Spis treści PRACE I STUDIA GEOGRAFICZNE

Transkrypt

1 Spis treści 1 PRACE I STUDIA GEOGRAFICZNE

2 2 Spis treści UNIVERSITY OF WARSAW FACULTY OF GEOGRAPHY AND REGIONAL STUDIES STUDIES IN GEOGRAPHY Volume 50 ANTHROPOPRSSION IN THE NATURAL ENVIRONMENT (SYMPTOMS AND DETECTION METHODS) Redakcja naukowa: Ewa Smolska, Piotr Szwarczewski Warsaw 2012

3 Spis treści 3 UNIWERSYTET WARSZAWSKI WYDZIAŁ GEOGRAFII I STUDIÓW REGIONALNYCH PRACE I STUDIA GEOGRAFICZNE Tom 50 ANTROPOPRESJA W ŚRODOWISKU PRZYRODNICZYM (PRZEJAWY I SPOSOBY DETEKCJI) Editors: Ewa Smolska, Piotr Szwarczewski Warszawa 2012

4 4 Spis treści Redaktorzy Ewa Smolska (przewodnicząca), Marcin Wojciech Solarz, Urszula Somorowska Michał Tomczuk (sekretarz) Komitet redakcyjny Sergij Bortnik (Narodowy Uniwersytet Kijowski im. T. Szewczenki), Andrzej Lisowski (Uniwersytet Warszawski), Jan Łoboda (Uniwersytet Wrocławski), Andrzej Kostrzewski (Uniwersytet Adama Mickiewicza, Poznań), Jacek Pasławski (Uniwersytet Warszawski), Andrzej Richling (Uniwersytet Warszawski), Maria Skoczek (Uniwersytet Warszawski) Redakcja naukowa tomu Ewa Smolska, Piotr Szwarczewski Recenzent Adam Łajczak, Joanna Plit Redakcja i korekta Michał Tomczuk Redakcja techniczna Michał Tomczuk Skład i łamanie Piotr Szwarczewski Copyright by Wydział Geografii i Studiów Regionalnych UW 2012 ISSN Druk i oprawa Zakład Graficzny Uniwersytetu Warszawskiego, zam. 1168/13

5 Spis treści 5 SPIS TREŚCI CONTENTS Przedmowa Izabela BOJAKOWSKA, Tomasz GLIWICZ Pierwiastki śladowe w osadach jezior Suwalszczyzny Trace elements in Suwałki region lakes sediments Halina GROBELSKA Zmiany zadrzewień w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania (Zbiornik Pakoski, Noteć Zachodnia) Modifications of trees growing in lake coastal zone as a effect their uplifting (Pakość Reservoir, West Noteć River) Iwona HILDEBRANDT-RADKE Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych na stanowisku archeologicznym w Bruszczewie (Wielkopolska) Prehistoric landform use and main phases slope covers accumulation on the archeological site in Bruszczewo (Great Poland) Tomasz KALICKI, Szymon KALICKI Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole (zachodnia Białoruś) a zmiany wybranych komponentów środowiska geograficznego Prahistoric mining at Krasne Sioło (Belarus) and environmental changes Małgorzata KARCZEWSKA, Maciej KARCZEWSKI, Piotr BANASZUK, Michał WARDYŃSKI, Agnieszka MAJKA Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu w sąsiedztwie cmentarzyska z okresu wpływów rzymskich i okresu wędrówek ludów w Paprotkach Kolonii w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich Natural and anthropogenic changes of relief around the cemetery from the Roman Period and Great Migration Period in Paprotki Kolonia site 1 in the Great Masurian Lakes District

6 6 Spis treści Piotr KITTEL, Jacek FORYSIAK, Błażej MUZOLF, Justyn SKOWRON, Wojciech TOŁOCZKO Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru koło Lutomierska i Rawki w Rawie Mazowieckiej.. Sediments of flood plains and human impact traces on example of the Ner river at Lutomiersk and the Rawka river at Rawa Mazowiecka Kamila LIS, Dawid NAPIWODZKI Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu na obszarze młodoglacjalnym The fractal analysis of anthropogenical transformation relief of young glacial morphology Ewa SMOLSKA Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim Morphology of gullies and type of fan sediments on Suwałki Lakeland Ewa SMOLSKA Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim - klimatyczne i antropogeniczne uwarunkowania Climate and human impact in stages of gully erosion on Suwałki Lakeland Sebastian TYSZKOWSKI Uwarunkowania lokalizacji jednostek osadniczych oraz zmian podziału administracyjnego państwa krzyżackiego na przykładzie komturstwa rogozińskiego Settlement units development and localisation setting as well as changes of Tutonic Knights state administrative divisions on an example of Rogoźno commandity Krzysztof J. WÓJCICKI Przejawy denudacji we wschodniej części dorzecza górnej Odry od schyłku epoki brązu Symptoms of denudation in the eastern part of the Upper Odra River basin from the decline of the Bronze Age

7 Spis treści 7 Bartłomiej WYŻGA, Ryszard KACZKA, Joanna ZAWIEJSKA Zróżnicowanie depozycji grubego rumoszu drzewnego w ciekach górskich o średniej i dużej szerokości Storage patterns of large woody debris in mountain watercourses of medium and large width Bartłomiej WYŻGA, Joanna ZAWIEJSKA, Artur RADECKI-PAWLIK Zróżnicowanie uziarnienia osadów korytowych rzeki górskiej przekształconej przez regulację koryta i eksploatację żwirów Variation of bed-material grain-size along a mountain river affected by channelization and gravel extraction

8 8 Spis treści

9 Spis treści 9 PRZEDMOWA Niniejszy tom zawiera prace z zakresu badań antropopresji. Człowiek oddziaływuje na środowisko zarówno w sposób bezpośredni jak i pośredni, a skutki tego oddziaływania zapisują się zarówno w rzeźbie jak i osadach lub cechach osadów. Czasem taki zapis nie jest łatwo czytelny i dopiero zastosowanie kilku metod badawczych (interdyscyplinarnych) pozwala na odtworzenie etapów zmian, jakie miały miejsce w przeszłości i zrozumienia skutków, które obserwujemy aktualnie. Zawarte w tym tomie artykuły prezentują różne metody rozpoznawania i odczytywania skutków działalności człowieka w środowisku przyrodniczym. Stanowią m.in. pokłosie VI Warsztatów Terenowych Zapis działalności człowieka w środowisku przyrodniczym, które odbyły się czerwca 2007 roku w Sejnach i Suwałkach. Poszczególne opracowania można podzielić na kilka grup tematycznych. Jednym z omawianych zagadnień jest występowanie pierwiastków śladowych w jeziorach i wyjaśnienie ich pochodzenia z uwzględnieniem czynnika antropogenicznego (Bojakowska i Gliwicz). Na charakterystyczne formy rzeźby wraz z wybranymi cechami osadów jako wskaźnikami zasiedlenia terenu zwraca się uwagę w interdysyplinarnych badaniach geoarcheologicznych. Jest to zagadnienie najliczniej reprezentowane w artykułach zawartych w niniejszym tomie (Hildebrandt-Radke, Kalicki, Kalicki, Karczewska i in. Kittel i in., Wójcicki, Smolska). Natomiast S. Tyszkowski w swoim artykule ukazuje znaczenie środowiska przyrodniczego w lokalizacji i funkcjonowaniu jednostek osadniczych w przeszłości. Kolejne prace poświęcono współczesnym przemianom środowiska spowodowanych ingerencją człowieka (Grobelska, Wyżga i in.) i zastosowaniu nowoczesnych metod do analizy form antropogenicznych (Lis, Napiwodzki). Mamy nadzieję, że lektura tomu będzie inspiracją do dalszych badań i dyskusji naukowej. Ewa Smolska, Piotr Szwarczewski

10 10 Spis treści

11 Pierwiastki śladowe w osadach jezior Suwalszczyzny 11 Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Izabela Bojakowska, Tomasz Gliwicz Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa izabela.bojakowska@pgi.gov.pl tomasz.gliwicz@pgi.gov.pl PIERWIASTKI ŚLADOWE W OSADACH JEZIOR SUWALSZCZYZNY Trace elements in Suwałki region lakes sediments Abstract. Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sr, V, Zn and Ca, Fe, Mg, Mn, P, S and Corg. concentrations were determined in sediments taken from the Suwałki region lakes. Average contents were for: arsenic - 8 mg/kg, barium mg/kg, cadmium - 0,9 mg/kg, cobalt - 4 mg/kg, chromium - 12 mg/kg, copper - 12 mg/kg, mercury - 0,09 mg/ kg, nickel - 9 mg/kg, lead - 33 mg/kg, strontium - 81 mg/kg, vanadium - 17 mg/kg and zinc - 82 mg/kg. The regional diversification in concentration of some trace elements in lake sediments was noticed. Increased cobalt, chromium, copper, nickel, vanadium and magnesium concentrations were observed in sediments of lakes situated on boulder clay. Heighten Co, Cr, Cu, Ni, V and Mg contents are caused by lithologic factor weathering postglacial sediments containing erratics of magmatic and metamorphic rocks which are trace metals source. Raise concentration of Cd, Hg, Pb, Zn and S are connected with anthropogenic factor. Słowa kluczowe: wietrzenie, antropopresja, skały magmowe i metamorficzne, analiza czynnikowa Key words: weathering, anthropopressure, igneous and metamorphic rocks, factor analysis WSTĘP W jeziorach osady powstają w wyniku sedymentacji składników allochtonicznych - piasków, mułków i żwirów, będących produktem erozji skał występujących na obszarze zlewni i wnoszonych do jezior wraz ze spływem powierzchniowym i dopływami oraz sedymentacji składników autochtonicznych powstałych w środowisku jeziornym - wytrącających się z wody rozpuszczonych i koloidalnych związków chemicznych np.: krzemionki, węglanu wapnia, wodorotlenków

12 12 Izabela Bojakowska, Tomasz Gliwicz żelaza i manganu, uruchomionych w procesie wietrzenia skał występujących na obszarze zlewni oraz sedentacji szczątków organizmów roślinnych i zwierzęcych zasiedlających dane środowisko wodne i akumulacji produktów ich rozkładu. W warunkach naturalnych skład chemiczny osadów jest uzależniony głównie od właściwości skał występujących na obszarze zlewni danego jeziora i warunków klimatycznych (Wetzel 2001). Na stężenie pierwiastków w osadach jezior mają także wpływ jego właściwości morfometryczne, takie jak wielkość zlewni jeziora, powierzchnia i głębokość jeziora, kształt misy jeziornej, które wpływają na przebieg fizycznych, chemicznych i biologicznych zjawisk zachodzących w jeziorze. Osady wodne charakteryzujące się wysokimi zawartościami potencjalnie szkodliwych pierwiastków śladowych mogą negatywnie wpływać na zasoby biologiczne jezior i pośrednio na zdrowie człowieka. Obserwowany wzrost stężenia potencjalnie szkodliwych pierwiastków we współcześnie powstających lub powstałych w niedalekiej przeszłości osadach, w porównaniu do stężeń tych składników obserwowanych w osadach nagromadzonych w okresie przedprzemysłowym, spowodowany jest działalnością gospodarczą na terenie zlewni jeziora, depozycją z atmosfery oraz spływem powierzchniowym z terenów osiedlowych i rolniczych (Birch et al. 2001, Mecray et al. 2001, Lindstrom 2001). W zanieczyszczonych osadach najczęściej odnotowywane są podwyższone stężenia metali i metaloidów mających obecnie lub w niedalekiej przeszłości szerokie zastosowanie w gospodarce oraz uruchamianych i dostarczanych do środowiska podczas przetwarzania kopalin. Do metali i metaloidów najczęściej przyczyniających się do zanieczyszczenia osadów i stanowiących największe zagrożenie dla biosfery należą: srebro, arsen, beryl, cynk, chrom, miedź, rtęć, nikiel, ołów, antymon, selen, tal i cynk (Sparks 2005). Suwalszczyzna jest jednym z nielicznych regionów, zarówno w skali kraju jak i Europy, gdzie udało się zachować prawie nieskażoną przyrodę i piękno naturalnego środowiska. Obszar Suwalszczyzny według podziału fizycznogeograficznego należy do Pojezierza Litewskiego (Kondracki 2002). Suwalszczyzna obejmuje swoim zasięgiem Pojezierze Suwalskie, Równinę Augustowską, Pojezierze Ełckie, Wzgórza Szeskie, Puszczę Romnicką i północną część Kotliny Biebrzańskiej. Obszar Suwalszczyzny pokryty jest osadowymi utworami czwartorzędowymi, przede wszystkim glinami zwałowymi i piaskami fluwioglacjalnymi, utworami geologicznymi charakteryzującymi się niskimi zawartościami potencjalnie szkodliwych pierwiastków śladowych. Obszar ten ma charakter rolniczo-leśny, a nieliczne zakłady przemysłowe zlokalizowane przede wszystkim w Suwałkach i Augustowie oraz eksploatacja występujących tu surowców pospolitych (iły, gliny, piaski, żwiry, torfy) stwarza niewielkie zagrożenie dla jakości środowiska tego obszaru.

