Akik évgyűrűkből és löszrétegekből olvasnak – Budapesten tanácskoztak a jégkorszak kutatói

A földtörténet fiatal eseményeinek, tehát körülbelül az utóbbi 2 millió évnek magyarországi kutatói ausztrál, angol, francia, olasz, amerikai, kínai, indiai és venezuelai kollégáikkal közösen vitatták meg az őséghajlat- és őskörnyezet-kutatás legizgalmasabb problémáit Budapesten. A konferenciát a Negyedidőszaki Kutatások Nemzetközi Uniója (International Union for Quaternary Science, További információk az INQUA tevékenységéről a szervezet magyar nemzeti bizottságának honlapjánINQUA) vezetőségének éves értekezletéhez kapcsolódva a Magyar Természettudományi Múzeumban rendezték. Budapest először adott otthont az INQUA vezetőségi értekezletének.

Megújuló kutatási infrastruktúra – új lehetőségek

A magyar kutatók több, a munkájukat segítő új műszert is bemutattak. Az egyik közülük az a radiokarbon kormeghatározáshoz használt új gyorsítós tömegspektrométer, amellyel miniatűr (15 mikrogramm széntartalmú) minták korát is meg tudják állapítani. Mint elhangzott: az MTA debreceni Atommagkutató Intézetében induló K+F GINOP-pályázati projekt keretében olyan új műszerparkot építenek ki, amely a felszín alatti vizek korát és a beszivárgásuk idején uralkodó hőmérsékleti viszonyok jobb megismerését teszi majd lehetővé az elkövetkező években. Ennek keretében bővítik a kutatási infrastruktúrát egy ICP-MS tömegspektrométerrel, amely egyebek mellett a cseppkövek kormeghatározását is segíti. A karbonátos képződményekben is előforduló kapcsolt izotópok vizsgálatának hatékonyságát javítja az a szintén most bemutatott műszer, amellyel az egykori hőmérséklet a korábbi módszereknél pontosabban határozható meg. Ezt a közeljövőben szerzi be az intézet.

Az INQUA-előadónap magyar és nemzetközi résztvevői Forrás: Mészáros Ildikó

Éghajlatváltozás – amiről egy cseppkő mesél

A magyar kutatók előadásaikban beszámoltak a barlangi képződmények vizsgálatából származó hazai eredményekről is. A maihoz hasonló meleg időszak a Föld történetében legutóbb több mint 120 ezer éve fordult elő. Az aggteleki Baradla-barlangban talált egyik cseppkő vizsgálatával ennek a meleg időszaknak az éghajlati változékonyságát körvonalazták az MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézetében működő Geokémia és Paleoklíma Kutatócsoport munkatársai.

A cseppkő egy 125 ezer évvel ezelőtt bekövetkezetett gyors klímaváltozási eseményről tanúskodik. A geokémiai bizonyítékok, a cseppkőben megőrzött folyadékzárványok elemzéséből nyert eredmények arra utalnak, hogy ekkor a Kárpát-medencében hirtelen hőmérséklet-csökkenés és ehhez kapcsolódóan a csapadék mennyiségének különösen a téli félévre jellemző növekedése zajlott le. Ez az esemény összefüggésbe hozható a tengeráramlatok átrendeződésével az Atlanti-óceán északi részében, és felhívja a figyelmet arra, hogy Európa más térségeihez hasonlóan hazánk éghajlatának alakításában is meghatározó szerepe van az Atlanti-óceánnak.

Évgyűrű-kronológia több ezer évre

Az idei tiszai jégárról szóló híradások képei között gyakran voltak láthatók a jég által vonszolt termetes fák. A folyók hirtelen áradásai a múltban is sok fatörzset ragadtak magukkal, amelyek egy része eltemetődött, majd később újra felszínre került. Ezeket a régi uszadékfákat több vezető hazai kutatóhely (MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet, MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézet, ELTE, SZTE) együttműködésével szerveződött kutatócsoport vizsgálja. Az évgyűrűk vastagsága információt szolgáltat a vegetációs időszak hőmérsékletéről és a hozzáférhető vízmennyiség változásairól. A magyar kutatók arra törekednek, hogy – hasonlóan számos európai területhez, ahol több ezer év hosszú évgyűrű-kronológiákat készítettek már a múlt században – térségünkben is minél hosszabb időtávra visszanyúlva rekonstruálják az évgyűrűk alapján az éghajlat változásait. Előadásukban a Sajó, a Hernád és a Mura folyók mentén gyűjtött több száz tölgy- és szilmaradvány vizsgálatáról adtak beszámolót.

