velikost textu

Sedimenty šumavských jezer a jejich využití v paleoenvironmentálním výzkumu

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Sedimenty šumavských jezer a jejich využití v paleoenvironmentálním výzkumu
Název v angličtině:
Sediments of Bohemian Forest lakes and their use in paleoenvironmental research
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Bc. Daniel Vondrák
Id práce:
222498
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Ústav pro životní prostředí (31-550)
Program studia:
Ekologie a ochrana prostředí (N1601)
Obor studia:
Ochrana životního prostředí (NOZP)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
5. 2. 2020
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
lokální odlednění, Laacher See tefra, YDB horizont, bioeroze chitinizovaných mikrofosilií, přirozená acidifikace
Klíčová slova v angličtině:
local deglaciation, Laacher See tephra, Younger Dryas boundary horizon, bioerosion in chitinous microfossils, natural acidification
Abstrakt:
Abstrakt Sedimenty šumavských jezer jsou důležitými přírodními archivy. Záznam v nich obsažený zachycuje postglaciální historii samotných jezer, stejně jako historii přírodních procesů v širším regionu. Dokládá též lidské osídlení a změny způsobu využívání krajiny. Vědecký zájem tyto sedimenty poutají již od konce 19. století. Ačkoliv moderní paleolimnologický a paleoekologický výzkum započal na Šumavě už ve druhé polovině 20. století, velký potenciál jezerních sedimentů pro rozšíření vědeckého poznání nebyl dosud plně využit. Hlavním cílem této práce je proto prohloubit znalosti o těchto přírodních archivech a podpořit tak jejich využití v budoucích studiích. Pro dosažení hlavního cíle bylo stanoveno několik cílů dílčích: i) srovnat stáří sedimentů šumavských jezer s publikovanými poznatky o deglaciaci území na konci poslední doby ledové, ii) rozšířit metodické možnosti datování pozdně glaciálních sedimentů o chronostratigrafické markerové horizonty, iii) posoudit vliv bioeroze chitinizovaných subfosilních zbytků vodních bezobratlých živočichů na reprezentativnost dochovaného záznamu a iv) ověřit předpoklad o dystrofním charakteru jezer v průběhu holocénu prostřednictvím analýzy subfosilních zbytků chrostíků (Insecta: Trichoptera). S ohledem na naplnění uvedených cílů byly studovány sedimenty ze čtyř jezer (jezera Laka, Plešného jezera, Prášilského jezera a Rachelsee) a jednoho zazemněného jezera (Stará jímka), a to za využití multi-proxy přístupu. Na základě získaných výsledků jsem dospěl k závěrům, že doba počátku sedimentace v šumavských jezerech se může odlišovat od stáří morén, které jezera hradí. Nejstarší sledy jezerních sedimentů pokrývají období celého pozdního glaciálu. Ve vrtech ze Staré jímky a Rachelsee byly nalezeny dva chronostratigrafické markerové horizonty – sopečný popel (tefra) z erupce Laacher See a vrstva obsahující sklovité mikrosferule bohaté na železo, které jsou často interpretovány jako doklad impaktní události na počátku mladšího dryasu. Oba markery mohou značně zpřesnit datování (tj. snížit statistickou nejistotu spojenou s výpočtem stáří) studovaných sedimentární záznamů. U chitinizovaných zbytků bezobratlých živočichů (kokony ploštěnek a čelní štítky chrostíků) z jezera Laka, Prášilského jezera a Staré jímky byly rozlišeny čtyři typy poškození mikroorganismy – jednoduché otvory, jednoduché meandrující chodby, hvězdicovité chodby a abraze. Tyto struktury byly pozorovány u ⁓10 % mikrofosilií a představují první doklad bioeroze chitinizovaných pozůstatků organismů ve čtvrtohorních jezerních sedimentech. Z celkově dobrého zachování zbytků lze usuzovat na přítomnost anoxických podmínek u dna jezer či na dostatečně vysokou sedimentační rychlost. Zbytky chrostíků jsou v paleolimnologických studiích využívány jen vzácně. Úspěšné provedení jejich taxonomické analýzy v případě záznamu z Prášilského jezera dokládá, že mohou posloužit jako cenné biologické proxy. Rekonstrukce sukcese fauny chrostíků v Prášilském jezeře jasně ukazuje známky přirozené acidifikace a dystrofie v oblasti Šumavy již od hranice pleistocén–holocén. Dosažené výsledky mohou být využity jako referenční data pro hodnocení biologického zotavování tohoto jezera. Předkládaná práce přináší nový vhled do historie šumavských jezer a jejich povodí. Budoucí studie budou moci využít skutečnosti, že se na většině lokalit nachází holocénní a pozdně glaciální sedimenty, které se vyznačují dobře zachovanými chitinizovanými subfosilními zbytky organismů a přítomností dvou chronostratigrafických markerů. Tyto markery dosud nebyly nikdy doloženy společně na jediné lokalitě a v ČR nebyly doloženy ani jednotlivě. Jejich pomocí lze srovnávat paleolimnologické záznamy ze šumavských jezer s přírodními archivy z geograficky vzdálených oblastí.