13 Pierwiastki śladowe w osadach jezior Suwalszczyzny 13 ZAKRES I METODYKA BADAŃ Badania osadów dennych rzek i jezior w Polsce wykonywane w ramach programu Państwowego Monitoringu Środowiska (PMŚ) mają na celu obserwację zawartości potencjalnie szkodliwych pierwiastków (srebro, arsen, bar, cynk, chrom, kadm, kobalt, miedź, nikiel, ołów, rtęć, srebro, stront i wanad) oraz trwałych zanieczyszczeń organicznych (wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, polichlorowanych bifenyli i pestycydów chloroorganicznych) w osadach powstających współcześnie w rzekach i jeziorach, a także obserwację ich zmian w czasie. Podczas realizacji zadań wykonywanych dla PMŚ w latach zbadano osady 67 jezior z obszaru Suwalszczyzny. W próbkach osadów pobranych z 5 cm powierzchniowej warstwy z głęboczków jezior oznaczono zawartość Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sr, V i Zn oraz Ca, Fe, Mg, Mn, P i S za pomocą spektrometru emisyjnego ze wzbudzeniem plazmowym ICP JY70 Plus Geoplasma firmy Jobin-Yvon, po roztworzeniu próbek w wodzie królewskiej oraz oznaczono z próbki stałej zawartość Hg przy zastosowaniu analizatora AMA 254 firmy Altec techniką absorpcji atomowej oraz węgla organicznego - metodą kulometryczną aparatem COULOMAT. WYNIKI I DYSKUSJA Uzyskane wyniki wykazały, że średnie zawartości zbadanych pierwiastków śladowych są nieznacznie wyższe od średniej zawartości tych pierwiastków w osadach wodnych Polski. Zawierają one średnio 8 ppm arsenu, 107 ppm baru, 0,9 ppm kadmu, 4 ppm kobaltu, 12 ppm chromu, 12 ppm miedzi, 0,09 ppm rtęci, 9 ppm niklu, 33 ppm ołowiu, 81 ppm strontu, 17 ppm wanadu i 82 ppm cynku (tabela 1). W żadnym ze zbadanych osadów nie stwierdzono zawartości srebra powyżej limitu detekcji zastosowanej metody (0,5 mg/kg). Podwyższone zawartości arsenu, powyżej 13 mg/kg (średnia + odchylenie standardowe), stwierdzono w osadach jezior: Kalety (Długie Augustowskie), Jaczno, Białego Wigierskiego, Perty, Rozpudy Augustowskiej, Busznicy, Studzienicznego i Brożanego. Stężenie baru wyższe od 150 mg/kg stwierdzono w osadach jezior: Jaczno, Garbaś, Szejpiszki, Sejny, Krejwelek, Okrągłego, a także Szurpiły i Pomorze. Podwyższoną zawartość kadmu, powyżej 1,6 mg/kg charakteryzują się osady jezior: Tobolinka, Białego Wigierskiego, Botonie, Kalety i Szejpiszki, Sejwy, Boksze, Dunajewo i Białego Augustowskiego. Nieznacznie podwyższoną zawartość kobaltu (9 mg/kg) zawierają osady jeziora Szelment Mały. Zawartość chromu, powyżej 20 mg/kg odnotowano m.in. w osadach w jezior: Szelment Mały, Wiżajny, Gaładuś, Sejwy, Okmin, Berżniki, a podwyższoną zawartość miedzi, powyżej 17 mg/kg stwierdzono w osadach jeziora Wiżajny, Mieruńskim Wielkim, Punia, Białym Kleszczowieckim, Gaładuś i Szelment Mały. Stężenie rtęci, powyżej 1,4 mg/kg odnotowano w jeziorach: Bia-

14 14 Izabela Bojakowska, Tomasz Gliwicz Tabela 1. Zawartość pierwiastków śladowych w osadach jezior Suwalszczyzny. Table 1. Concentrations of trace elements in Suwałki region lakes sediments. a b c d e f g mg/kg Arsen < ,8 12,6 Bar ,0 150,3 Kadm 0,5 3,5 0,9 0,7 0,8 0,70 1,63 Kobalt ,3 5,8 Chrom ,5 19,7 Miedź ,6 16,5 Rtęć 0,023 0,239 0,094 0,083 0,092 0,046 0,140 Mangan Nikiel ,3 14,5 Ołów ,7 56,7 Stront ,8 119,4 Wanad < ,3 25,6 Cynk ,5 122,9 % Żelazo 0,07 5,54 1,91 1,42 1,72 1,29 3,19 Wapń 0,46 28,39 12,19 8,89 12,73 7,10 19,29 Magnez 0,08 1,23 0,42 0,36 0,36 0,23 0,66 Fosfor 0,035 0,291 0,101 0,092 0,093 0,045 0,145 Siarka 0,108 1,534 0,694 0,603 0,620 0,343 1,037 TOC 3,69 45,30 13,58 11,40 10,60 8,92 22,50 a minimum, b maksimum, c średnia, d - średnia geometryczna, e mediana, f odchylenie standardowe, g średnia+odchylenie standardowe łym Augustowskim, Tobolinka, Kalety, Wiżajny, Białym Wigierskim, Jegłóweczek, Sejwy, Mieruńskim Wielkim. Podwyższoną zawartością niklu charakteryzują się osady jezior: Wiżajny, Szelment Mały, Mieruńskiego Wielkiego, Puni, Gaładuś, Sejwy i Berniki. Zawartość ołowiu wyższą niż 60 mg/kg wykryto w osadach jeziora Tobolinka i Białego Wigierskiego, a także w osadach jezior Białym Wigierskim, Kalety, Białym Augustowskim, Pieruńskim Wielkim i Białym Filipowskim. Podwyższoną zawartość strontu, wyższą niż 120 mg/kg zaob serwowano w osadach jezior Rospuda Filipowska, Sajno, Sajenko, Gieret, Dręstwo, Pierty, Wigry i Długie Wigierskim. Wanad w stężeniu wyższym od 26 mg/kg stwierdzono w osadach jezior Szelment Mały, Wiżajny, Sejwy, Gaładuś, Białym Filipowskim, Berżniki, Hołny, Punia, Szelment Wielki. Wysoką zawartością cynku, powyżej 123 mg/kg, charakteryzują się m.in. osady pobrane z jezior Tobolinka, Białego Augustowskiego, Białego Wigierskiego, Pieruńskiego, Białego Filipowskiego i Sejwy. Zaobserwowano przestrzenne zróżnicowanie w występowaniu pierwiastków śladowych w osadach jezior Suwalszczyzny (ryc. 1). Podwyższone zawartości chromu, miedzi, niklu i wanadu odnotowano w osadach jezior znajdujących się

15 Pierwiastki śladowe w osadach jezior Suwalszczyzny 15 na utworach morenowych, podczas gdy niższe zawartości stwierdzono w osadach jezior położonych na utworach fluwioglacjalnych. Na niektórych histogramach zawartości pierwiastków śladowych w osadach zaznacza się obecność dwóch populacji. W przypadku baru, chromu, strontu i kobaltu związane jest to ze zróżnicowanym występowaniem pierwiastków śladowych w utworach czwartorzędowych (gliny i piaski), zaś w przypadku ołowiu i rtęci obecnością populacji osadów zanieczyszczonych na skutek działalności gospodarczej i turystycznej. Stwierdzono korelację między zawartością Ca, Mg, Fe, Mn, P, S i Corg w osadach a zawartością w nich niektórych pierwiastków śladowych, m. in. zaobserwowano wysoką dodatnią korelację zawartości węgla organicznego z zawartością As, Cd, Hg, Pb i Zn, zawartości siarki z zawartością As, Cd, Pb i Zn, zawartości fosforu - z zawartością As, Ba, Cu i Zn, zawartości żelaza - z zawartością Ba, Co, Cr, Cu, Ni i V, zawartości magnezu z zawartością Ba, Co, Cr, Cu, Ni i V, zawartości manganu z zawartością Ba, Co, Sr i V, zawartości wapnia z zawartością Sr oraz stwierdzono ujemną korelację stężenia wapnia z stężeniem Co, Cr i Cu. Analiza czynnikowa zgrupowała badane pierwiastki w trzy czynniki. Czynnik pierwszy, którego udział wynosi 0,32, łączący kobalt, chrom, miedź, nikiel, wanad i magnez określić można jako czynnik litologiczny, związany jest on z wietrzeniem utworów pochodzenia polodowcowego, zawierających okruchy skał magmowych i meta- Tabela 2. Wyniki analizy czynnikowej. Table 2. Results of factor analysis. Czynnik 1 Czynnik 2 Czynnik 3 Arsen -0,16 0,62 0,22 Bar 0,36-0,16 0,82 Kadm 0,11 0,77-0,19 Kobalt 0,91-0,07 0,31 Chrom 0,96-0,02 0,12 Miedź 0,77 0,35 0,14 Rtęć 0,27 0,83 0,05 Nikiel 0,96 0,09 0,17 Ołów 0,14 0,83-0,22 Stront -0,46-0,38 0,51 Wanad 0,94 0,09 0,26 Cynk 0,36 0,81-0,13 Żelazo 0,36 0,07 0,80 Mangan 0,21-0,01 0,77 Wapń -0,62-0,40 0,40 Magnez 0,81-0,27 0,35 Fosfor 0,04 0,54 0,63 Siarka -0,23 0,70 0,09 Węgiel org. -0,20 0,55-0,53 Udział 0,32 0,25 0,18

16 16 Izabela Bojakowska, Tomasz Gliwicz morficznych, które są źródłem metali ciężkich. Czynnik drugi, którego udział wynosi 0,25, łączący kadm, rtęć, ołów, cynk i siarkę określić można jako czynnik antropogeniczny, podwyższona zawartość tych pierwiastków w środowisku związana jest z działalnością gospodarczą człowieka. Na obszarze Suwalszczyzny pierwiastki te były i są wprowadzane do środowiska przede wszystkim w następstwie

17 Pierwiastki śladowe w osadach jezior Suwalszczyzny 17 Ryc. 1. Pierwiastki śladowe w osadach jezior. Fig. 1. Trace elements in lake sediments. spalania węgli (rtęć, cynk, siarka) i etylin (ołów, cynk, siarka) oraz korozji ocynkowanych rur wodociągowych, niszczenia materiałów budowlanych, jak również

18 18 Izabela Bojakowska, Tomasz Gliwicz sprzętu pływającego (cynk, kadm, rtęć). Czynnik trzeci, którego udział wynosi 0,18, grupujący żelazo, mangan i fosfor jest czynnikiem związanym z warunkami sedymentacji osadów w głęboczkach jezior. WNIOSKI 1. Zaobserwowano przestrzenne zróżnicowanie w występowaniu pierwiastków śladowych w osadach jezior Suwalszczyzny. Osady jezior, których obszar zlewni zbudowany jest z utworów morenowych, charakteryzują się podwyższonymi zawartościami chromu, miedzi, niklu i wanadu w porównaniu do osadów jezior znajdujących się na terenach, na których występują głównie piaski. 2. Podwyższone zawartości kobaltu, chromu, miedzi, niklu, wanadu i magnezu w osadach jezior Suwalszczyzny uwarunkowane są czynnikiem geogenicznym - wietrzeniem utworów pochodzenia polodowcowego, zawierających okruchy skał magmowych i metamorficznych, które są źródłem metali ciężkich. 3. Wzrost zawartości kadmu, rtęci, ołowiu, cynku i siarki obserwowany w osadach niektórych jezior spowodowany jest czynnikiem antropogenicznym. Podwyższone zawartości tych pierwiastków w środowisku są charakterystyczne dla obszarów miejskich oraz terenów rekreacyjnych. Literatura Kondracki J., 1998, Geografia regionalna Polski, Wyd. Naukowe PWN. Lindström M., 2001, Urban land use influences on heavy metal fluxes and surface sediment concentrations of small lakes, Water, Air, Soil Poll. 126 (3-4), Mecray E. L., King J. W., Appleby P. G., Hunt A. S., 2001, Historical trace metal accumulation in the sediments of an urbanized region of the Lake Champlain Watershed, Burlington, Vermont, Water, Air, Soil Poll. 125 (1-4), Sparks D., 2005, Toxic metals in the environment: the role of surfaces, Elements 1 (4), Wetzel R., 2001, Limnology, Academic Press.

