Zapis denudacji antropogenicznej

Transkrypt

1 VII Zjazd Geomorfologów Polskich kraków 2005 Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni perznicy (dorzecze parsęty) 1. Wstęp Rezultaty denudacji antropogenicznej zapisane są w rzeźbie, osadach i glebach katen stokowych na obszarach użytkowanych rolniczo (np. Sinkiewicz 1993, Huang, O Connell 2000; Koćmit i in. 2001; Marcinek, Komisarek 2004; Szpikowski 2005). Rozwój stoków pokrytych naturalną szatą roślinną uległ radykalnej przemianie wraz z wprowadzeniem uprawy roli, a zasadnicze znaczenie w organizacji systemu spływu wód z powierzchni objętych uprawami i lokalnego zróżnicowania denudacji antropogenicznej przejęły różnorodne elementy agrotechniki. Badania prowadzone w zlewni Perznicy na Pojezierzu Drawskim (dorzecze Parsęty), poprzez odczytanie zapisu rezultatów denudacji antropogenicznej w katenach stokowych, pozwalają na określenie jej zasięgu, historii, natężenia i rezultatów dla rozwoju rzeźby i gleb. Prezentowane wyniki są częścią badań prowadzonych w ramach realizacji projektu badawczego KBN nr 3 PO4E Teren badań, metody badań Rzeka Perznica jest prawobrzeżnym dopływem Parsęty o długości 26 km i odwadnia obszar o powierzchni 245 km 2, należący do Pojezierza Drawskiego. Zlewnia Perznicy, położona na północnym skłonie garbu pojeziernego, wchodzi w obręb centralnej i północno-wschodniej części lobu Parsęty. Złożony przebieg deglacjacji lądolodu vistuliańskiego w tej części Pomorza Środkowego, przyczynił się do wykształcenia skomplikowanego układu rzeźby, w której A. Karczewski (1989) wyróżnia kilka stref morfogenetycznych

2 432 (ryc. 1). Do złożonej rzeźby nawiązuje zróżnicowana litologia i mozaikowy układ pokrywy glebowej. Wielowiekowe rolne użytkowanie ziemi doprowadziło na licznych stokach do wykształcenia wyraźnych antropogenicznych form terenu, wśród których wyróżniają się terasy rolne. Ryc. 1. Lokalizacja stanowisk pomiarowych Zwartowo 1, Kusowo 1 i Sławno 1 na tle rzeźby, sieci hydrograficznej i stref geomorfologicznych zlewni Perznicy wydzielonych wg A. Karczewskiego (1989) Wytypowane w drodze terenowego kartowania kateny stokowe zostały objęte badaniami geomorfologicznymi, litologicznymi i glebowymi. Wykonano szereg pomiarów terenowych i laboratoryjnych właściwości fizyczno-chemicznych osadów, w tym również oznaczenie wieku wybranych próbek metodą 14 C w Poznańskim Laboratorium Radiowęglowym.

3 Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni Perznicy Wyniki badań W prezentowanej pracy skoncentrowano się na trzech stanowiskach: Zwartowo 1, Kusowo 1 oraz Sławno 1, które reprezentują różne strefy morfogenetyczne dorzecza Perznicy. Położone w pobliżu ujścia Perznicy do Parsęty stanowisko Zwartowo 1 (ryc. 2) jest charakterystyczne dla teras rolnych na glebach lekkich wykształconych z piasków. Znajduje się w obrębie stoku (długość 60 m, nachylenie do 6 o ) rozległego pagóra ostańca dennomorenowego (ryc. 1). O intensywności denudacji antropogenicznej świadczy duża miąższość pokryw deluwialnych w obrębie terasy rolnej nawet do 150 cm. Daty 14 C uzyskane dla spągowego poziomu diamiktonu rolnego wynoszą 130±30 lat BP (Poz-9495) i 185±30 lat BP (Poz-9494). Uwzględniając niepewność datowania metodą radiowęglową materiałów z ostatnich kilkuset lat (Walanus, Goslar 2004), oznacza to, po uwzględnieniu kalibracji, że warstwa diamiktonu rolnego na terasie rolnej została zakumulowana w okresie, który można jedynie zawrzeć w przedziale od końca XVII w. do lat 30. XX w. Ryc. 2. Profil kateny stokowej na stanowisku Zwartowo 1 i jego lokalizacja na blokdiagramie z rzeźbą terenu 1 poziom akumulacyjny wytworzony z piasku, 2 poziom rdzawienia wytworzony z piasku luźnego, 3 piaski luźne różnej granulacji, 4 mursz, 5 torf niski. Symbole poziomów genetycznych gleb wg Systematyki Gleb Polski IV (również na ryc. 3 i 4).

