Strukturní půdy ve studovaných oblastech střední Evropy stručná charakteristika. /Křížek, Treml, Engel/

Transkript

1 Strukturní půdy ve studovaných oblastech střední Evropy stručná charakteristika. /Křížek, Treml, Engel/ Doslovným překladem anglického ekvivalentu pro termín strukturní půdy patterned ground je půdy se vzorkem nebo vzorkované půdy. Strukturními půdami se rozumí široká skupina periglaciálních mikrotvarů, které na povrchu vytvářejí geometrické struktury v důsledku působení mrazu. Nejčastěji se jedná o symetrické polygony, kruhy, sítě a pruhy. I když většina autorů se při popisu strukturních půd odvolává na Washburna (1979), není definice tohoto autora striktně jednoznačná, spíše se jedná o charakteristiku morfologie skupiny tvarů, které jsou do ní řazeny. Strukturní půdy jsou nejčastějšími periglaciálními tvary Vysokých Sudet, Vysokých Tater i Vogéz nad alpinskou hranicí lesa. Strukturní půdy lze primárně rozlišit na základě genetického hlediska (existence mrazového třídění) a sekundárně na základě morfologie (Treml, Křížek, Engel, v tisku) na tříděné (tříděné pruhy, tříděné sítě, tříděné kruhy a tříděné polygony) a netříděné formy (netříděné pruhy, mrazové kopečky půdní a rašelinné kopečky) (Křížek, Treml, Engel, 2007) (tab. 1). U podskupiny tříděných strukturních půd jsou patrné stopy po mrazovém třídění, kdy hrubozrnější skelet byl opakovanými cykly mrznutí a tání vytlačen k okraji daného tvaru, zatímco v centru dochází k relativnímu hromadění jemnozrnné složky. Na plochém reliéfu (cca do 3 ) se nacházejí tříděné polygony a tříděné sítě, které se postupně protahují se vzrůstajícím sklonem svahu (cca do 7 ), až postupně na svazích o sklonu cca od 7 do 12 přecházejí v tříděné pruhy. Podobně je tomu i u netříděných strukturních půd, kdy se mrazové kopečky mění v netříděné pruhy. Blíže je problematika terminologie strukturních půd popsána v publikaci Treml, Křížek, Engel (2005) a zejména Křížek (2007). Tab. 1: Periglaciální tvary Vysokých Sudet zařazené mezi strukturní půdy s primárním dělením dle genetického hlediska a sekundární klasifikací dle morfologického hlediska. STRUKTURNÍ PŮDY tříděné netříděné pruhy Pruhy sítě mrazové kopečky kruhy polygony

2 Tříděné kruhy jsou charakteristické svým pravidelným kruhovým tvarem, kde jemnozrnnější materiál je obklopen hrubšími úlomky. V rámci Vysokých Sudet byly nalezeny pouze dvě plošně malé lokality této skupiny tříděných půd. Jedná se o lokalitu Modré sedlo v Krkonoších (obr. 1) a epizodicky se vyskytují na Keprníku v Hrubém Jeseníku (obr. 2). Ve Vysokých Tatrách patří do této kategorie strukturních půd oblast v okolí Malého Hincova Plesa (obr. 3) (Raczkowska, Z. 2003). V Modrém sedle se jedná o tvary, jichž není více než deset a jejichž průměr se pohybuje od 70 cm do 140 cm. Ve srovnání s ostatními typy tříděných půd, které lze ve Vysokých Sudetech považovat za fosilní, jsou to tvary svými rozměry malé. Výskyt těchto tvarů v alpinském bezlesí Vysokých Sudet je zřejmě limitován vazbou na geologickou stavbu (kvarcity), respektive přítomnost drobnějších klastů (do 8 cm), a expozicí, od které se odvíjí pokrytí povrchu vegetací, která blokuje vznik těchto tvarů. Z klimatického hlediska jsou vrcholové oblasti Vysokých Sudet nad alpínskou hranicí lesa srovnatelné s jinými lokalitami, kde jsou popsány tyto tvary jako aktivní (srov. Clayton, 1977; Libert, 1977). Tříděné kruhy v Modrém sedle jsou situovány v místech, kde je v průběhu zimní sezóny vlivem intenzivního vyfoukávání velmi málo mocná sněhová pokrývka (ve sledovaném období 2003 až 2008 nepřesahovala její výška 30 cm) (obr. 4). To umožňuje, aby zde docházelo k intenzivnější regelaci, která je spolu s absencí úlomků pokrytých lišejníkem dokladem jejich recentní aktivity. V oblasti Keprníku dochází k tvorbě tříděných kruhů na převisu reliktu vrcholového toru. Velikost těchto kruhů je do tří decimetrů v průměru. Bohužel přítomnost nedalekého vyhlídkového bodu a vstup turistů mimo vyznačené stezky způsobuje každoroční destrukci těchto tvarů, které lze pozorovat pouze v předjaří před zahájením turistické sezóny. Vzniku těchto forem jistě nahrává extrémní pozice této lokality, odkud je odnášen sníh a zároveň podchlazování mělké zvětraliny (mocnost cca 20 cm) na skalním převisu. Oproti tomu tříděné kruhy v okolí Malého Hincova Plesa, jejichž průměr ojediněle přesahuje až 3 metry, jsou pravidelně zaplavovány vodou tohoto jezera. V okolí tohoto jezera lze odlišit minimálně tři generace těchto tříděných strukturních půd.