19 Zmiany zadrzewień w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Halina Grobelska Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, Zakład Geomorfologii i Hydrologii Niżu, Toruń halina@geopan.torun.pl ZMIANY ZADRZEWIEŃ W STREFIE BRZEGOWEJ JEZIOR W EFEKCIE ICH SPIĘTRZANIA (ZBIORNIK PAKOSKI, NOTEĆ ZACHODNIA) Modifications of trees growing in lake coastal zone as an effect of their uplifting (Pakość Reservoir, West Noteć River) Abstract. In 1975 as a result of the 4.5-metre uplifting of water in two lakes functioning since the late glacial (Niewiarowski 1976), there was created the Pakość Reservoir (West Noteć River). It is the biggest lake-type reservoir in Poland (Gołdyn 1990). The water area increased from 8,1 to 13,0 km 2. The scale of changes on the reservoir turned the natural lake-like body of water into artificial one. The exploitation manual of the reservoir allows for water level amplitudes up to 3.9 m, within the range from 75.5 m above sea level that is 0.6 m above maximum water levels which occurs on lakes before their accumulation to 79.4 m above sea level. In this situation more then 1/3 area of the reservoir is periodically drained. Before the uplifting water level in lakes cut trees growing beside lakes. At present there are many tree roots on the periodically drained part of shore zone which are 0,4-1,2 m uncovered (Photo 1, 2). Coastal zone of the Pakość Reservoir is still active. Along abrasive part of it there is observed the cliff edge recession. From 1975 to 2003 it was removed about m. The average speed in last years is about 10 cm per year. One of the effects of this process is the uncovering of the tree roots which grow in abrasion part of coastal zone. Next years this process will cover new trees growing in bigger distance from position of basic coastal line. When more then 80% tree roots are uncovered and exposed the tree dies. In Pakość Reservoir to fulfill it this process takes less then 25 years! Słowa kluczowe: zadrzewienia, abrazja, wahania stanów wody, tempo procesów Key words: woodlots, abrasion, water level changes, rate of processes

20 20 Halina Grobelska WPROWADZENIE Człowiek od stuleci stara się zaspokajać zapotrzebowanie na wodę. Intensyfikacja działalności gospodarczej i nasilanie się zjawisk ekstremalnych powodują, iż coraz częściej, szczególnie na obszarach o wysokim stopniu zagospodarowania terenu, wykorzystuje się w tym celu jeziora. Akweny te zostają spiętrzane, a występujące w nich stany wody często podlegają kontrolowaniu i regulacji. Wysokości dokonanego piętrzenia są niekiedy znaczne, kilkudziesięciocentymetrowe, a bywa że i kilkumetrowe. Wahania stanów wody zarówno w swoim przebiegu jak i wielkości wyraźnie odbiegają od występujących w warunkach naturalnych. W przypadku szczególnie radykalnych zmian jeziora te całkowicie zatracają swój naturalny charakter i przyjmują cechy sztucznych zbiorników wodnych. Powstają ekosystemy o cechach różnych od funkcjonujących tysiące lat ekosystemów jeziornych. Jednym z bezpośrednich efektów spiętrzania wody w jeziorach powyżej dotychczasowych stanów maksymalnych jest ożywienie strefy brzegowej, bądź jej ponowny rozwój na wyższych rzędnych. W naturalnych, istniejących już od kilku tysięcy lat jeziorach, strefa brzegowa jest dojrzała, stabilna i prawie niezmienna w czasie. Spiętrzenie jeziora powoduje jakościową i ilościową zmianę czynników i procesów kształtujących jego strefę brzegową, zapoczątkowując nowy etap jej rozwoju. Przejawem aktywności strefy brzegowej jest cofanie się brzegu w wyniku procesu jego abrazji oraz procesów stokowych na otaczających zboczach jak i przyrastanie lądu, będące następstwem akumulacji osadów transportowanych w jej obrębie. Podniesienie poziomu wody w jeziorze, jak i następujący w jego efekcie ponowny rozwój strefy brzegowej, powoduje bardzo duże zmiany zadrzewień towarzyszących dawnej i obecnej linii brzegowej jezior. Charakter tych przekształceń, ich wzajemne interakcje jak i skutki zostaną w niniejszym artykule zaprezentowane na przykładzie spiętrzonych jezior na Noteci Zachodniej. OBSZAR I ZAKRES BADAŃ W 1975 roku dokonano spiętrzenia o 4,5 m wód w dwóch jeziorach: dwudzielnym Jeziorze Pakoskim i Jeziorze Bronisławskim. W efekcie utworzony został Zbiornik Pakoski. Akwen ten jest częścią składową systemu Noteci Zachodniej. Wraz z dopływającą do niej w Pakości Notecią Wschodnią kształtuje odpływ Noteci poniżej Zbiornika Pakoskiego, zwanej od tego miejsca Notecią Połączoną (ryc. 1). Jest to największy w Polsce zbiornik typu jeziorowego (Gołdyn 1990). Jego objętość wynosi 86,5 mln m 3 (ponad 110% wzrost objętości akwenu w efekcie

21 Zmiany zadrzewień w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania Ryc. 1. Zbiornik Pakoski na tle sieci hydrograficznej Noteci Zachodniej i Wschodniej. 1 zlewnia Zbiornika Pakoskiego, 2 granica dorzecza, 3 granica zlewni. Fig. 1. Location of the study area in West and East Noteć hydrographical system. 1 Pakość Reservoir Basin survey, 2 border of river basin survey, 3 border of elementary river basin survey. spiętrzenia) a powierzchnia 13,0 km 2 (przed spiętrzeniem zaledwie 8,1 km 2 ). Pozostałe parametry zbiornika to długość 20,1 km, głębokość: średnia 9,2 m, maksymalna 18,7 m i szerokość: średnia 0,74 km, maksymalna 2 km. Zbiornik ten sztucznymi groblami podzielony jest na cztery odrębne części, pomiędzy którymi następuje swobodna wymiana wody. Zarówno całość zbiornika, jak i poszczególne jego części, mają wyraźnie wydłużony charakter. Akwen ten położony jest w obrębie południkowo przebiegającej rynny subglacjalnej, rozdzielającej wysoczyzny Kujawską i Gnieźnieńską. W jego bezpośrednim otoczeniu występują utwory czwartorzędowe: zwarte gliny pylaste i piaszczyste, rzadziej piaski gliniaste i torfy (Grobelska 2006). Zbiornik Pakoski pełni głównie funkcje retencyjną i przeciwpowodziową, czego skutkiem są duże, rocznie dochodzące do 3,6 m wahania stanów wody w tym akwenie. W okresie zimowo-wiosennym gromadzone są w nim wody roztopowe w celu zabezpieczenia przed zalaniem doliny Noteci poniżej zbiornika i jej magazynowania dla celów gospodarczych. W okresie letnio-jesiennym zgromadzona woda wykorzystywana jest do nawodnień pól i zabezpieczenia przepływów

22 22 Halina Grobelska nienaruszalnych na Noteci Połączonej poniżej zbiornika. Wahania stanów wody w zbiorniku mieszczą się w zakresie 3,9 m, od 75,5 m n.p.m. tj. 0,6 m powyżej maksymalnych stanów wody występujących na jeziorach przed ich spiętrzeniem, do 79,4 m n. p. m. Zmiany stanów wody zarówno w okresie piętrzenia jak i zrzutu wody mają charakter jednostajny i stałą tendencję. W okresie jesienno-zimowym rosnącą a w okresie wiosenno-letnim malejącą. Zmieniają się one jednostajnie, od 1 do 3 cm na dobę. W przebiegu rocznym nie obserwuje się okresów dłuższego utrzymywania się stanów wody na jednym poziomie. Należy tu podkreślić, iż naturalne wahania stanów wody w tych jeziorach, analogicznie jak i w większości jezior o podobnym typie zasilania w tym regionie, oscylowały w granicach 0,5 m. Przy amplitudach stanów wody jakie występują na analizowanym akwenie, różnica pomiędzy maksymalną a minimalną jego powierzchnią wynosi aż 4,7 km 2 tj. 36%. Oznacza to, iż ponad 1/3 czaszy zbiornika może być okresowo zalewana i osuszana. Obszar badań obejmuje całą, ponad 50-cio kilometrowej długości strefę brzegową utworzonego akwenu. Strefa brzegowa jest rozumiana tu jako pas rozciągający się między krawędzią klifu nadwodnego a podnóżem stoku platformy przybrzeżnej, nazywanej również płycizną przybrzeżną. Ponad czterometrowa wysokość dokonanego piętrzenia, spowodowała całkowite zatopienie istniejącej strefy brzegowej jezior i rozpoczęcie nowego, zbiornikowego etapu jej rozwoju. W wyniku dużych, kilkumetrowych, cyklicznie zachodzących wahań stanów wody jakie występują na tym zbiorniku, po ponad trzydziestu latach od dokonanego spiętrzenia i funkcjonowania zbiornika jego strefa brzegowa jest nadal aktywna (Grobelska 2006). PRZEKSZTAŁCENIE ZADRZEWIEŃ W OBRĘBIE STREFY BRZEGOWEJ W wyniku dokonanego spiętrzenia pod powierzchnią wody znalazło się blisko 5 km 2 terenów przyległych do linii brzegowej jezior. Zalane zostały fragmenty zbocza rynny towarzyszące misom jeziornym w promieniu od kilku metrów przy brzegach stromych do ponad 100 metrów przy brzegach łagodnych, o nachyleniu 6 7 oraz równina zalewowa rzeki Noteci pomiędzy spiętrzonymi jeziorami, jak i na 2,5 kilometrowym odcinku powyżej nich. Jak wykazuje analiza archiwalnych zdjęć lotniczych oraz obecnie prowadzone badania terenowe, obszary te w znacznej części porastały zwarte lasy łęgowe. W ramach prac przygotowawczych do spiętrzenia drzewa prawie w całości zostały wycięte do maksymalnej przewidywanej rzędnej piętrzenia tj. 79,4 m n. p. m. Pozostały po nich pnie, które do chwili obecnej w większości przypadków zachowały się w nienaruszonej pozycji. Pnie w okresach niskich stanów wody na zbiorniku są odsłaniane (fot. 1), natomiast w okresach stanów wysokich zalewane (fot. 2).

23 Zmiany zadrzewień w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania W związku z ciągłym rozwojem i aktywnością strefy brzegowej Zbiornika Pakoskiego, pnie te ulegają obecnie wymywaniu na skutek abrazji bądź zasypywaniu w wyniku akumulacji. Stopień dokonanego przekształcenia w dużej mierze zależny jest od intensywności zachodzących procesów, ale również, co szczególnie istotne w przypadku procesu abrazji, od odporności osadów znajdujących się w ich podłożu. Obecnie w strefie brzegowej Zbiornika Pakoskiego występują zarówno pnie przysypane na głębokość 0,4 m jak i wymyte do głębokości 1,2 m! Przeprowadzona w ramach prac przygotowawczych do spiętrzenia wspomniana wycinka drzew nie objęła jednak całej przewidzianej pod zalew strefy. Na fragmentach brzegu pozostawiono bowiem drzewa już w poziomie około jednego, półtora metra poniżej stanów maksymalnych występujących na zbiorniku. Ponad to, w tej samej strefie występują obecnie również zadrzewienia i zakrzaczenia zdecydowanie młodsze. W trakcie tworzenia zbiornika w jego bezpośrednim otoczeniu, niestety nie zawsze powyżej zakładanego poziomu piętrzenia, posadzono bowiem około 90 tysięcy drzew i krzewów. Nasadzenia wykonano w pasie o długości 45 km i szerokości 15 metrów. Z drzew posadzono głównie: różne gatunki wierzby, olszę czarną, klon jesionolistny i lipę, w mniejszym zakresie dąb, jesion, topolę oraz sosnę i świerk; z krzewów: bez czarny, trzmielinę, kalinę, dereń i porzeczkę czarną (Stopień wodny..., 1971, Biologiczna zabudowa brzegów.., 1974). Niestety zachowa- Fot. 1. Odkryte pnie na powierzchni okresowo osuszanej części platformy przybrzeżnej; miąższość usuniętej warstwy osadów (wymycia pni) wynosi 1,2 m. Ostrowo, Zbiornik Pakoski. Photo 1. Uncovered tree roots as a result of abrasion processes on a periodically drained part of coastal platform; thickness of removed sediments are 1,2 m, Ostrowo, Pakość Reservoir.

