Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

6. szám - Prof. David G. Frey: Mi a paleolimnológia?

310 Hidrológiai Közlöny 1967. 6. sz. Dávid G. Frey: Mi a paleolimnológia? Vegyi viszonyok. Az üledék kémizmusa viszatükrözi az elsődlegesen felhalmozódott anyagféleségeket, ez anyagoknak biológiai és kémiai folyamatok során történő változásait és az üledék és víz között végbemenő kicserélődéseket. Ez az elsődleges megállapítás (rekord), és egy létező tó üledékére nézve általában az a feltevés, hogy az anyagok vertikálisan egyik irányban sem mozdulnak el lényegesen, kivéve a felület biológiailag aktív rétegében. így az üledék kronológiája a teljes kemizmus kronológiája. Eltűnt tavak üledékében ezek az elsődleges viszonyok megváltozhatnak diagenetikus változások során, valamint a talajvíz be- és átszivárgása. keltette kioldással és áthelyezéssel. Az üledék kémizmusa és ásványtana igen érzékeny indikátora a limnológiai viszonyoknak, a csapadékterület klímájának és állapotának (Cowgill and Hutchinson, 1963, Swain, 1965). Legalábbis az északi mérsékelt égöv glaciális eredetű tavain az üledék kezdetben igen kevés szervesanyagot tartalmaz, ez azután gyorsan (lényegileg exponenciálisan) gyarapodik s egy máig is létező magas platót hoz létre. A tető közelében lehet vagy hiányozhat lejtő, a csapadékterület emberi hasznosításától függően. Eddig az volt a felfogás, hogy a szervesanyag ilyen görbéje szorosan visszatükrözi a tavi szervezetek együtteseinek növekedését, fejlődését és ezek termelését (Deevey, 1942). Mégis a termelés kezdetben alacsony mértéke nem annyira a tápanyagellátás alacsony voltának következménye, hanem inkább annak tulajdonítható, hogy az ásványi anyagoknak nagyobbfokú a képessége e tápanyagok megkötésében, ami korlátozza az újrafelhasználhatóság mértékét (Livingstone and Boykin, 1962). Tavi üledékekből meglehetősen sok szervesvegyületet vontak ki, bár az ottlevőknek ezek kétségkívül csupán csekély részét alkotják és potenciálisan hasznosíthatók lehetnek letűnt állapotok és diagenetikus folyamatok értelmezésében. Aminosavak valamennyi eddig vizsgált tóból előkerültek (Kleerkoper, 1957), lehetőséget adva arra, hogy rá lehessen mutatni a tó termikus történetére (Jones and Vallentyne, 1960). Legalább 20 különféle karotinoid fordul elő nedves üledékekben, egészen 16 000 évig, a xanthophyllek idővel szelektív lebomlást mutathatnak (Vallentyne, 1960). Züllig (1961) kimutatta, hogy az üledékek xanthophylltartalma arányban van kékmoszatok hajdani gyakoriságával. Ez az összefüggés hasznosítható a paleolimnológiában. Maga a klorofill nem marad meg, de bomlási származékai bőségesen előfordulnak üledékekben (Vallentyne, 1960), s a múlt termelési mértékének indexéül szolgálhatnak. Sok szervesvegyület megmaradása összefügghet a vízben való oldhatatlanságukkal és folyamatosan nedves üledékekben való megmaradásukkal. A petróleum eredetével foglalkozókat szintén érdekű szervesanyagoknak a tavi üledékekben végbemenő változása. Amikor valamely tó megszűnik átfolyó rendszer lenni, és ehelyett belső lefolyású medencévé válik, különböző anyagok kicsapódnak, amint oldhatósági termékek keletkezésére már nincs lehetőség. így a föld mai száraz területein levő tavakban evaporitok és lefolyásos állapotot jellemző üledékrétegek váltakoznak, betekintést nyújtva a múlt hidrológiájába (Flint and Gale 1958). Különböző izotópok és izotóp arányok vizsgálata igéret azoknak a paleolimnológiában való hasznosíthatóságára. Egyesek mint pl. a C

1

4 és K/Ar viszonyok a szintek kormeghatározásában felhasználhatók. 0

1

8/0

1

6-viszonvok a múlt hőmérsékletére utalhatnak. C

1

3/C

1

2 és S

3

4/S

3

2 a tó anyagforgalmába és a mikroorganizmusoknak az üledékekben való tevékenységébe nyújt betekintést (Deevey et al, 1964). Szervezetek maradványai. Bármily vízi lelőhelyen (habitat) előforduló szervezet nyilván képes a lelőhelytől rákénvszerített körülmények között fennmaradni. Egy bizonyos szervezet vagy saját jószántából került oda (aktív diszperzió) vagy bizonyos közvetítő hurcolta be (passzív diszperzió). Eltekintve a bejutás körülményeitől, jelenléte, népességének nagysága és a lakóhely változó körülményei között érzékeny ingadozás áll fenn. Rövid lejáratú, az évi fény-, hó-, rétegzettségi- és vegyi viszonyok korlátain belül történő, évszakos változások szabják meg külünösen a mikroorganizmusok évszakos kifejlődését és szukcesszióját, valamint nagyobb formák tevékenységi ciklusait. A klímában, talajtani viszonyokban beálló hosszú lejáratú változások, beleértve az „eutrofikációt", legyen az természetes vagy emberi tevékenységgel felgyorsuló, a biotópban hoznak létre progresszív változást egyesek bevándorlása, meghonosodása, mások kihalása folytán. A tavat nem lehet zárt rendszernek ,,mikrokozmosz"-nak tekinteni, mely konzervatívan halad a maga útján. Inkább igen érzékenyen reagál a csapadékterületén és a klímában történő változásokra, melyek kihatnak víz-, energia- és táplálékforgalmára. Egy egész sereg tó egyedi történetéből kitűnik (Lángsee, Frey, 1955; Esthwaite-Water, Goulden, 1964), hogy a limnológia egyik alapvető elve ez, és egyik reménység az üledékekből nyert tótörténeti információk értelmes magyarázatához. Szervezeteknek az üledékben talált alaktani és biokémiai maradványai fosszilis rekordot képviselnek, mely sajnálatosan, hasonlóan valamennyi fosszilis rekordhoz, nem teljes. Mégis, jóformán a belvizekben élő valamennyi állatcsoport hagy maga után valamelyes maradványt (Frey, 1964). A legjobban képviselt csoportok: kladocerák, szúnyoglárvák, gyökérlábú véglények, kagylósrákok, neorhabdocoel Turbellariák, koleopterák és molluszkák, noha más csoportoknak is lehet jelentősége. Algák közül a kovamoszatok, egyes zöldalgák, Chrvsophyceák és Dinoflagelláták vannak jól képviselve. Kékalgák heterocisztái és más képletei eléggé gyakoriak ahhoz, hogy ezen csoportokban történő progresszív változást a tó történetében követni lehessen (Kordé, 1960). Vízi növények virágpora és spórái előfordulnak, különösen parti üledékekben magvaik, rügypikkelyeik is jól vannak képviselve. E maradványok legtöbbje fajokig pozitíven meghatározható, ami lehetővé teszi, hogy a faj mai igényének ismerete alapján a múlt állapotaira következtethessünk. Biokémiai mikrofossziliák, mint pl. különféle növényi pigmentek (karo-