3 Obr. 1: Tříděné kruhy v Modrém sedle v Krkonoších. Obr. 2: Tříděné kruhy na Keprníku v Hrubém Jeseníku.

4 Obr. 3: Tříděné kruhy v okolí Malého Hincova Plesa. Obr. 4: Sněhová pokrývka v oblasti tříděných kruhů v Modrém sedle v listopadu Tříděné polygony jsou v rámci tříděných půd charakteristické svou polygonální morfologií, kde jemnozrnnější materiál je podobně jako u tříděných kruhů obklopen hrubšími úlomky (obr. 5). U těchto tvarů je nejlépe vyvinuta selekce hrubozrnného (hranáčů) a jemnozrnného materiálu, proto je lze v rámci považovat za vrcholné stádium tříděných půd. Tyto tvary se nacházejí v rámci Vysokých Sudet ve vrcholové oblasti Králického Sněžníku,

5 Luční a Studniční hory (Krkonoše), Vysokého kola (Krkonoše), na plošině v okolí Wawelu (Krkonoše), Břidličné (Hrubý Jeseník) a na vrcholové plošině u Petrových kamenů (Hrubý Jeseník) (viz mapy). Velikost tamních tříděných polygonů v delší ose se pohybuje od cm. V oblasti Vysokých Tater patří k nejlépe vyvinutým oblasti Lučného sedla (obr. 6) a Mengusovské doliny, kde v průměru mohou tyto tvary dosahovat i přes 6 metrů. Obr. 5: Tříděné polygony na vrcholové plošině Luční hory. Obr. 6. Tříděné polygony v Lučném sedle.

6 Tříděné sítě jsou charakterizovány jako takové tříděné půdy, u nichž není dominantní ani polygonální, ani kruhový tvar. Jsou tedy nepravidelného tvaru (obr. 7), který je staví z hlediska dokonalosti třídění mezi méně dokonalé tříděné kruhy a dokonalejší tříděné polygony. Areály tříděných sítí obklopují areály tříděných polygonů a vyskytují se na méně mikroklimaticky exponovaných místech. Většinou jsou areály tohoto typu tříděných půd zarostlé vegetací, především různými druhy trav (smilka, sítina atd.) (obr. 8). Základní stavba tříděných sítí je shodná s jinými typy tříděných půd, tj. v centrální části se nachází jemnozrnnější materiál, který je obklopen regelací odtlačenou hrubozrnnou složkou. Jsou-li tříděné sítě zarostlé vegetací, pak zpravidla jemnozrnnějšímu středu odpovídá vyklenutá část a hrubozrnnému kamennému věnci odpovídá úžlabí (obr. 9). Ovšem ne vždy povrchová morfologie zarostlých tříděných sítí odpovídá jejich skutečné stavbě (Křížek, Treml, Engel 2005). Takovýmto příkladem jsou tříděné sítě ve východní části Vysoké hole v Hrubém Jeseníku (obr. 10). Tyto tvary spolu s tříděnými polygony nevykazují z hlediska morfologie a uspořádání a polohy klastů známky aktivity. Obr. 7: Tříděné sítě přecházející v tříděné pruhy na jihozápadně orientovaném stupni kryoplanační terasy Luční hory v Krkonoších.

