nacházíme na skandinávských lokalitách např. v Abisku, ve Finse, v Dovrefjellu, Jottunheimenu nad hranicí lesa stále aktivní terén s nesouvislým nízkým pokryvem cévnatých rostlin, zatímco u nás převažují nad alpínskou hranicí zapojená travní a rašeliništní společenstva vyvíjející se v posledních ca 5000 letech v relativním klidu. Foto M. Kociánová 2010 Foto M. Kociánová 2014

11 Chladná období v Krkonoších indikovaná na základě profilu Labský důl (Engel et al. 2010) Roztátí permafrostu v oblasti Rownia pod Sniezka (Jahn 1977) a trvalých firnových polí Tání ledovců v Krkonoších (Engel et al. 2011)

12 Příklad změny pokryvu reliéfu (kryoplanačních teras ) v čase a klimatu Slattatjakka Mt. Iniciální mechová společenstva na okrajích trvalých sněhových polí či na bázi dlouholežících sněhových polí, typická pro skandinávské lokality, na obdobném reliéfu u nás již nenajdeme Luční hora Mt. (Krkonoše)

13 Podobně je tomu na brázděných půdách (soil strips) nebo s tzv. dlážděnými půdami (stony pavements) Foto M. Kozák Foto M. Kociánová Brázděné půdy (Dovrefjell Blahoin Mt. ) a Krkonoše severní svah Harrachových kamenů Foto J. Materna Foto M. kociánová Nivační deprese s dlážděnými půdami (Norsko) - u nás s reliktem dlážděných půd výjímečně obnaženým

14 Otázka permafrostu Kupovitá forma palsy a plató palsa u Abiska Foto M. Kociánová 2010 Profil aktivní vrstvou a částí permafrostu kupovité palsy Foto M. Kociánová 2010 Foto V.Jjankovská 2000 U nás povrchové části minerálního podloží resp. alpínského permafrostu roztály teprve před ca 5000, možná přetrvávaly i déle, protože v pleistocénu se předpokládá hloubka promrznutí na Krkonoších až 200 m (Czudek 2005). Současný permafrost v rašeliništích Skandinávie vznikl relativně nedávno v oblasti Abiska, či Nikelu na Kolském poloostrově zhruba před 3500 lety při výrazném ochlazení. U nás nikoli klima i mocnost rašelinišť to vylučují. (výsledek pylových analýz prováděných dr. Jankovskou a datování v rámci projektú řešených BÚ AV ČR ) a následně i Správou KRNAP v r ) Kde a do jaké hloubky roztálo skalní podloží resp. alpínský permafrost ve Skandinávii, není tak zcela známo.

15 Aapa struktury rašeliništ pruhy (strangy), protáhlé deprese (flarky) Úpské rašeliniště Pančavské rašeliniště Foto M. Kociánová Místo pals se u nás nejspíše v chladném výkyvu kolem 3000 BP vyvinuly aapa struktury, rovněž charakteristické pro Skandinávii. Přechod aapa v palsy a naopak je ale běžný. Z toho důvodu je pro nás důležité poznat, jak se mění mezo a mikroreliéf palsa rašelinišť, když roztávají. Rašeliniště S od Narviku Foto M. Kociánová

16 2000 Změny reliéfu a vegetace v důsledku tání permafrostu jsme měli možnost zaznamenávat v rámci srovnávacích projektů v oblasti severošvédského Abiska letech Pokračování je už jen soukromě z vlastního zájmu Foto M. Kociánová Kociánová,Štursová, Jankovská od r Foto M. Kociánová

17 . Foto J. Materna Opakované vyhodnocení roztávání pals v oblasti středního Norska - Dovrefjellu, odkud máme vlastní sledování z rovněž z r. 1998, 2004 by umožnilo lépe pochopit utváření rašeliništních mikro a mezoforem vzhledem k větší podobě s klimatickými podmínkami Krkonoš a geografické poloze Foto J. Materna

18 Hodně z těchto informací nám říkají pylová data. Díky nim a zde přítomné palynoložce paní dr. Jankovské toho víme o vývoji vegetace od konce zalednění v Krkonoších i ve Skandinávii daleko více. Pylové analýzy z profilu Labský důl dokládají vývoj vegetace Krkonoš za posledních ca let (Jankovská 2004, Engel et al. 2009), z Krakonošovy zahrádky a Rýchor za ca let (Jankovská 2015) Pylové analýzy z již zmíněných profilů Abisko a Nikel dokládají vývoj vegetace v severním Švédsku a na Kolském polostrově od odlednění před ca lety (Jankovská et Kociánová 2010) Krakonošova zahrádka Abisko palsa

19 Příledovcové jezero v Labském dole a jezero Leirpullan (Norsko- NP Dovrefjell ) Analýzy pylu a řas a sedimentů 15m hlubokého profilu v blízkosti meandrů Labe ve Labském dole prokázaly, že zde existovalo již zhruba před 30,5 tisíci lety - při jedné z oscilací wurmského zalednění příledovcové jezero. Následně bylo dno dolu opět zakryto ledovcem a při definitivním ústupu ledovce před ca lety se jezero znovu vytvořilo. Postupně se zanášelo a před ca lety se změnilo v rašeliniště. Dnes je částečně pokryto smrkovým porostem. Leirpullan Foto M. Kociánová, 002 Jak takové prostředí vypadalo v době tání ledovce nám může přiblížit údolí s jezerem Leirpullan ve středním Norsku. MAT je zde -3 C Meandry Labe a jezero vzniklé při povodní Foto J. Vaněk