4 434 Materiały kartograficzne oraz drobne artefakty pozwalają jednakże przesunąć początek nadbudowy stoku deluwiami co najmniej na początek XIX w. Wówczas można przyjąć przeciętne tempo nadbudowy terasy rolnej na 6 mm a -1. Uzyskane wartości tempa akumulacji w obrębie terasy rolnej korespondują z wynikami eksperymentu terenowego w Elizówce pod Lublinem (Ziemnicki, Mazurek 1972). Prawdopodobnie w I poł. XIX w. doszło do intensywnej denudacji stoku związanej z ekstremalnym zdarzeniem pogodowym, czego zapisem jest warstwa osadów piaszczystych o miąższości do 2 cm, wkraczających stosunkowo daleko na warstwę murszu u podnóża stoku. Daty uzyskane w osadach organicznych u podnóża stoku mówią o rolniczym użytkowaniu ziemi w całym dorzeczu Perznicy. Początek akumulacji torfów rozpoczął się około lat BC (2155±35 BP, Poz-9498), czyli przypada na okres lateński epoki żelaza i rozwój osadnictwa kultury pomorskiej. Biorąc pod uwagę położenie stanowiska, narastanie torfu może wynikać z agradacji i zabagnienia ujściowego odcinka dna doliny Perznicy, co z kolei można łączyć ze wzrostem intensywności denudacji antropogenicznej w całej zlewni. W profilu pedogenetycznym kateny stokowej dominuje gleba deluwialna, pod którą nie stwierdzono śladów innych kopalnych poziomów glebowych. Ewentualne starsze poziomy glebowe zostały prawdopodobnie po objęciu stoku uprawą rolną całkowicie zniszczone, a następnie pokryte powłoką osadów deluwialnych. Do wykształcenia profilu gleby rdzawej w najwyższej części stoku i na wierzchowinie ostańca dennomorenowego przyczyniła się również uprawa płużna (mieszanie poziomu albic z poziomem próchnicznym) (Bednarek i in. 2004). Stanowisko Kusowo 1 (ryc. 3) reprezentuje profil pedogenetyczny wykształcony na użytkowanym rolniczo stoku pagórka moreny martwego lodu o rzeźbie drobnopromiennej, zbudowanym z piasków gliniastych i glin, o długości 40 m i nachyleniu do 10 o. Oznak początku ingerencji antropogenicznej w rozwój stoku można upatrywać w powstaniu warstwy ilastych namułów mineralno-organicznych wkraczających na pokład torfu niskiego u podnóża stoku. Zmiana typu akumulacji dokonała się ok r. BC (datowanie stropu torfu: 4369±35 BP, Poz-9461) i najprawdopodobniej wiąże się z odlesieniem stoku (wypaleniem lasu) i okresowym rolnym użytkowaniu ziemi (osadnictwo kultury wstęgowej oraz pucharów lejkowatych). W obrębie terasy rolnej zachował się fragment poziomu gleby kopalnej, której strop wydatowano na AD (895±30 BP, Poz-9460). Początek formowania zalegającej powyżej warstwy diamiktonu rolnego przypada więc na rozwój osadnictwa wczesnośredniowiecznego. Jednakże najwcześniejsze oznaczenie wieku materiału, jakie uzyskano z poziomu deluwialnego 10 cm nad glebą kopalną (340±25 BP, Poz-9459), po kalibracji daje okres lat , co wskazuje na późniejsze tempo nadbudowy terasy w granicach 2-3 mm a -1. Silna erozja górnej, wypukłej części stoku i wierzchowiny zaznacza się w skróceniu profilu glebowego, o czym świadczy brak poziomu eluwialnego Eet oraz słabo wykształcony poziom akumulacyjny, z wyraźnymi cechami poziomu diagnostycznego argillic (gleba płowa opadowo-glejowa silnie zerodowana). W środkowej, słabiej erodowanej części stoku, w glebie płowej zachował się poziom diagnostyczny luvic. Niżej gleba płowa została przykryta deluwiami (glebę deluwialna właściwa zalegającą na kopalnej glebie płowej opadowo-glejowej, a niżej gleba deluwialna próchniczna na kopalnej glebie