7 Obr. 8: Zarostlé tříděné sítě na hřbetu nad Labskou loukou v západních Krkonoších. Obr. 9: Kopaný profil tříděnými sítěmi u bufetu Na Rozcestí ve východních Krkonoších.

8 Obr. 10: Profil tříděnými sítěmi ve východní části Vysoké hole. Nepřevýšeno, měřítko v cm. Tříděné pruhy jsou vyvinuté na svazích o průměrných sklonech 5-10 a lemují oblasti s výskytem tříděných polygonů a sítí. Na jejich genezi měla vliv kromě mrazového třídění i soliflukce. Mezi pruhy hranáčů se nachází jemnozrnnější složka, která tvoří vyklenutí, zatímco hranáče odpovídají vkleslinám. Šířka pruhů je značně variabilní (průměrně je od úžlabí k úžlabí 1,5-3 m a šířka samotného kamenného pruhu je cm) a závisí na sklonu a geologickém podkladu (obr. 11). Stejně jako předešlé dva typy strukturních půd je lze považovat za reentně neaktivní. Obr. 11: Tříděné pruhy v křemencích na svahu pod vrcholem Luční hory v Krkonoších.

9 U podskupiny netříděných strukturních půd nejsou patrné stopy po mrazové segregaci na hrubší a jemnozrnnější složku. V rámci studovaných lokalit jsou netříděné strukturní půdy zastoupeny mrazovými kopečky a netříděnými pruhy, které se vyvíjejí na svazích o větších sklonech. Mrazové kopečky, jsou dle Washburnovy klasifikace strukturních půd (1979) zahrnovány do skupiny netříděných sítí, ovšem dle Van Vliet Lanoe (1991, 1998) je většina z nich řazena mezi netříděné kruhy (srov. Treml, Křížek, Engel, 2005). Kromě diferenciálního mrazového vzdouvání se na vzniku mrazových kopečků podílí mrazové pukání /cracking/ a působení vegetace (Van Vliet Lanoe, 1991, 1998). Jedná se o morfologicky nápadné drobné elevace s pravidelným, většinou kruhovým či oválným půdorysem (maximální horizontální rozměr 390x210 cm), které nad okolním reliéfem vyčnívají o cm. Mrazové kopečky rozdělujeme v rámci studovaných lokalit na dva subtypy: na půdní kopečky (tzv. earth hummocks) (obr. 12) a na rašelinné kopečky (tzv. peat hummocks) (obr. 13). Půdní kopečky jsou v rámci Vysokých Sudet rozšířeny v Hrubém Jeseníku /Keprník, Červená hora, severní úbočí Petrových Kamenů, Větrná louka, severní úbočí Praděda/ (viz mapy), zatímco rašelinné kopečky se nacházejí pouze v Krkonoších /Bílá louka/ (viz mapy). To je způsobeno rozdílnými geologickými poměry, které se projevují zprostředkovaně charakterem zvětrávání a rozpadu hornin. Lepší rozpadavost jesenických rul a svorů poskytuje větší množství jemnozemě, která v případě promrznutí lépe izoluje segregovaný led a více podléhá mrazovému působení, díky čemuž mohou na tomto jemnozrnnějším materiálu vznikat půdní kopečky. Naopak hůře rozpadavé ruly a žuly Krkonoš jsou místy vzniku vrcholových rašelinišť, kde se nacházejí rašelinné kopečky. V ostatních studovaných lokalitách Vysokých Tater a Vogéz byly nalezeny a jsou studovány pouze půdní kopečky (obr. 14 a obr. 15).