24 24 Halina Grobelska Fot. 2. Strefa brzegowa Zbiornika Pakoskiego przy wysokich stanach wody. Janikowo, Zbiornik Pakoski. Photo 2. Coastal zone of Pakość Reservoir in period of high water level. Janikowo, Pakość Reservoir. na dokumentacja nie pozwala na szczegółowe określenie ilości nasadzeń poszczególnych gatunków drzew i krzewów, co uniemożliwia jednoznaczną ocenę stopnia przetrwania poszczególnych gatunków. Obecnie drzewa te mają 5-6 m wysokości. Wśród nich zdecydowanie dominują wierzby. Występują one na powierzchni całej okresowo podtapianej części strefy brzegowej jak i powyżej niej. Gatunek ten znosi nawet 3-4 miesięczne podtapianie (fot. 2). Wraz z oddalaniem się od zbiornika, a tym samym coraz krótszym okresem podtopienia, wierzbie towarzyszą inne gatunki drzew i krzewów tj. olsza czarna, topola i grochodrzew, a powyżej strefy podtapianej lipa i klon jesionolistny. Drzewom tym od strony zbiornika powszechnie towarzyszą krzewy, tzw. samosiejki, które również porastają większe formy akumulacyjne rozwijające się na zbiorniku. Są to głównie zarośla wierzby, najczęściej wierzby białej, którym sporadycznie towarzyszy grochodrzew. Zarośla te rozwijają się w latach długo utrzymujących się niskich stanów wody na zbiorniku. W latach funkcjonowania zbiornika na wyższych rzędnych krzewy te, pozostając zbyt długo pod powierzchnią wody, wymierają. Wzdłuż fragmentów brzegu o charakterze abrazyjnym, poza okresowym podtapianiem, zadrzewienia znajdujące się w zasięgu wahań stanów wody podlegają również wymywaniu wraz z recesją brzegu. Proces ten prowadzi do sukcesywnego odsłaniania karpy korzeniowej żywych, rosnących tu drzew. W efekcie dochodzi do zahamowania ich wzrostu a w konsekwencji obumarcia oraz wymycia (fot. 3).

25 Zmiany zadrzewień w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania Fot. 3. Proces zamierania drzew (A-C) w obrębie abrazyjnego fragmentu brzegu Zbiornika Pakoskiego. Olsza czarna (Alnus glutinosa) - profil reperowy, Bronisław. Photo 3. Process of trees dying (A-C) in abrasive part of shore zone Pakość Reservoir. Alder (Alnus glutinosa), measuring cross section in Bronisław.

26 26 Halina Grobelska Jak wykazują badania prowadzone w Kanadzie i Włoszech, wrażliwość poszczególnych gatunków drzew na odsłanianie karpy korzeniowej jest bardzo zróżnicowana. W przypadku topoli czarnej już 20% odsłonięcie karpy korzeniowej drzewa prowadzi do 50% redukcji jego przyrostu, a 80% wymycie skutkuje jego obumarciem. Natomiast w przypadku olszy nawet 70% odsłonięcie karpy korzeniowej często nie powoduje zmniejszenia tempa ich przyrostu (Fantucci 2007). W związku z ciągle postępującą abrazją brzegów Zbiornika Pakoskiego sukcesywnie wymywaniu podlegają drzewa coraz bardziej oddalone od pierwotnego położenia linii brzegowej (aktywnej krawędzi klifu). W 28-letnim okresie funkcjonowania Zbiornika Pakoskiego (lata ) jego strefa brzegowa w obrębie abrazyjnych fragmentów brzegu cofnęła się o m (Grobelska 2006). Obecnie obserwowane średnie tempo recesji wynosi natomiast ok. 10 cm/rok (średnia dla wybranych profili za lata ). Łatwo zatem wywnioskować, iż przy średniej rozpiętości karpy korzeniowej wynoszącej ok. 2,5-3 m, od momentu rozpoczęcia procesu wymywania drzewa do jego obumarcia, dochodzi już po niespełna dwudziestu pięciu latach. Interakcje zachodzące na linii spiętrzone jezioro, przekształcone w sztuczny zbiornik wodny, a zadrzewienia przyjeziorne nie są jednokierunkowe. Występujące w obrębie kształtującej się strefy brzegowej pozostałe po wyciętych drzewach pnie jak i rosnące drzewa i krzewy wpływają bowiem na przebieg, a pośrednio również i na tempo, procesów zachodzących w tej strefie. Ich stabilne, pozostające w nienaruszonej pozycji karpy korzeniowe stanowią często punkty początkowe, tzw. zaczepy, dla form akumulacyjnych takich jak cyple akumulacyjne czy kosy. Natomiast wzdłuż abrazyjnych fragmentów brzegu są one swoistymi punktami oporu. Zwarte ciągi drzew stanowią, jedyne w swoim rodzaju, naturalne umocnienie brzegu. Natomiast drzewa rosnące w odstępach 5-10 m i większej, bardzo często pełnią rolę ramion nisz abrazyjnych, wyznaczając tym samym ich lokalizację i rozmiary. PODSUMOWANIE Badania prowadzone w obrębie Zbiornika Pakoskiego ukazują jak zasadniczym i daleko idącym zmianom uległy i nadal podlegają zadrzewienia w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania i przekształcania w sztuczny zbiornik wodny. Ingerencja człowieka nie ogranicza się tu tylko do jednorazowego aktu wycięcia drzew z obszaru przewidzianego pod zalew. Znaczne wahania stanów wody w zbiorniku powodują okresowe podtapianie okalającego zbiornik lasu łęgowego. Ponadto wzdłuż abrazyjnych fragmentów brzegu zachodzi sukcesywne wymywanie karp korzeniowych drzew i krzewów, rosnących w coraz większej odległości od pierwotnej linii brzegowej zbiornika.

27 Zmiany zadrzewień w strefie brzegowej jezior w efekcie ich spiętrzania Literatura Biologiczna zabudowa brzegów jeziora oraz uzupełnienie zieleni na stopniu czołowym, 1974, Liga Ochrony Przyrody, Zakład Zadrzewień i Zieleni, Oddział Terenowy w Poznaniu, Poznań, Archiwum Zakładów Sodowych Janikosoda S.A., Janikowo, s Fantucci R., 2007, Dendrogeomorphological analysis of shore erosion along Bolsena Lake (Central Italy), Dendrochronologia 24, Gołdyn R., 1990, Wpływ piętrzenia wód na procesy ekologiczne w jeziorach służących jako zbiorniki retencyjne, [w:] Funkcjonowanie ekosystemów wodnych, ich ochrona i rekultywacja, Ekologia jezior, ich ochrona i rekultywacja. Eksperymenty na ekosystemach, cz. II, SGGW AR, Warszawa. Grobelska H., 2002, Strefa brzegowa Zbiornika Pakoskiego na Noteci Zachodniej morfologia i osady platformy przybrzeżnej, Przegląd Geograficzny, 2002, 74, 4, Grobelska H., 2006, Ewolucja strefy brzegowej Zbiornika Pakoskiego (Pojezierze Gnieźnieńskie), Prace Geograficzne, 205, IG i PZ PAN, s Niewiarowski W., 1976, Wahania poziomu wód w jeziorze Pakoskim w świetle badań geomorfologicznych i archeologicznych, [w:] R. Galon (red.) Problemy geografii fizycznej, Stud. Soc. Scien. Torun., Stopień wodny i węzeł hydrotechniczny. Szczegółowy plan zagospodarowania terenu inwestycji. Zagospodarowanie terenu, drogi, zieleń, 1971, CBS i PBW Hydroprojekt, Oddział Poznań, Archiwum Zakładów Sodowych Janikosoda S.A., Janikowo, s. 170.

28 28 Halina Grobelska

29 Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Iwona Hildebrandt-Radke Zakład Geologii i Paleogeografii Czwartorzędu Instytut Paleogeografii i Geoekologii UAM Poznań hilde@amu.edu.pl PRADZIEJOWE UŻYTKOWANIE TERENU A GŁÓWNE FAZY AKUMULACJI POKRYW STOKOWYCH NA STANOWISKU ARCHEOLOGICZNYM W BRUSZCZEWIE (WIELKOPOLSKA) Prehistoric landform use and main phases slope covers accumulation on the archeological site in Bruszczewo (Great Poland) Abstract. Slope covers can be used in archeology as a source for the study of manlandscape relations. An example of this type of research carried out at an archeological site is Bruszczewo no 5 situated 60 km south of Poznań. As to culture, relics from site no 5 at Bruszczewo span a segment of prehistory from the early Bronze Age to the period of Roman influence (from ca BP to ca BP). There are also early medieval ceramics there. The analysis of the distribution of the slope covers at the archeological site was carried out on the basis of geomagnetic sounding of the site, excavations, and geological sounding. The slope covers in question are deposited primarily in the moat and the scarp zones of the site, to a much lesser extent also in the peatbog zone. In those various zones the following stages of slope wash sedimentation can be distinguished: (1) the early Bronze Age stage associated with Unetician culture, (2) one associated with the Bronze Age (Lusatian culture), and (3) modern colluvial deposits (mixed archeological material from the Bronze Age to the Middle Ages). Słowa kluczowe: pokrywy stokowe, procesy erozyjno-denudacyjne, przekształcenia rzeźby, stanowisko archeologiczne, geoarcheologia Key words: slope covers, erosio-denudational processes, transformation of the relief, archaeological site, geoarchaeology Badania finansowane były z projektu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego nr 2P04E01630

30 30 Iwona Hildebrandt-Radke WPROWADZENIE Pokrywami stokowymi, jako rezultatem procesów erozyjno-denudacyjnych interesuje się przede wszystkim gleboznawstwo i geomorfologia. Ostatnio formami tymi zainteresowała się również archeologia, wykorzystując je jako źródło do badań nad relacjami człowiek-krajobraz. W kontekście tym pojmuje się opisywane formy jako skutek morfologiczny użytkowania terenu. Pokrywy stokowe mogą być rezultatem dawnej i współczesnej aktywności rolniczej, czynników klimatycznych, podatności gleb i skał podłoża na erozję (Lang, Hönscheidt 1999, Pietrzak 2002, Brierley, Stankoviansky 2003). Z badań przeprowadzonych w różnych rejonach świata wynika przede wszystkim fakt zróżnicowania pod względem czasowym procesów formowania się pokryw stokowych. Najstarsze osady stokowe o charakterze antropogenicznym wiąże się z neolitycznym, rolniczym użytkowaniem terenu. Badanie etapów depozycji osadów stokowych, czasu trwania tych procesów, bądź też przerw w sedymentacji pokryw stokowych pozwala na rekonstrukcję morfodynamiki krajobrazów, od czasów najdawniejszych poprzez kolejne etapy przemian, aż do współczesnych. Zadanie to w znacznym stopniu ułatwiają badania archeologiczne, mające coraz częściej wymiar interdyscyplinarny archeologiczno-przyrodniczy. Badania stanowiska archeologicznego w Bruszczewie, położonego w centralnej Wielkopolsce pozwoliły na poznanie skali użytkowania opisywanego mikroregionu osadniczego od okresu wczesnego brązu aż po czasy współczesne, zaznaczającego się kolejnymi etapami depozycji osadów stokowych w strefach krawędziowych stanowiska archeologicznego. OBSZAR BADAŃ W opisie fizycznogeograficznym na całym omawianym terenie wyróżnić można dwie główne jednostki: Pradolinę Warciańsko-Odrzańską (Łęgi Obrzańskie), Równinę Kościańską i Pojezierze Krzywińskie (Kondracki 1994). Stanowisko archeologiczne Bruszczewo nr 5 jest osadą o charakterze obronnym z epoki brązu, położoną 60 km na południe od Poznania, w obrębie płata osadów sandrowych (zbudowanych z piasków i żwirów) zdeponowanych przez wody roztopowe na falistej wysoczyźnie morenowej fazy leszczyńskiej zlodowacenia północnopolskiego. Dolina Samicy zbudowana jest z piasków, żwirów i namułów. W północnej i północno-wschodniej części doliny występuje piaszczysta terasa pradolinna, natomiast od południowego wschodu do powierzchni sandrowej przylega równina torfowa (ryc. 1). Osada z okresu wczesnego brązu położona jest na opisywanej powierzchni sandrowej, która w tym miejscu przybiera kształt niewielkiego półwyspu wysu-

