Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

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

308 Hidrológiai Közlöny 1967. 6. sz. LIMNOLÓGIA Mi a paleolimnológia? Prof. DÁVID G. FREY* A limnológia szintetikus tudomány. Minthogy szüksége van arra, hogy a limnológiai folyamatok megértéséhez több különböző diszciplínát — geológia, talajtan, hidrológia, klimatológia, vegytan, fizika, biológia stb. — tekintetbe vegyen, kielégülésnek, intellektuális stimulációnak s ugyanekkor kielégítetlensógnek is forrása. A paleolimnológiában ezekhez járul a geológiai korok dimenziója is. Amit magunk körül látunk, csupán egy állandóan változó kép jelen pillanata. A jelen megértése magában foglalja letűnt állapotok ismeretét, a múlt megértéséhez ugyanakkor szükségünk van arra, hogy mélyen bepillantsunk a jelenben lezajló folyamatokba, melyek feltehetően a múltban is hasonlóan mentek végbe. Múlt, jelen és jövő elválaszthatatlanul egybeláncolódnak. Minthogy nincs módunkban a múltban végbement változásokat közvetlenül megfigyelni, e változások megfigyelhető eredményeiből kell következtetéseket levonnunk. Üledékek A paleolimnológia fő nyersanyaga a felhalmozott üledékek és az ezeket tartalmazó medrek. Az elsődlegesen lerakódott üledékféleségeket a regionális geológia és klíma, továbbá a tó csapadékterületén és magában a tóban végbemenő biológiai folyamatok szabják meg. Az elsődleges üledékek másodlagos szállításnak és igen változatos biológiai tevékenységeknek vannak alávetve. Az üledékek kémizmusa, ásványtana és szerkezete visszatükrözi az ülepedés körülményeit (depositional environment). A szervezetek alaktani és biokémiai maradványai betekintést nyújtanak a múlt társulásaiba, ekoszisztémáiba és ezekben lejátszódó biológiai folyamatokba. Az üledékbe zárt információk mennyisége szinte határtalan. Ezek legnagyobb részét még nem ismertük fel, az összefüggések sincsenek mind tisztázva. Az információk értelmezése a mainál jobb megértését tételezi fel oly limnológiai folyamatoknak, mint az áramlások (hordalék-) szállítása, az üledékek és a fölöttük levő vízréteg kicserélődési folyamatai, az üledékek felületén és belsejében nagy változatosságban végbemenő biológiai történések. Ez az a terület, ahol a * Zoology Department Indiana University. Bloomington, Indiana. USA. A szerző Indiana állam (USA) egyetemén a zoológia professzora. Elnöke az első Nemzetközi Paleolimnológiai Szimpózium (Tihany, 1967. aug.) szervező bizottságának. Több amerikai és európai tavon végzett tanulmányaiban rámutat az üledékekben gyakran előforduló chydorida cladocerák maradványainak tótörténeti jelentőségére. Ez állatcsoportnak világviszonylatban legavatottabb ismerője és kutatója. Felismert a kitinvázon oly — egyúttal filogenetikai értékű — faji bélyegeket, melyek segítséget nyújtanak a maradványok faji hovatartozásának biztos megállapításához. Tanítványainak doktori disszertációi megvilágítják e problémakör további részleteit. A Hidrológiai Közlöny szerkesztő bizottságának kérésére foglalta össze e dolgozatban a limnológia új fejezetének, a paleolimnológiának lényegét. (A_ szerk.) paleolimnológia igénye serkenti határozottabb munkára a limnológusokat, a jelen limnológiájának megértésében. Az üledékek anyagának eredete. A tóba jutó lebegő és oldott anyagokat a csapadékterület geológiája és a klíma szorosan megszabja. A részecskék méretének és sűrűségének változatossága a hullámzás és áramlások kiválogató tevékenységének eredménye: durva anyag nagy energiával jellemezhető körülmények között, finom elosztású anyag egyéb területeken gyűlik meg. Általában a formált részecskék nagysága a partvonaltól a mélyvíz felé fokozatosan változik, noha ezt az összefüggést lávaömlések, úszó és lebukó jég (ice rafting, avalanches) földcsuszamlások és zavarossági áramlások megzavarthatják. Folyamtorkolatok közelében delta épülhet, amely az egyensúly felbomlásával tömeges lezuhanást hozhat létre. E folyamatok árvizei nagy területeken raknak le növényi törmeléket, rejtett és datálható rétegek keletkeznek így, melyek az üledékekben felismerhetők (Ludlarn, 1967). A tavi területen ülepedő anyag nem csupán külső forrrásokból ered, hanem a tó kémiai környezetéből és különböző szervezetek tevékenysége során is. Márga (főképpen kalciumkarbonát) legnagyobb részben a fotoszintézis mellékterméke, ott halmozódhat fel, ahol nincs elégséges agresszív szénsav a mész újrafeloldásához. Vaslerakódás szoros kapcsolatban van a hipolimnion baktériumainak tevékenységével, és hogy a vas milyen formában halmozódik fel, az részben az üledék és a felette levő víz redoxpotenciáljától függ. Mocsaras területek intenzív lefolyása esetében a tó vize humolimnikus savaktól különböző árnyalatú barnára színeződhet. Ez kalcium és magnézium hozzájárulásával kicsapódik és dy-nek nevezett amorf szerves üledéket hoz létre. Mindezekhez folyamatosan adódik elpusztult planktonból származó szervesanyag, a zooplankton és más vízi állatok fekáliás szemcséi, a parti növényzet maradványai, a szárazföldi növényzetből levelek, pollen és egyéb részek. Ez az anyag gazdag táplálékbázist teremt heterotrof szervezetek számára, úgyannyira, hogy a víz-üledék ,,interface" metabolikusan igen aktív réteg. Ennek az anyagnak szervetlen végtermékig való lebontásában — foszfátok, ammónia vagy nitrátok, szulfátok stb. — baktériumok tevékenykednek. A szervetlen végtermékeket a trofogén zónában fotoszintetikus szervezetek újra hasznosítják. E bakteriális folyamatok felelősek nagyrészt azokért a kémiai változásokért, melyek a rétegzettség alakulása idején létrejönnek (Kuznezow, 1959). Mindezekhez adódik az, hogy a szervestörmelék és ezzel kapcsolatban levő baktériumok az üledéken és az