10 Obr. 12: Profil půdním kopečkem na Keprníku v Hrubém Jeseníku. Obr. 13: Rašelinný kopeček na Bílé louce u státní hranice v Krkonoších.

11 Obr. 14: Půdní kopečky v oblasti Rothenbachkopf-Batteriekopf ve Vogézách. Obr. 15: Profil půdním kopečkem s odběrovým Kopeckého válečkem. Lokalita Kopské sedlo ve Vysokých Tatrách.

12 Netříděné pruhy (obr. 16) jako soliflukčně podmíněné formy mrazových, resp. půdních kopečků se vyskytují zejména na mírných svazích navazujících na vrcholové plošiny. Geneze těchto tvarů (tedy kombinace diferenciálního mrazového vzdouvání a dominantního působení vegetace) je obdobná jako u půdních kopečků s tím rozdílem, že se nacházejí na svazích. Proto jsou netříděné pruhy nejlépe vyvinuty na stejných lokalitách jako půdní kopečky. Netříděné pruhy mají vyklenutý střed podobně jako mrazové kopečky, který je protažen ve směru sklonu svahu (3-12 ). Takto vznikají série paralelních netříděných pruhů, které pokrývají značná území obepínající lokality půdních kopečků. Výška vyklenutí centrálního pruhu se pohybuje od 15 do 40 cm, šířka je cm. Délka těchto pruhů je nejčastěji v řádu desítek metrů. Průběh půdních horizontů netříděných pruhů kopíruje jejich morfologii (obr. 17,18, 19). Obr. 16: Netříděné pruhy na Bílé louce v Krkonoších.

13 Obr. 17: Profil netříděnými pruhy na Bílé louce v Krkonoších. Obr. 18: Profil netříděnými pruhy s charakteristicky vyvinutým ochuzeným horizontem (E) na Velkém Máji v Hrubém Jeseníku.

14 Obr. 19: Profil netříděnými pruhy na Velkém Máji v Hrubém Jeseníku s rozptýleným hrubozrnným skeletem a stopami po jeho vymrzání směrem k povrchu. Literatura: Clayton, R.A.S. (1977): The geology of north-western South Georgia. Physiography, British Antartic Survey Bull. 46, s Křížek, M., Treml, V., Engel, Z. (2005): Periglaciální tvary Hrubého Jeseníku z hlediska jejich aktivity. Campanula Sborník referátů z konference k 35. výročí CHKO Jeseníky, Správa CHKO Jeseník, Jeseník, s Křížek, M. (2007): Periglacial landforms above alpine timberline in the High Sudetes. In Geomorphological Variations, Andrew S. Goudie and Jan Kalvoda /editors/, P3K, 1. vydání, Praha:, s Libert, D., W.,S. (1977): Climatological summary for 1973, British Antarrtic Survey Bull., 45, s Libert, D., W.,S. (1977): Climatological summary for 1974, British Antarrtic Survey Bull., 45, s Prosová, M. (1958): Kvartér Hrubého Jeseníku (vrcholová část hlavního hřbetu). Kandidátská práce, Praha, 125 s. Rączkowska, Z. (2003): Recent periglacial landforms of the Tatra Mts. Geomorphologica Slovaca, roč. 3, č. 1, s Sekyra, J et al. (2002): Frost phenomena in relationship to mountain pine. Opera Corcontica 39: Treml, V., Křížek, M., Engel, Z. (2005): Strukturní půdy Vysokých Sudet rozšíření, aktivita. Geomorfologický sborník 4, Pedf JČU, Česká asociace geomorfologů, České Budějovice, s Treml, V., Křížek, M., Engel, Z. (v tisku): Classification of patterned ground based on morphology and site characteristics: a case study from the High Sudetes, Central Europe. Permafrost and Periglacial Processes. Van Vliet-Lanoe, B., (1991): Differential heave, load casting and convection: converging mechanisms. A discussion of the origin of cryoturbations. Permafr. and Periglac. Proc. 2: Van Vliet Lanoe, B. (1998): Frost and soils: implications for paleosols, paleoclimates and stratigraphy. Catena 34: Washburn, A., L. (1979): Geocryology. Edward Arnold, London, 406 s.