31 Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych Ryc. 1. Szkic geomorfologiczny obszaru badań (oprac. I. Hildebrandt-Radke na podstawie M. Krzysztofki 1989, 1993, Krygowski 1953, 1961) 1 wysoczyzna morenowa płaska, 2 wysoczyzna morenowa falista, 3 pagórki moreny czołowej, 4 wysoczyzna morenowa pagórkowata, 5 terasa pradolinna, 6 równiny sandrowe i wodnolodowcowe, 7 terasy kemowe, 8 dna dolin rzecznych, 9 równiny torfowe, 10 zagłębienia bezodpływowe, 11 dolinki denudacyjno-erozyjne, 12 wydmy, 13 długie stoki. Fig. 1. Geomorphological sketch o the study area (prepared by I. Hildebrandt-Radke after Krzysztofka 1989, 1993; Krygowski 1953, 1961) 1 - flat morainic plateau, 2 - undulating morainic plateau, 3 - end-morainic hillocks, 4 - hummocky morainic plateau, 5 - pradolina terrace, 6 - outwash and fluvioglacial plains, 7 - kame terraces, 8 - river valley floors, 9 - peat plains, 10 - basins without outlet, 11 - small denudation-erosion valleys, 12 - dunes, 13 - long slopes. niętego w kierunku południowo-wschodnim w rynnę glacjalną Samicy. Osady torfowe wypełniające rynnę otaczają stanowisko od strony południowo-zachodniej, południowej, wschodniej i północno-wschodniej, ograniczając z tych stron dostępność do stanowiska. Półwysep osiąga przeciętną wysokość 75,6 m.n.p.m. i zajmuje powierzchnię 1,5 ha. Pod względem przynależności kulturowej zabytki ze stanowiska nr 5 w Bruszczewie obejmują odcinek pradziejów od wczesnej epoki brązu po okres wpływów rzymskich (od około 4000 BP do około 1500 BP). Występuje tu również ceramika wczesnośredniowieczna 1. 1 Stanowisko w Bruszczewie objęte jest obecnie polsko-niemieckim projektem badawczym, którym kierują: Janusz Czebreszuk (UAM) i Johannes Müller (Christian-Albrechts Uniwersität Kiel/Kilonia) (Czebreszuk J., Müller J. (red.) 2004; Czebreszuk J., Müller J. 2005).

32 32 Iwona Hildebrandt-Radke METODY BADAŃ Analiza rozmieszczenia pokryw stokowych na stanowisku archeologicznym dokonana została na podstawie: sondowania geomagnetycznego stanowiska (ryc. 2) i badań wykopaliskowych (ryc. 3). Ściany wykopów archeologicznych wykorzystano m.in. do badań geomorfologicznych. Wiek pokryw określono za pomocą datowania archeologicznego i radiowęglowego. Ryc. 2. Zdjęcie geomagnetyczne obszaru badań (w północno-zachodniej części widoczny zarys kopalnej fosy) (fot. J. Müller, B. Ducke 2004). Fig. 2. Geomagnetic mapping of the study area (a fossil moat outlined in the north-western part) (photo by J. Ducke, B. Müller 2004). ROZMIESZCZENIE POKRYW STOKOWYCH NA STANOWISKU ARCHEOLOGICZNYM Pokrywy stokowe na badanym stanowisku zdeponowane są przede wszystkim w fosie oraz strefach krawędziowych stanowiska, w niewielkim stopniu obecne są w strefie torfowiskowej. W strefie centralnej osady dominowały procesy erozyjno- -denudacyjne, które przyczyniły się do przemieszczania materiału z części wierz-

33 Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych chołkowej ku krawędziom formy i doprowadziły do znacznej niwelacji wzniesienia. Strefa wierzchowinowa stanowiska stanowiła centralną część osady wczesnobrązowej zajętej przez grupę kościańską kultury unietyckiej. Do tej pory efektem badań wykopaliskowych było odkrycie w centrum osady 223 jam i 119 dołków posłupowych, stanowiących dowód na antropogeniczne przekształcenia tej części stanowiska. Dla połowy z nich określona jest przynależność typochronologiczna: 82 jamy zaliczono do okresu wczesnego brązu. Pomiędzy centralną użytkową częścią osady a strefą umocnień w krawędziowej części stanowiska zaznacza się 20 metrowa przerwa, w której nie zanotowano występowania żadnych obiektów. Jamy w części centralnej osady mają średnicę 0,9-1,5 m i głębokość cm, niekiedy dochodzą do 1 m. Niektóre dołki posłupowe układają się w regularne struktury i nie można wykluczać, iż są pozostałością konstrukcji domów z epoki brązu. Płytki charakter większości form w centralnej części osady świadczy o późniejszych procesach denudacyjnych i działalności agrotechnicznej, które przyczyniły się do przemieszczania materiału z części wierzchołkowej ku krawędziom wzniesienia i doprowadziły do znacznej niwelacji tego wzniesienia. Świadczy o tym stratygrafia centralnej części bezpośrednio pod warstwą orną znajduje się Ryc. 3. Zasięg badań wykopaliskowych na stanowisku archeologicznym w Bruszczewie: 1 fosa, 2 rynna glacjalna Samicy, 3 wykopy archeologiczne Fig. 3. Area of the excavation on archaeological site in Bruszczewo: 1- moat, 2 Samica glacial trough, 3 archaeological excavation

34 34 Iwona Hildebrandt-Radke niezmienione podłoże sandrowe. Obiekty pradziejowe widoczne są w piaskach sandrowych pod warstwą orną (fot. 1). Jedynie w północnej części centralnej strefy osady zachowany jest pod warstwą humusu fragment warstwy kulturowej, którego nie objęły procesy erozyjno-denudacyjne. Osad przemieszczany z wierzchołkowych części stanowiska archeologicznego deponowany był: 1) w fosie, 2) strefie krawędziowej stanowiska, 3) w strefie torfowiskowej (w rynnie glacjalnej) (ryc. 3). OSADY STOKOWE W FOSIE Fosa wraz z palisadami jest najbardziej wyraźną formą zarejestrowaną w badaniach geomagnetycznych (obecnie wypełniają ją osady i jest niewidoczna na powierzchni) (ryc. 2). Zewnętrzna średnica opisywanej formy wynosi 120 m. Sze- Fot. 1. Jama z pozostałościami produkcji dziegcia brzozowego. W dolnej części jamy widoczne przedłużenie miejsce na naczynie, w którym skraplał się dziegieć (fot. J. Czebreszuk). Photo 1. Pit with remains of birchwood tar production. Visible in the lower part of the pit is an extension - a place for a vessel receiving the liquefying wood tar (photo by J. Czebreszuk).

35 Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych rokość fosy określona na podstawie badań geomagnetycznych wynosiła 20 m, głębokość miejscami dochodziła do 4,5 m. Od strony wewnętrznej fosa zaopatrzona była w potężną podwójną palisadę z pali dębowych. Fosa pierwotnie wypełniona była wodą. Palisada jest pozostałością konstrukcji drewniano-ziemnej, która wystawała z wody nadając osiedlu ufortyfikowany charakter. Datowanie radiowęglowe wskazuje, że fosa z systemem palisad powstała w XX stuleciu przed Chrystusem i do XVIII w. była wielokrotnie naprawiana (daty radiowęglowe mieszczą się w przedziale od 3585±35 BP Poz-931 do 3440±30 BP Poz-905). STREFA KRAWĘDZIOWA STANOWISKA ARCHEOLOGICZNEGO Strefa krawędziowa stanowiska charakteryzuje się skomplikowanym i bardziej zróżnicowanym układem stratygraficznym. Rozpoznano go na podstawie kilku wkopów w północnej, południowej i wschodniej części stanowiska. Wspólną cechą wszystkich profili z wymienionych wykopów jest budowa stropowych ich części z osadów koluwialnych. Miąższe warstwy stokowe powstały na przełomie starożytności i wczesnego średniowiecza. Świadczy o tym materiał ceramiczny wczesnośredniowieczny i nowożytny, a także daty radiowęglowe pochodzące z węgli drzewnych (1510 ± 70 BP Ki-5610, 1280 ± 70 BP Ki-5609) (ryc. 4). Opisywane wkopy różnią się natomiast warstwami spągowymi. We wkopach w których strefa krawędziowa stanowiska stykała się z fosą spągowe warstwy koluwiów deponowane w fosie datowane są na okres wczesnobrązowy (daty radiowęglowe: 3405±35 BP (Ki-6546) - próbka glebowa, 3405±60 BP (Rome-1286) węgle drzewne, 3370±40 BP (Ki-6547) - próbka glebowa, 3230±55 (Rome 1284) węgle drzewne). W strefie krawędziowej, na granicy z rynną glacjalną zaobserwowano utwory koluwialne zazębiające się z utworami organiczno-mineralnymi wypełniającymi rynnę. Charakterystyczna jest ich wyraźna dwudzielność: stropowa część koluwiów zawierała materiał ceramiczny łużycki i wczesnośredniowieczny (analogicznie jak w fosie), natomiast warstwa spągowa niewielką ilość ceramiki wczesnobrązowej (ryc. 4) STREFA TORFOWISKOWA W RYNNIE GLACJALNEJ SAMICY W strefie torfowiskowej również odnotowano wpływy antropogeniczne. Jak wynika z układu stratygraficznego licznych wkopów była to strefa depozycji odpadów z osiedla wczesnobrązowego w zbiorniku wody stojącej. Brzeg zbiornika umacniany był w okresie wczesnobrązowym podwójną ścianą plecionkową oraz równolegle przebiegającą do nich ścianą z podwójnymi słupami. Przestrzeń pomiędzy nimi wypełniona była materiałem piaszczystym i mierzwą. Datowanie

36 36 Iwona Hildebrandt-Radke Ryc. 4. Stanowisko archeologiczne Bruszczewo strefa krawędziowa. Wykop 28 (oprac. I. Hildebrandt-Radke): 1 warstwa orna, 2 piaski różnoziarniste barwy brązowoszarej (osad stokowy) (2a zawierający materiał łużycki i wczesnośredniowieczny; 2b materiał wczesnobrązowy), 3 piaski grube z udziałem głazików, 4 piaski różnoziarniste barwy brunatnej z dużą zawartością materii organicznej w spągu, przebarwione orsztynem, 5 piaski różnoziarniste barwy ciemnobrunatnej z dużą zawartością materii organicznej, przebarwione na całej głębokości orsztynem, silnie scementowane, 6 piaski barwy żółtej i żółtopomarańczowej, różnoziarniste, warstwowane skośnie, 7 piaski różnoziarniste barwy czarnej, 8 piaski jasnoszare, 9 piaski ilaste barwy szarordzawej z dużym udziałem bryłek ilastych, 10 piaski różnoziarniste z udziałem głazików Fig. 4. Bruszczewo archeological site - the scarp zone. Excavation no 28 (prepared by I. Hildebrandt-Radke): 1 - arable layer, 2 - varigrained sands brown-grey in colour (slope deposit; 2a - containing Lusatian and early medieval material; 2b - early Bronze Age material), 3 - coarse sands with pebbles, 4 - brown various-grained sands with high content of organic matter in bottom, coloured with hardpan, 5 - dark-brown various-grained sands with high content of organic matter, coloured with hardpan along entire depth, highly cemented, 6 - yellow and yellow-orange sands, various-grained, cross-laminated, 7 - black various-grained sands, 8 - light-grey sands, 9 - grey-rusty clayey sands with high content of clay clods, 10 - various-grained sands with pebbles.