A 6100-6300 éves tölgyminta polírozott bütümetszetén jól vizsgálható az évgyűrűk szerkezete. A minta sötét színe azonban szokatlan látvány a friss tölgyfaanyag megjelenéséhez képest. A fekete elszíneződés oka a talajvízben oldott vasvegyületek és a tölgy tannintartalmának reakciójából származó kicsapódás Forrás: Kern Zoltán

Őskörnyezeti jelek a löszben

A löszök kutatása ma is sok érdekességet tartogat. A Kárpát-medencét az eljegesedések száraz és hideg periódusaiban porlepel fedte be. A felhalmozódott poranyagból keletkezett kőzet a lösz, amelyen később termékeny talaj alakult ki. A löszréteg vastagsága helyenként eléri a 60 métert, és lehetőséget ad a jégkorszaki környezet és klíma kutatására. Ezek a kutatások az elmúlt évtizedekben nagy intenzitással folytak hazánkban, és újult erővel folytatódnak manapság is. A jégkorszak enyhébb éghajlatú szakaszaiban talajosodás indulhatott meg, majd ezek a talajok a következő porhullási időszakban eltemetődtek. Az eltemetett talajok korának meghatározása mellett az MTA CSFK Földtani és Geokémiai Intézetében, az ELTE-n és a Magyar Állami Földtani Intézetben zajló kutatások fő iránya a lösz rétegsorainak minél pontosabb kormeghatározása, és a bennük rejlő éghajlati jelek összevetése az északnyugat-atlanti térség jégkorszak végi nagy amplitúdójú lehűléseivel és felmelegedéseivel, amelyek 1000-1500 éves időközönként visszatérően jelentkeztek. Úgy látszik, hogy a Kárpát-medence növényzeti képe ezek hatására mozaikos fenyves erdős sztyepp és sztyepp-tundra környezet közt ingadozott, csaknem összehangoltan az észak-atlanti térség változásaival, bár nem minden klímakilengés váltott ki erőteljes környezetváltozást a Kárpát-Pannon-régióban.

A Dunaszekcső melletti löszfal. Több mint száz, a löszben eltemetett faszén- és szárazföldi csigamaradvány vázának radiokarbon kormeghatározása nyomán elmondható, hogy ez a világ legpontosabb kronológiával rendelkező löszszelvénye, amelynek porülepedési rátája jól korrelál a grönlandi NGRIP jégszelvény Ca²⁺-alapú porfelhalmozódási változásaival és stabilizotóp-alapú hideg és meleg fluktuációival

Az erdőhatár és a klímaváltozás

A Déli-Kárpátok tengerszemei közkedvelt célpontjai a magyar túrázóknak is, az ottani hegyvonulatok talán legszebbike a Retyezát. Ebben a hegységben a jégárak visszahúzódását követően alakultak ki a tavak, körülbelül 15 ezer éve. Őrzik az egykor a partjaikon nőtt fák maradványait, a vízben élt árvaszúnyoglárvák kitines burkait, a levegőből kiülepedett virágporszemeket és a tóban élt kovamoszatok vázait is. Mindezek kitűnő lehetőséget nyújtanak a kutatóknak az őskörnyezet, például az erdő- és a fahatár változásainak rekonstrukciójára is.

A térségünkben is megfigyelt jelenlegi hőmérséklet-emelkedés egyik látványos következménye az erdő- és a fahatár felfelé tolódása Európa több hegyvidékén. Hogyan alakult mindez az elmúlt 15 ezer évben? Erre a kérdésre keresik a választ az MTA-MTM-ELTE Paleontológiai Kutatócsoport kutatói az ELTE Környezet- és Tájföldrajzi Tanszékének munkatársaival. Kimutatták, hogy egészen 3000 évvel ezelőttig az erdőhatár a mainál kb. 100-150 méterrel magasabban húzódott a Retyezátban. Kérdés, hogy az emberi tevékenység vagy a klíma változása okozta az erdőhatár megváltozását? Hasonló vizsgálatok az Alpokban a magashegyi legeltetést és az ehhez kapcsolódó erdőirtást teszik felelőssé leginkább az erdőhatár csökkenéséért 3000 éve, ugyanakkor az éghajlat 6000 évvel ezelőtti hűvösebbre fordulását is megjelölik, mint fontos tényezőt.

Az erdő- és fahatár változásainak rekonstrukciójához használt tavi üledékszelvények helyzete a Retyezát-hegység északi lejtőjén (felső kép), valamint az üledékben megőrződő virágporszemek közül a törpefenyő pollenje és gázcserenyílásának zárósejtje (balra lent). A növényi makrofosszíliák közt gyakori a törpefenyő hím virágzata (lent középen). Ez és az ehhez hasonló makrofosszíliák vizsgálata tette lehetővé az erdő- és fahatár változásának rekonstrukcióját az elmúlt 14-15 ezer évben (jobbra lent).
(Nagyításért kattintson a képre!)

A Kárpátokban nemrég kezdődtek el az ez irányú kutatások. Az eddigi vizsgálati eredmények szerint az erdőhatár csökkenésében itt fontos szerepet töltött be az éghajlatváltozás, elsősorban a nyári középhőmérséklet hirtelen, mintegy 1,5 ^oC-os csökkenése 3000 évvel ezelőtt. Az emberi hatás a természetes okokból meginduló folyamatra itt is rásegített: kezdetben a bőségesen rendelkezésre álló, eredetileg is rétekkel borított magashegyi övet aknázta ki, és csak a vaskor második felében jelent meg az ember erdőirtó tevékenységének nyoma a magashegyi tavi üledékekben.