20 Leirpullan Nehluboké jezero je napájeno vodou z jednoho z tajících splazů ledovce hory Snohetta. Spíše by se dalo říci, že si voda hledá cestu mezi jemnými písčitým sedimenty, které tvoří ostrůvky. Ty jsou ale promrzlé tvoří tzv lithalsy. Datování usazených organických zbytků prokázalo stáří báze na úrovni hladiny vody mezi 1500 až 2000 lety BP. Pylové analýzy provedla dr. Jankovská. Foto M. Kociánová Foto M. Kociánová J. Materna na lithalse

21 Se změnami klimatu v průběhu holocénu souvisí i posuny polární a alpínské hranice lesa. Betula tortuosa a Pinus silvestris byly např. ve Finsku ještě před 4000 lety o 400 km severněji než dnes (zdroj: Sheila Huck)

22 U tohoto jezera V Abisku v sedle hor Slattatjakka a Njulla v nadm. výšce 1000 m před lety rostla borovice lesní. Dnes je hranice lesa tvořená břízou Betula pubescens ssp. czerepanowii v ca 800 m n.m., Pinus silvestris v ca 450 m n.m. Příčinou pravděpodobně jsou dlouhodobé oscilace sluneční činnosti a s tím v té době spojená vyšší teplota v růstové sezóně o ca 1,5 C (Barnekov 1999) Foto M. Kociánová In Abisko area, macrofosils of mountain birch Betula pubescens ssp. tortuosa and Scots Pine Pinus sylvestris - dating around BP - were found m above the present tree-line, which corresponds to a 1,5-2 C higher summer temperature than at present. This is interpreted as result of successively drier and more continental conditions. Foto M. Kociánová Gradual retraction about 175 m is recorded since 4700 BP. Is attributed mainly to long-term changes in solar radiation and decrease of growing season temperature of ca 1,5 C (Barnekov 1999)

23 V Krkonoších hranici lesotundry v ca 1000 m n.m. na počátku Holocénu ( BP) tvořily rovněž porosty břízy Betula pubescens, ale v kombinaci se Sorbus aucuparia, a kosodřevinou Pinus mugo (Jankovská 2004, Treml et Migoň 2015). V Boreálu ( BP) to byla Betula, Ulmus, Pinus silvestris, Corylus, Pinus mugo) (Jankovská 2004) V průběhu Atlantiku (ca BP) v souvislosti s rychlým šířením dřevin pak lze již mluvit o hranici lesa a v ní o dominanci smrku. V západních Krkonoších hranice vystoupala na úroveń Pančavského rašeliniště (1320 m n.m.), na východních Krkonoších od ca 4000 BP vždy zůstala pod hranou Úpské jámy (1420 m n.m.)(treml et Migon 2015). Vlastní hřebeny nebyly nikdy pokryty lesem.

24 Pylové analýzy a datování v alpínské oblasti východních Krkonoš provedené z velké části v rámci projektů POPFK MŽP v letech ukazují na mozaiku mezoreliéfu i vegetace různého holocénního stáří

25 Podrobná vyhodnocení analýz půdních a rašelinných profilů pak dovolují vytvořit si o kousek podrobnější představu o změnách v krkonošské tundře v průběhu holocénu. Toto je příklad vývoje na severním svahu Studniční hory na výškovém gradientu ca m n.m.

26 Závěr Z uvedeného je zřejmé, že k pochopení vývoje a hodnot krkonošské tundry se neobejdeme bez srovnávacích studií. Intenzivní výzkumné období Od první týdenní návštěvy skandinávské tundry pracovníky oddělení ochrany přírody v r. 1993, dále přes projekty MŽP, až po r. 2008, kdy končil projekt ATANS, financovaný Abisko Research Station, získali odborní pracovníci odd. ochrany přírody Správy KRNAP spolu s kolegy z akademických institucí řadu informací, které dovolily nahlédnout pod pokličku problematiky tundry. Výsledkem byla řada článků ve sborníku Opera Corcontica v časopise Krkonoše, prezentace na mezinárodních konferencích u příležitosti mezinárodního roku hor, společné příspěvky s odborníky ze Švédska a Skotska týkající se základního geoekologického srovnání oblasti Abiska, Cairngorm a Krkonoš, dlouhodobé sledování vlivu simulace oteplení na suchpýr pochvatý (Eriophorum vaginatum), které již 10. sezónu provádí kolega Mgr. Harčarik.

27 Ale od té doby jakoby se čas zastavil. Od r jsou Krkonoše sice jednou z pozorovacích stanic projektu INTERACT, ale ten fakticky neumožňuje řadovým odborným pracovníkům pokračovat v jednoduchých pozorovacích a popisných metodách poznávání tundry jinde, než v Krkonoších. To je ale pro ochranářskou praxi nesmírně důležité. Navíc je tu generační výměna odborných pracovníků. Proto je potřebné, aby i nově nastupující odborníci měli možnost sami poznat a porovnat skandinávskou tundru, aby tak mohli fundovaně chránit tundru Krkonoš. Ideální možností by byly opakované návštěvy stejných míst, kde se již pracovalo, (např. NP Jotunheimen, Dovrefjell), která jsou dobře porovnatelná svými podmínkami s Krkonošemi a jsou vzdáleností relativně dostupná. Děkuji za pozornost

28

29 Datování bází sněhových polí (černě) upřesnilo roztátí trvalých firnových polí na období ca 5000 BP, což koresponduje s předpokládaným roztátím permafrostu na plató a vznikem rašelinišť (žlutě).

30

31 Treml et Migoň (2015)

32 Similar, as has expressed one of leading scientist in polar plant ecology, ecosystem sciences and environmental changes.prof. Terry Callaghan on UArctic Congress 2016 in St. Petersburg: We need to understand neighbouring areas to the Arctic through 'mega transects' that connect different environmental regions. Conclusion

33