37 Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych dendrochronologiczne wskazuje, że powstały one w jednym roku, a w dwóch następnych były ulepszane (ryc. 5). W profilach wykopów strefy torfowiskowej odnotowana jest następnie warstwa osadów powodziowych, które można datować na podstawie materiału archeologicznego na schyłek wczesnej epoki brązu. Po etapie hiatusu kulturowego, strefa ta stała się miejscem depozycji śmieci mieszkańców osiedla kultury łużyckiej. W strefie tej brak wyraźnych poziomów koluwialnych zdeponowanych w okresie wczesnego brązu, czy też związanych z późniejszym wykorzystaniem terenu przez ludność łużycką. Na torfowisku występują warstwy kulturowe in situ, związane z wykorzystaniem użytkowym tego Ryc. 5. Stanowisko archeologiczne Bruszczewo (strefa torfowiskowa). Wykop nr 15 profil N, działki 9,6 i 4/8 (Müller 2004): 1 brunatno-szara warstwa osadów koluwialnych, 2 torf turzycowy z odpadkami z późnej epoki brązu, 3 warstwa aluwialna z odpadkami z późnej epoki brązu, 4 warstwa kulturowa z późnej epoki brązu (ziarna zbóż,węgle drzewne), 5 czerwono-brunatny torf, silnie rozłożony z odpadkami z wczesnej epoki brązu, 6 poziom piasku szarego z ceramiką wczesnobrązową, 7 warstwa powodziowa ze środkowej epoki brązu, 8 piasek szaro-żółty bez znalezisk, 9 - jasnoszary piasek z przewarstwieniami ciemniejszego piasku, 10 szary piasek z wkładkami torfu, 11 szaro-brązowy piasek z zabytkami wczesnobrązowymi, 12 wczesnobrązowa warstwa mierzwy z materiałem organicznym, 13 poziom piaszczysty z wkładkami torfu, 14 aluwia z odpadkami z wczesnej epoki brązu, 15 wczesnobrązowa warstwa odpadkowa (brunatna warstwa piaszczysta skład kory). Fig. 5. Bruszczewo archeological site - the peatbog zone. Excavation no 15, profile N, lots 9, 6 and 4/8 (Müller 2004): 1 - brown-grey layer of colluvial deposits, 2 - sedge peat with late Bronze Age refuse, 3 - alluvial layer with late Bronze Age refuse, 4 - cultural layer from late Bronze Age (cereal grains, charcoal), 5 - red-brown peat, highly decomposed, with early Bronze Age refuse, 6 - grey sand with early Bronze Age ceramics, 7 - flood layer from middle Bronze Age, 8 - grey-yellow sand with no finds, 9 - light-grey sand layer intercalated with darker sand, 10 - grey sand intercalated with peat, 11 - grey-brown sand with early Bronze Age artefacts, 12 - early Bronze Age layer of matted straw saturated with organic material, 13 - sand-peat laminated level, 14 alluvia with early Bronze Age refuse, 15 - early Bronze Age refuse layer (brown sandy layer - bark composition).

38 38 Iwona Hildebrandt-Radke Ryc. 6. Schemat rozmieszczenia osadów koluwialnych na stanowisku archeologicznym w Bruszczewie: 1 warstwa koluwiów nowożytnych (ceramika wymieszana od epoki brązu po średniowiecze), 2 koluwia z ceramiką łużycką, 3 koluwia wczesnobrązowe, 4 półwysep zbudowany z osadów fluwioglacjalnych, 5 koluwia z epoki brązu (kultura unietycka i łużycka), 6 warstwa kulturowa związana z kulturą łużycką, 7 warstwa kulturowa związana z epoką wczesnego brązu, 8 osady torfowe rynny glacjalnej Samicy. Fig. 6. Schematic of the distribution of colluvial deposits at the Bruszczewo archeological site: 1 - layer of modern colluvial deposits (mixed ceramics from Bronze Age to Middle Ages), 2 - colluvial deposits with Lusatian ceramics, 3 - early Bronze Age colluvial deposits, 4 - peninsula built of fluvioglacial deposits, 5 - Bronze Age colluvial deposits (Unetician and Lusatian culture), 6 - cultural layer connected with Lusatian culture, 7 - cultural layer connected with early Bronze Age, 8 - peat deposits of Samica glacial trough. obszaru we wspomnianych wyżej przedziałach czasu. Jedynie stropowe partie torfowiska przykryte są warstwą masywnych koluwiów z wymieszanym materiałem ceramicznym od czasów nowożytnych po wczesny brąz. PODSUMOWANIE Przekształcenia rzeźby na stanowisku archeologicznym w Bruszczewie obserwujemy we wszystkich analizowanych strefach: wierzchowiny i stoków wzniesienia oraz torfowiska w dnie rynnowej doliny Samicy. Proces przekształceń centralnej części wzniesienia rozpoczął się od czasu jego zasiedlenia przez ludność kultury unietyckiej we wczesnym okresie epoki brązu ( p.n.e.). Przekształcenia związane były z budową domów, funkcjonowaniem warsztatów (dziegciarskich, metalurgicznych, itp.) oraz jam w obrębie osiedla o charakterze odpadkowym i zasobowym. Największą zmianą w naturalnym kształcie półwyspu, na którym zlokalizowano osadę było jego przecięcie przez fosę z podwójną palisadą dokonane przez ludność kultury unietyckiej. Powstanie fosy nadało osiedlu obronny charakter. Na stromych krawędziach stanowiska, a szczególnie w fosie i rynnie glacjalnej okalających osadę, deponowane były koluwia przemieszczane z wierzchowiny wzniesienia od wczesnej epoki brązu, aż po czasy nowożytne (ryc. 6).

39 Pradziejowe użytkowanie terenu a główne fazy akumulacji pokryw stokowych Przekształcenia strefy torfowiskowej polegały na nadbudowywaniu tej strefy odpadkami (strefa śmietniska) i lokalizacji umocnień faszynowych (podwójny płot plecionkowy) wypełnionych materiałem mineralno-organicznym. Etapy użytkowania tej strefy przez ludność kultury unietyckiej i łużyckiej rozdzielone są epizodami powodziowymi. Dopiero stropowe osady reprezentują utwory koluwialne z wymieszanym materiałem ceramicznym ze wszystkich etapów użytkowania osady, co może sugerować ich nowożytną genezę, związaną z uprawą rolną prowadzoną na obszarze stanowiska archeologicznego. Literatura Brierly G., Stakoviansky M., 2003, Geomorphic responses to land use change. Editorial, Catena 51, Czebreszuk J., Müller J. (red.), 2004, Bruszczewo. Ausgrabungen und Forschungen in einer prähistorischen Siedlungskammer Groβpolens. [Badania mikroregionu z terenu Wielkopolski]. Band/Tom I. Forschungsstand Erste Ergebnisse Das östliche Feuchtbodenareal [Stan badań Pierwsze wyniki Wschodnia, torfowa część stanowiska]. Poznań-Kiel-Rahden (Westf.). Czebreszuk J., Müller J., 2005, A Polish-German research project into a Bronze Age fortified settlemnt at Bruszczewo in Wielkopolska, Archaeologia Polona, 43, Ducke B., Müller J., 2004, Die geomagnetische Prospektion. [Prospekcja geomagnetyczna], [w:] J. Czebreszuk, J. Müller (red.) Bruszczewo. Ausgrabungen und Forschungen in einer prähistorischen Siedlungskammer Groβpolens [Badania mikroregionu z terenu Wielkopolski]. Band/Tom I. Forschungsstand Erste Ergebnisse Das östliche Feuchtbodenareal [Stan badań Pierwsze wyniki Wschodnia, torfowa część stanowiska], Poznań-Kiel-Rahden (Westf.), Kondracki J., 1994, Geografia Fizyczna Polski, PWN, Warszawa Krygowski B., 1953, (1961 uaktualniona), Mapa geomorfologiczna Niziny Wielkopolskiej, mapa niepublikowana. Krygowski B., 1956, O dwóch nowych podziałach na regiony geograficzne Niziny Wielkopolsko-Kujawskiej, Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią 3. Krygowski B., 1961, Geografia fizyczna Niziny Wielkopolskiej, 1: Geomorfologia, Poznań. Krzysztofka M., 1989, Szczegółowa Mapa Geologiczna 1: , Arkusz Kościan (542), Warszawa. Krzysztofka M., 1993, Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej 1: , Arkusz Kościan (542), Warszawa. Lang A., Hönscheidt S., 1999, Age and source of colluvial sediments at Vaihingen- Enz, Germany, Catena 38,

40 40 Iwona Hildebrandt-Radke Müller J., Czebreszuk J., 2003, Bruszczewo - eine frühbronzezeitliche Siedlung mit Feuchtbodenerhaltung in Groβpolen. Vorbereicht zu den Ausgrabungen , Germania 81, Müller J., 2004, Die östlichen Feuchtbodenareale: Stratigraphien und Architektur. [Strefa torfowa stanowiska: stratygrafia i architektura], [w:] J. Czebreszuk, J. Müller (red.) Bruszczewo. Ausgrabungen und Forschungen in einer prähistorischen Siedlungskammer Groβpolens [Badania mikroregionu z terenu Wielkopolski], Band/Tom I, Forschungsstand Erste Ergebnisse Das östliche Feuchtbodenareal [Stan badań Pierwsze wyniki Wschodnia, torfowa część stanowiska], Poznań-Kiel-Rahden (Westf.), Pietrzak M., 2002, Geomorfologiczne skutki zmian użytkowania ziemi na Pogórzu Wiśnickim, Przemiany środowiska na Pogórzu Karpackim, t. 2, s. 97.

41 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Tomasz Kalicki Instytut Geografii, Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania Polskiej Akademii Nauk, Zakład Geomorfologii i Hydrologii Gór i Wyżyn, kalicki@zg.pan.krakow.pl Szymon Kalicki Instytut Archeologii Uniwersytetu Jagiellońskiego szkalickiarcheo@yahoo.com MIKROREGION PRAHISTORYCZNEGO GÓRNICTWA W KRASNYM SIOLE (ZACHODNIA BIAŁORUŚ) A ZMIANY WYBRANYCH KOMPONENTÓW ŚRODOWISKA GEOGRAFICZNEGO Prehistoric flint mining in Krasne Siolo (western part of Belarus) and its impact on natural environment Abstract. Krasne Siolo is situated about 60 km south-east from Grodno and about 12 km north from Wolkowysk in Grodno district, in Ros River valley (Fig. 1.). Prehistoric flint mines in area of glaciodislocated chalk in Krasne Siolo were discovered in 1924 by Z. Szmit and later were investigated by N.N. Gurina (1976), M.M. Czarniauski and others (1996). Rescue researches included only small area of two major prehistoric exploitation fields which were destroyed by exploitation of chalk since 1914 (Fig. 3). During researches in chalk tongues about 700 hundred main shafts were documented and dug up (classified as pits and niche mines). Near shafts flint workshops and multicultural sites were located which served as a settlement for the miners and as a place where the raw material was processed. Main users of flint mines were Neolithic societies of Globular Amphora Culture and Corde Ware Culture. The beginning of the flint usage from Krasne Siolo can be dated to Final Palaeolithic (Tanged Points Cultures) and the end of mining activity falls probably in the Early Bronze Age. Exploratory region of Krasne Siolo is situated just few kilometers westward from in detail examined section of Zlewianka valley near Piaski. In palynological diagrams there are lack of changes in vegetation cover caused by development of the center of flint mining

42 42 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki in region of the Krasne Siolo in period of settlement by the Globular Amphora and Corde Ware Culture population. Translated by E. Chorembała Słowa kluczowe: środowisko przyrodnicze. neolit. kreda, krzemień, działalność górnicza, artefakty Key words: natural environment, Neolith, chalk, flint, mining activity, artifacts POŁOŻENIE OBSZARU I PÓŹNOGLACJALNO-HOLOCEŃSKIE PRZEMIANY WYBRANYCH KOMPONENTÓW ŚRODOWISKA GEOGRAFICZNEGO Krasne Sioło jest położone około 60 km na południowy-wschód od Grodna i około 12 km na północ od Wołkowyska w grodzieńskiej oblasti (ryc. 1). Miejscowość znajduje się w przełomowym odcinku doliny rzeki Roś. Ten niewielki, lewobrzeżny dopływ Niemna wykorzystuje starszą rynnę glacjalną rozcinającą morenową Wysoczyznę Wołkowyską ze zlodowacenia warty (sożskiego). Wysoczyzna zbudowana jest głównie z gliny zwałowej (Matvêêv i inni 1988), a w jej obrębie występują glacitektoniczne porwaki kredowe, z których w prehistorii wydobywano krzemień. W dolinie o szerokości 0,6-2,5 km występują wąskie listwy piaszczyste i piaszczysto-żwirowe terasy vistuliańskiej (poozierskiej) kształtowane przez rzekę roztokową (Macvêêu 2002). Terasa ta została rozcięta prawdopodobnie w późnym glacjale w okresie zmian rozwinięcia rzek w dorzeczu Niemna (Kalicki 2002, 2006b), a erozja ta w sąsiedniej dolinie Zelwianki nastąpiła jeszcze przed allerödem (Kalicki i in. 2004). W dolinie rzeki Roś koło Krasnego Sioła zachowała się fragmentarycznie piaszczysta wysoka równina zalewowa formowana prawdopodobnie przez wielkopromienną rzekę meandrową w późnym glacjale. To półkoliste włożenie przerywa ciągłość terasy vistuliańskiej na południe od stanowiska 9 (ryc. 2). Współczesne dno doliny tworzą dwa stopnie (średni i niski) równiny zalewowej, piaszczyste w stropie z drobnoklastycznymi osadami pozakorytowymi. Stopnie te powstały w czasie lateralnej migracji meandrowego koryta w holocenie, kiedy rzeka również poszerzała dno doliny, o czym świadczą liczne półkoliste podcięcia krawędzi terasy. U wylotu bocznych dolin równina zalewowa została nadbudowana przez holoceńskie stożki napływowe. Współcześnie szerokość koryta waha się pomiędzy m, głębokość 0,6-0,8 m, a średni spadek rzeki wynosi 0,8 m/km (Blakitnaâ kniga Bêlarusi 1994). Prawdopodobnie w dolinie rzeki Roś, podobnie jak w całym dorzeczu Niemna (Kalicki 2006a, 2006b), można wydzielić kilka okresów, w których wzrosła