5 Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni Perznicy Ryc. 3. Profil kateny stokowej na stanowisku Kusowo 1 i jego lokalizacja na blokdiagramie z rzeźbą terenu 1 poziom akumulacyjny wytworzony z piasku gliniastego, 2 piasek gliniasty (poziom eluwialny), 3 piasek gliniasty (poziom iluwialny), 4 glina zwałowa, 5 nieskonsolidowane utwory organiczne (poziom bagienny), 6 nanosy mineralno-organiczne (piaszczyste), 7 nanosy mineralno-organiczne (ilaste), 8 torf niski (z domieszką mułu), 9 poziom akumulacyjny gleby kopalnej. gruntowo-glejowej, z zachowanymi resztkami kopalnego poziomu akumulacyjnego). Poniżej krawędzi terasy rolnej, w zagłębieniu wytopiskowym, zalega gleba torfowo -mułowa, ze złożem torfu niskiego zasypanym osadami mineralno-organicznymi. Stanowisko Sławno 1 reprezentuje strefę przetainową lobu Parsęty. Położone jest na jednym ze stoków rozczłonkowanego pagóra kemowego. Badany profil stokowy ma długość 125 m przy maksymalnym nachyleniu do 12 o. Stok dochodzi do wyraźnie wykształconego zagłębienia wytopiskowego, które buduje pierwsze ogniwo skierowanego na SE szlaku wód roztopowych (ryc. 4). W obrębie terasy rolnej wiek spągu diamiktonu rolnego oznaczono na 1960±30 BP (Poz-9468), co po kalibracji daje rezultat 55 AD i pozwala na obliczenie średniego tempa akumulacji na 0,9 mm a -1. Początek rolnego użytkowania stoku i formowania terasy można łączyć ze szczytowym okresem rozwoju osadnictwa kultury pomorskiej. Wydatowany profil osadów w środkowej części zagłębienia wytopiskowego pozwala na określenie historii jego funkcjonowania. Pozycja stratygraficzna cienkiej warstwy torfu spoczywającej na piaszczystym podłożu mineralnym pod warstwą gytii sugeruje, iż proces sedentacji odbywał się w warunkach wciąż istniejącej pogrzebanej bryły martwego lodu,

6 436 Ryc. 4. Profil kateny stokowej na stanowisku Sławno 1 i jego lokalizacja na blokdiagramie z rzeźbą terenu 1 poziom akumulacyjny wytworzony z piasku gliniastego, 2 piaski luźne różnej granulacji, 3 piasek gliniasty (poziom iluwialny), 4 piasek gruboziarnisty ze żwirem, 5 glina zwałowa, 6 nanosy mineralno -organiczne (ilaste), 7 ciemny mułek, 8 piasek z domieszką iłu, 9 nieskonsolidowane utwory organiczne (poziom bagienny), 10 torf niski, 11 gytia a wiek (11280±60 BP, Poz-9471), że miało to miejsce w późnym glacjale na pograniczu Starszego dryasu i Allerödu. Po wytopieniu lodu, w środowisku limnicznym zachodziła sedymentacja osadów różnego typu gytii, trwająca do schyłku Okresu borealnego (6650 BC, 7830±50 BP, Poz-9470). Narastanie osadów torfu zalegających na gytii zostało przerwane lat BC (4000±40 BP, Poz-9493) przez ilaste osady mineralno -organiczne, których wkroczenie aż do centralnej części wytopiska musiało się wiązać z odlesieniem stoku i początkiem denudacji antropogenicznej, związanej z rolnictwem ludności kultury pucharów lejkowatych. W pokrywie glebowej zapis denudacji przejawia się ogłowieniem profilu glebowego w środkowej, wypukłej części stoku (gleba płowa opadowo-glejowej silnie zerodowana) oraz wykształceniem w dolnej części stoku pokrywy diamiktonu rolnego o miąższości maksymalnej do 180 cm.

7 Zapis denudacji antropogenicznej w katenach stokowych zlewni Perznicy Literatura Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z., 2004, Badania ekologiczno-gleboznawcze, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa. Huang C., O Connell M., 2000, Recent land-use and soil-erosion history within a small catchment in Connemara, western Ireland: evidence from lake sediments and documentary sources, Catena, 41, Karczewski A., 1989, Morfogeneza strefy marginalnej fazy pomorskiej na obszarze lobu Parsęty w vistulianie (Pomorze Środkowe), UAM, Geografia, 44. Koćmit A., Raczkowski B., Podlasiński M., 2001, Typologiczna przynależność erodowanych gleb wytworzonych z glin morenowych wybranego obiektu na Pomorzu Zachodnim, Folia Universitatis Stetinensis 217, Agricultura, 87, Komisja V Genezy, Klasyfikacji i Kartografii Gleb P.T.G., 1989, Systematyka gleb Polski, Roczn. Glebozn. 40, Marcinek J., Komisarek, J., 2004, Antropogeniczne przekształcenia gleb Pojezierza Poznańskiego na skutek intensywnego użytkowania rolniczego, Wyd. A.R. w Poznaniu. Sinkiewicz M., 1998, Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski północnej, Wyd. UMK, Toruń. Szpikowski J., 2005, Wpływ denudacji antropogenicznej na zmiany pokrywy glebowej i morfologię stoków na obszarze młodoglacjalnym (zlewnia Perznicy, dorzecze Parsęty), [w:] A. Kostrzewski, R. Kolander (red.), Funkcjonowanie geoekosystemów Polski w warunkach zmian klimatu i różnokierunkowej antropopresji, Bibloteka Monitoringu Środowiska, Walanus A., Goslar T., 2004, Wyznaczanie wieku metodą 14 C dla archeologów, Wyd. Uniw. Rzeszowskiego, Rzeszów. Ziemnicki S., Mazurek T., 1972, Zastosowanie mechanicznego przemieszczania ziemi w melioracjach przeciwerozyjnych, Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 130, Stacja Geoekologiczna UAM Storkowo Grzmiąca

8 438