Abstract v angličtině:
Abstract Sediments of Bohemian Forest lakes are important natural archives. Their sedimentary record covers postglacial history of the lakes as well as history of natural processes in a wider region. It also documents local settlements and changes in landscape management. The lake sediments have attracted the interest of the scientific community since the end of the 19th century. Despite of the fact that modern paleolimnological and paleoecological investigations were already performed in the second half of the 20th century in the Bohemian Forest Mts., the great potential of the lake sediments was not fully utilized in scientific research so far. The ultimate objective of this thesis is to deepen knowledge of these natural archives and support their utilization in future studies. Several specific objectives have been set to achieve the ultimate objective: i) to compare age of the Bohemian Forest lake sediments with the recent knowledge of local deglaciation at the end of the last ice age, ii) to integrate chronostratigraphic marker horizons as one of the tools of Late Glacial sediment dating, iii) to assess the role of bioerosion in chitinous subfossil freshwater invertebrate remains on the record representativeness, and iv) to prove the presumed dystrophic nature of the lakes during the Holocene using analysis of subfossil caddisfly (Insecta: Trichoptera) remains. To fulfil the objectives, lake sediment cores from four lakes (Laka Lake, Plešné Lake, Prášilské Lake, and Rachelsee) and one infilled lake (Stará Jímka) were studied using a multi-proxy approach. Based on the results, I conclude that the age of sedimentation onset in Bohemian Forest lakes may differ from age of the moraines damming the lake water. The oldest sequences of lake sediments cover at least the whole Late Glacial period. In cores from Stará Jímka and Rachelsee, two chronostratigraphic marker horizons were identified – a volcanic ash (tephra layer) from the Laacher See volcanic eruption and a layer containing glassy iron-rich microspherules often interpreted as evidence of an extraterrestrial impact event at the Younger Dryas onset. Both markers can considerably improve dating precision (i.e. to decrease statistical uncertainty associated with an age estimate) of the studied sedimentary records. In the chitinous invertebrate remains (microturbelaria cocoons and caddisfly frontoclypeal apotomes) from Laka Lake, Prášilské Lake, and Stará Jímka, four morphological types of microboring structures were distinguished – simple holes, meandering tunnels, asterisk-like tunnels, and abrasions. These structures were observed in ⁓10% of the microfossils and provide the first evidence of bioerosion of chitinous remains in Quaternary lake sediments. The overall good microfossil preservation suggests near-bottom anoxic conditions or sufficiently high sedimentation rate. Caddisfly remains are rarely used in paleolimnological studies. A successful taxonomic analysis of these remains in sediments of Prášilské Lake underlines their importance as one of the valuable biological proxies. The reconstruction of caddisfly fauna succession in Prášilské Lake clearly demonstrates signs of natural acidification and dystrophy in the Bohemian Forest region since the Late Pleistocene-Holocene transition. The results can be used as a baseline for assessment of biological recovery in this lake. This thesis provides a new insight into the history of Bohemian Forest lakes and their catchments. Future studies may benefit, at most of the localities, from the presence of Holocene and Late Glacial sediments characterized by well-preserved subfossil chitinous remains and the two chronostratigraphic markers. These markers have never been documented together at one site and their finding is also the first record in Czechia. They can be used for comparisons of paleolimnological records from Bohemian Forest lakes with natural archives from geographically remote areas.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Bc. Daniel Vondrák 2.48 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Bc. Daniel Vondrák 35.11 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Bc. Daniel Vondrák 108 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Bc. Daniel Vondrák 107 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. Mgr. Ing. Jan Frouz, CSc. 152 kB