43 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Ryc. 1. Lokalizacja obszaru badań KS Krasne Sioło, P Piaski 1 Fig. 1. Location of study area KS Krasne Sioło, P Piaski 1 aktywność fluwialna. Ich czytelność jest różna, a znaczna ilość datowań paleobotanicznych powoduje, że często nie można wyznaczyć ścisłych dat granicznych dla poszczególnych faz. Pomimo tych zastrzeżeń obraz wydaje się dość czytelny. Do okresów z większą aktywnością rzek należą młodszy dryas (szczególnie BP), przełom boreału i atlantyku, faza środkowoatlantycka ( BP), rozmyta faza ze schyłku atlantyku, wyraźna faza BP w dorzeczu Wilii, faza późnosubborealna ( BP) i trzy fazy subatlantyckie (1650) BP, (1240) BP i około 1000 BP ( BP). Należy podkreślić dużą zgodność faz wzmożonej aktywności fluwialnej z okresami ochłodzenia i zwilgotnienia klimatu Białorusi rozpoznanymi palinologicznie oraz występowanie tych faz w podobnym czasie jak w innych dorzeczach białoruskich i środkowoeuropejskich (Kalicki 2006b). Zmiany koryta i typu sedymentacji w dnie sąsiedniej doliny Zelwianki koło Piasków następowały w krótkich okresach czasu na przełomie AL/YD, około 9300 BP, na granicy BO/AT, w środkowym atlantyku, około 4200 BP i BP, w okresie rzymskim (2100 BP) i BP (Kalicki i in. 2004). Fazy te musiały w znacznym stopniu warunkować możliwości zasiedlania i lokalizację osadnictwa na równinie zalewowej rzeki Roś. Wraz z postępującym ociepleniem klimatu po maksimum zlodowacenia vistuliańskiego następował rozwój procesów glebotwórczych właściwych dla umiarkowanej strefy, a także kształtowanie się i przemiany szaty roślinnej (Vêličkêvič i in. 2002). W najstarszym dryasie panowała tu jeszcze stepo-tundra, a dopiero

44 44 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki w bölingu i allerödzie, z krótką przerwą w starszym dryasie, nastąpiła ekspansja lasów brzozowo-sosnowych. Częściowy powrót biocenoz tundrowych i rozrzedzenie szaty roślinnej spowodowało ochłodzenie młododryasowe, a parkowe lasy brzozowo-sonowe z malejącą domieszką świerka utrzymywały się jeszcze w pierwszej połowie preboreału, o czym świadczy skład entomofauny i drobnych ssaków tego okresu. Później stopniowo w lasach pojawiły się gatunki ciepłolubne (wiąz, leszczyna), które zaczęły stanowić coraz większą domieszkę w borealnych lasach sosnowo-brzozowych. W efekcie tych zmian w atlantyku panowały lasy liściaste lipowo-wiązowe na początku i wiązowo-lipowo-dębowe na końcu tego okresu - z dużym udziałem także olszy (szczególnie w dolinach rzek), jesionu i leszczyny. Zmiany klimatyczne w neoholocenie spowodowały ekspansję świerka z NE części Białorusi na pozostałe regiony, co spowodowało u schyłku subboreału dominację lasów mieszanych (dębowo-iglastych). W subatlantyku wraz z postępującym ochłodzeniem i zwilgotnieniem gatunki ciepłolubne zostały stopniowo zastąpione w lasach przez brzozę. Na analizowanym obszarze w okresie późnego glacjału i holocenu rozwinęły się trzy główne typy geosystemów charakteryzujących się odmiennymi cechami środowiska geograficznego. Były to wysoczyzny morenowe zbudowane z glin zwałowych, a także glacjalnych i fluwioglacjalnych osadów żwirowo-piaszczystych. W ich obrębie występują glacitektoniczne porwaki kredowe. Na wysoczyznach wykształciły się gleby bielicowe pod lasami iglastymi, głównie borami sosnowymi. Kolejnym typem geosystemów były piaszczyste terasy vistuliańskie z glebami bielicowymi i borami sosnowymi. Trzeci, najniżej położony typ geosystemów tworzyły równiny zalewowe z morfologią i pionową sekwencją aluwiów typową dla rzek meandrowych zaczynającą się brukiem erozyjnym i piaszczysto-żwirowymi osadami korytowymi oraz zalegającymi na nich drobnoklastycznymi osadami pozakorytowymi. Mady na tym obszarze porastały łęgi i olsy, a zanikające starorzecza stanowiły siedliska roślinności wodnej i bagiennej, a po ich całkowitym wypełnieniu zajęte były przez zbiorowiska łąkowe. BADANIA ARCHEOLOGICZNE Kopalnie prahistoryczne zostały rozpoznane na terenie kamieniołomu kredy funcjonującego nieprzerwanie od 1914 roku. Pierwsze badania wykopaliskowe pól górniczych przeprowadził jeszcze w latach 20-tych XX wieku Z. Szmit. Nagła śmierć badacza uniemożliwiła publikację pozyskanych materiałów. Dopiero w latach 60-tych XX wieku kopalnie te zostały ponownie odkryte przez N. N. Gurinę. W kolejnych sezonach ( ) rozpoznano 3 pola górnicze, a także szereg stanowisk o charakterze osadniczym i pracownianym. Wyniki opublikowano w dwóch monografiach (Gurina 1976, Čarnâuski i in. 1996).

45 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Oprócz badań wykopaliskowych przeprowadzono również analizę materiałów zgromadzonych w Państwowym Muzeum Archeologicznym w Warszawie, które stanowią cenne uzupełnienie naszej wiedzy o górnictwie w Krasnym Siole (Boguszewski 1984, Sulgostowska 1989, Barska 2002, Obuchowski 2003). W rejonie Krasnego Sioła odkryto dotychczas kilkanaście wielokulturowych stanowisk oraz pracowni krzemieniarskich (ryc. 2). Spośród nich zaledwie 9 udało się współcześnie dokładnie zlokalizować (Sz. Kalicki 2007). Stanowiska odkryte w bezpośrednim sąsiedztwie złóż krzemienia o charakterze pracowniano-osadniczym są usytuowane z reguły na obszarach nadzalewowych (terasach, ich ostańcach w obrębie równin zalewowych, a także na skłonach wysoczyzny morenowej), ale w bezpośredniej bliskości równiny zalewowej, co zapewniało dobry dostęp do wody (Čarnâuski i in. 1996, Sz. Kalicki 2007). Lokalizacja tego typu stanowisk na równinie zalewowej nie została do tej pory stwierdzona, lecz była możliwa na podwyższeniach terenu o różnej genezie (np. wydmach, wałach przykorytowych). Być może taką lokalizację miały stanowiska KS-1,-2,-3, jednak ich szczegółowe umiejscowienie jest nieznane. Stanowiska możemy zaliczyć do następujących horyzontów chronologicznych (Gurina 1976, Čarnâuski i in. 1996, Êgarèičanka 1999, Lakiza 2004, Obuchowski 2003, Abuhouski 2004, Sz. Kalicki 2007): schyłkowy paleolit (m.in. jednostki z ostrzami trzoneczkowatymi typu Lyngby), mezolit (kultura kundajska i janisławicka), (sub)neolit (kultura prypecko-niemeńska i niemeńska), późny neolit: kultura amfor kulistych (KAK) i kultura ceramiki sznurowej (KCSz) wczesna epoka brązu - kultura trzciniecka, późna epoka brązu i epoka żelaza (kultura ceramiki sztrychowanej i ugrupowania (post)zarubinieckie). Pole górnicze w języku kredowym numer 2 położone jest około 1 km na południe od Krasnego Sioła przy drodze do Wołkowyska (ryc. 2). Do dnia dzisiejszego przetrwało jedynie kilka nie przebadanych szybów z zabetonowanymi wejściami we wschodniej części tego obszaru, które miały stać się zalążkiem rezerwatu archeologicznego. W trakcie ratowniczych badań wykopaliskowych udało się przebadać jedynie185 szybów spośród blisko 500 zaobserwowanych, a wykopaliska objęły obszar m 2 (Gurina 1976, Čarnâuski i in. 1996). Na ślady jego górniczej eksploatacji natrafiono także w sąsiednim języku kredowym numer 1 (odkryto górnicze wyrobiska, narzędzia kościane). W rejonie wsi Karpowce, około 3,5-4 km na NE od Krasnego Sioła podczas eksploatacji kredy w języku Kaljadziczy natrafiono na drugie pole górnicze (ryc. 2). Udało się na nim całkowicie lub częściowo przebadać zaledwie 34 kopalnie (zajmujące obszar 4432 m2) spośród 180 zaobserwowanych (Gurina 1976,

46 46 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki Ryc. 2. Szkic geomorfologiczny rejonu Krasnego Sioła A stanowiska archeologiczne, B - strefa eksploatowania kredy, C schematyczna lokalizacja prahistorycznych pól górniczych, 1 - wysoczyzny morenowe z okresu zlodowacenia sożskiego (Warty), 2 - terasy vistuliańskie kształtowane przez rzekę roztokową, 3 poźnoglacjalna wysoka równina zalewowa wielkopromiennej rzeki meandrowej, 4 - średnia i niska holoceńska równina zalewowa, 5 - holoceńskie stożki napływowe, 6 cieki i sztuczne zbiorniki wodne, 7 krawędzie wyrobisk Fig. 2. Geomorphological sketch of Krasne Siolo region A archaeological sites, B two areas of exploatation, C schematic location of prehistoric exploatation fields, 1 morainic plateau of Sozh (Warta) glaciation, 2 Vistulian terraces of braided river, 3 Late Glacial high flood plain of macromeander, 4 Holocene middle and lower flood plain, 5 Holocene alluvial fans, 6 - rivers and artificial lakes, 7 scarps of pits Paničêva 1980). W pobliżu tego pola, nieopodal miejscowości Nowosiółki przebadano kolejne osiem kopalń, których dokładna lokalizacja nie jest znana. Szyby kopalń były zakładane na planie okręgu o średnicy dochodzącej do 2 m, natomiast ich głębokość rzadko przekraczała 5-6 m (Čarnâuski i in. 1996).

47 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Według klasyfikacji zaproponowanej dla podobnych obiektów z pola górniczego w Krzemionkach Opatowskich (Borkowski, Michniak 1992) można je zaliczyć do kopalń jamowych i niszowych. Podziemne partie najgłębszych z kopalń często łączyły się tworząc większe galerie. Obok nich, na obu polach zaobserwowano także miejsca wydobywania najprawdopodobniej płytko zalegającego krzemienia w postaci rowów długich na 3-4 m (maksymalnie do m) i przebiegu W-E. Ich szerokość dochodziła do 3 m, a głębokość wynosiła około 2,0-2,5 m. Wypełniska szybów kopalń stanowił gruz wapienny, półsurowiec i półwytwory pochodzące z pracowni krzemieniarskich ze strefy nakopalnianej. Oprócz tego odkrywano w nich węgielki pochodzące zapewne z łuczyw, którymi oświetlano wyrobiska, rogowe narzędzia górnicze a na ścianach ślady po ich używaniu (Gurina 1976, Arhêalogiâ Bêlarusi 1997). Do unikatowych odkryć można zaliczyć pochówek górnika zlokalizowany w jednej z niszowych kopalń, przy którym odkryto ceramikę o analogiach sznurowych. Praktyki takie są znane m.in. z obszarów Europy Zachodniej np. belgijskie Spiennes czy też angielskie Grimes Grave (Topping 1997). Strefa nakopalniana na obu polach górniczych została całkowicie zniszczona w wyniku działań kamieniołomu i w trakcie prowadzenia badań ratowniczych (Barska 2002). O jej istnieniu możemy wnioskować na podstawie szczątkowych informacji z wykopalisk, a także w oparciu o rzeźbę powierzchniową (nakopalnianą) zachowaną m.in. na stanowisku w Krzemionkach Opatowskich (Migal, Jaworska 1992; Borkowski 1995). Centralnie położone szyby kopalń otaczały hałdy wydobytego urobku, w ich pobliżu występowały liczne pracownie krzemieniarskie oraz ślady po drewnianych konstrukcjach i zadaszeniach (Gurina 1976, Čarnâuski i in. 1996). CHRONOLOGIA GÓRNICTWA Krzemień krasnosielski był wykorzystywany już w okresie schyłkowego paleolitu (kompleks z ostrzami trzoneczkowatymi m.in. mazowszański), o czym świadczą liczne pracownie krzemieniarskie położone w dolinie Rosi (KS-5 i KS- -6)(Abuhouski 2004). Jak dotąd nie odkryto dowodów na jego górniczą eksploatację, ale pozyskiwanie w ten sposób surowca jest znane z wychodni krzemienia czekoladowego w rejonie Gór Świętokrzyskich (Fiedorczuk 1997, Sulgostowska 1997). Nieliczne stanowiska mezolityczne i (sub)neolityczne w dorzeczu Rosi nie pozwalają na określenie jaką rolę w tych społecznościach odgrywał ten surowiec. Pośrednio na możliwość górniczej eksploatacji krzemienia przez społeczności k. prypecko-niemeńskiej i niemeńskiej wskazują dwie najstarsze daty (ryc. 3), które odnoszą się do okresu BP ( BC).

48 48 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki Większość uzyskanych w trakcie badań wykopaliskowych N.N. Guriny dat 14 C przypada na przełom neolitu i wczesnej epoki brązu (ryc. 3). Pierwszymi społecznościami, które eksploatowały krzemień metodami górniczymi była ludność KAK. Oprócz samych datowań potwierdzają to studia K. Barskiej (2002) dotyczące półwytworów krzemiennych siekier i dłut odkrytych jeszcze w trakcie przedwojennych badań Z. Szmita i wiązanych z tą kulturą. Z tymi społecznościami wiąże się też cmentarzysko odkryte we wschodniej części języka kredowego numer 2 (Čarnâuski i in. 1996). M. Szmyt (2001, 2004) podkreśla nieprzypadkową lokalizację tego obiektu w pobliżu wychodni krzemienia i sugeruje, że może się ona łączyć z prowadzoną tu działalnością górniczą lub jej rozpoczęciem. Śladem po takich obrzędach mógłby być pochówek 13 zwierząt (9 osobników bydła, 1 świnia, 2 owce lub kozy, 1 koń)(szmyt 2004). Kolejną jednostką, dla której mamy potwierdzoną eksploatację krzemienia krasnosielskiego jest KCSz. Jej obecność jest potwierdzona pomimo słabego rozpoznania krzemieniarstwa, datowaniem 14 C obejmującym okres BP (ryc. 3) oraz odkryciem w jednym z szybów szkieletu górnika z wyposażeniem o cechach sznurowych. Schyłek górnictwa w Krasnym Siole odpowiada zapewne zanikowi KCSz i rozprzestrzenienia się na terenach zachodniej Białorusi wczesnobrązowej kultury trzcinieckiej. W przypadku tego kompleksu, na terenie Gór Świętokrzyskich rozważa się możliwość pozyskiwania krzemienia występującego powierzchniowo, czy też eksploatacji jego złóż wtórnych, jak np. starych hałd górniczych poprzez kopanie długich rowów (Budziszewski 1998). Obiekty o podobnym charakterze zaobserwowano na polach górniczych w Krasnym Siole (Čarnâuski i in. 1996). ODDZIAŁYWANIE GÓRNICTWA NA ŚRODOWISKO Rejon wydobywczy Krasnego Sioła znajduje się tylko kilka kilometrów na zachód od szczegółowo badanego odcinka doliny Zelwianki koło Piasków (ryc. 1). Przy tak niewielkiej odległości i dominującej cyrkulacji zachodniej uzasadnione wydaje się przypuszczenie, że w diagramach pyłkowych z tej doliny powinny zapisać się zmiany szaty roślinnej rejonu prehistorycznego górnictwa. Dolina Zelwianki jest wycięta w deltowych i limnoglacjalnych osadach zaporowego jeziora skidelskiego (Kalicki i in. 2004), jednak lewe zbocze tworzy omawiany poprzednio porwak kredowy. W dnie doliny występuje szereg różnowiekowych włożeń aluwiów związanych z lateralną migracją koryta w późnym glacjale i holocenie, a przyzboczowe fragmenty zostały lokalnie przykryte w subboreale i subatlantyku przez piaski eoliczne. Znajdowane w śródwydmowych glebach artefakty krzemienne i węgielki drzewne wskazują na antropogeniczną przyczynę uruchamiania piasków (Kalicki i in. 2004, Kalicki 2006b). W odcinku tym były

49 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Ryc. 3. Zestawienie dat radiowęglowych z kopalń, cmentarzyska w rejonie Krasnego Sioła (OxCal 3.9) oraz okresy objęte diagramami palinologicznymi Piaski-1 i Piaski-2 (linia przerywana zaburzona stratygrafia palinologiczna) A kultura niemeńska (?), B kultura amfor kulistych, C kultura ceramiki sznurowej i kultura trzciniecka Fig. 3. Comparison of radiocarbon datings from the mines, burial ground in the region of Krasne Siolo (calibration by OxCal 3.9) and periods cover by palinological diagrams Piaski-1 and Piaski-2 (palinological stratigraphy) A Neman Culture (?), B Globular Amphora Culture, C Corde Care Culture and Trzciniec Culture szczegółowo analizowane palinologicznie dwa profile osadów wypełniających starorzecza, które obejmują okres od początku młodszego dryasu aż do średniowiecza (Kalicki i in. 2004). W profilu Piaski 2 można wydzielić dwa ogniwa: dolne - wypełnienie starorzecza (osady klastyczne i organiczne) i górne - piaszczysto-pylaste osady pozakorytowe. Analizą pyłkową objęto osady organiczne, które były akumulowane w paleokorycie po najwcześniejszym etapie (klastycznym) jego zapełniania. Starorzecze zostało odcięte na przełomie allerödu i młodszego dryasu (10 670±100 BP). W młodszym dryasie jezioro było intensywnie zapełniane gytiami, tak że już na początku holocenu zanikło. W wypełnieniu zaznacza się wilgotniejszy okres w okresie atlantyku, a faza powodzi z okresu rzymskiego całkowicie zmieniła typ

50 50 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki sedymentacji doprowadzając do fosylizacji torfowiska (2085±60 BP). W diagramie nie stwierdzono żadnego wyraźnego spadku AP w okresie eo- i mezoholocenu, co mogłoby wskazywać na antropogeniczne zmiany zalesienia (ryc. 3). Stanowisko Piaski 1 jest tożsame z odsłonięciem 5 opisanym w pracach Fiedenia i in (Fêdênâ i in. 1985, 1992). Znalezione w facji korytowej liczne szczątki paleontologiczne, podobnie jak kopalna entomofauna i diagram palinologiczny z wypełnienia starorzecza wskazywały na to, że aluwia te były akumulowane w środkowym holocenie (Fêdênâ i in. 1992). W profilu można wydzielić 4 główne ogniwa: osady korytowe w spągu, osady organiczne wypełniające starorzecze, piaszczysto-mułkowe osady pozakorytowe i piaski eoliczne w stropie. Najnowsze wyniki badań (Kalicki i in. 2004) zmuszają do częściowej rewizji wcześniejszych poglądów (Fêdênâ i in. 1985, 1992). Starorzecze, aktywne prawdopodobnie na przełomie atlantyku i subboreału (skład teriofauny w osadach korytowych), zostało odcięte około 4195±60 BP, ale jeszcze przez kilkaset lat utrzymywało relatywnie duży kontakt z korytem rzeki (wkładki piaszczyste w osadach organicznych). W jego organicznym wypełnieniu zaznaczają się fazy wilgotniejszego klimatu (około 3000 i 2000 BP), co prowadziło do pojawiania się na torfowisku roślin wilgociolubnych, wypadania drzew i zmian typu sedymentacji. Ostatnia taka faza datowana na około 885±50 BP doprowadziła do fosylizacji torfowiska przez mady (ryc. 3). Ślady człowieka w diagramie pyłkowym są słabo wyrażone. Zapiaszczonym eolicznie torfom towarzyszą w diagramie pyłkowym pierwsze ślady osadnictwa, co było wiązane z działalnością górniczą ludności kultur niemeńskiej i trzcinieckiej (Kalicki i in. 2004). Jednak wnikliwe porównanie danych archeologicznych i palinologicznych zmusza do częściowej rewizji i uściślenia tej interpretacji (Kalicki 2006b). W diagramie brak jest śladów zmian roślinności spowodowanej rozwojem centrum wydobycia krzemienia w rejonie Krasnego Sioła w okresie zasiedlenia obszaru przez ludność KAK, a później KCSz. W świetle tych danych należy stwierdzić, że zmiany szaty roślinnej, wywołane górnictwem musiały być niewielkie, pomimo bardzo dużej skali wydobycia. Pierwsze ślady osadnictwa w tym diagramie (spadek AP do 80%) należałoby wiązać z kulturą trzciniecką (faza 1) i prowadzoną przez nią gospodarką. Doprowadziła ona do uruchomienia procesów eolicznych i zapiaszczenia torfów narastających w starorzeczu. Kolejne zapiaszczenie, zapewne na skutek działalności człowieka nastąpiło po krótkiej fazie regeneracji lasów (co zgodne jest z kilkusetletnim hiatusem osadniczym na tym obszarze). Można go datować (w oparciu o dane palinologiczne) na okres lateński i rzymski, kiedy dolina Zelwianki znajdowała się na rubieżach osadniczych kultury ceramiki sztrychowanej lub (post) zarubinieckiej (Êgarèičanka 1999). Jednak zapiaszczeniu towarzyszy bardzo wyraźny spadek frekwencji pyłku, co uniemożliwia stwierdzenie, czy dostawa osadów eolicznych była uwarunkowana antropogenicznie. W ostatnich stuleciach (po 885±50 BP) piaski eoliczne nadbudowały przyzboczowy fragment równiny zalewowej.

51 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany WNIOSKI Przedstawiona analiza artefaktów i znalezisk, a także datowania radiowęglowe wskazują na to, że zagłębie wydobywcze w Krasnym Siole funkcjonowało najprawdopodobniej w okresie /1 700 BC ( BP), a głównym użytkownikiem kopalń była ludność schyłkowoneolitycznej kultury amfor kulistych oraz kultury ceramiki sznurowej. Nie można jednak w pełni wykluczyć możliwości wcześniejszego (schyłkowy paleolit kultura świderska), jak i późniejszego (wczesna epoka brązu kultura trzciniecka) okresu pozyskiwania krzemienia metodami górniczymi. Być może pomocne w rozwiązaniu tego zagadnienia byłoby przeprowadzenie badań weryfikacyjnych na stanowiskach archeologicznych. Sprawą otwartą pozostaje także określenie zasięgu surowca krasnosielskiego w społecznościach prehistorycznych, co oprócz odtworzenia dróg wymiany mogłoby być pośrednio pomocne przy określeniu skali wydobycia. Zniszczenie pogórniczej rzeźby terenu w rejonie Krasnego Sioła w wyniku nieprzerwanej działalności kamieniołomu kredy, a także z powodu przyjętej metodyki archeologicznych prac ratunkowych uniemożliwia analizę wpływu prehistorycznego górnictwa na ukształtowanie powierzchni eksploatowanego fragmentu wysoczyzny morenowej. Zniszczenia uniemożliwiają też odtworzenie rzeczywistej rzeźby w przyszłości i mogą być ograniczone jedynie do podjęcia próby jej ogólnej rekonstrukcji w oparciu o szacunkowe dane wydobytego urobku etc. Analiza układu przestrzennego w rejonie Krasnego Sioła (wyrobiska górnicze, stanowiska etc.) pokazuje, że można tu wyróżnić kilka stref wykorzystywanych w różnoraki sposób przez człowieka (ryc. 4). Strefy te nawiązują w znacznym stopniu do typów geosystemów, które wykształciły się na tym obszarze w postglacjale. Strefa górnicza (A) obejmowała zbocza doliny i stoki wysoczyzny morenowej, gdzie płytkie zaleganie lub wychodnie kredy umożliwiały łatwy dostęp do złóż krzemienia. Osady zlokalizowane były na nadzalewowych obszarach, które tworzyły tutaj terasy vistuliańskie i wysoka równina zalewowa (B). Jednak te ubogie siedliska, z piaszczystymi glebami i z dominującymi borami sosnowymi, nie sprzyjały uprawie rolnej. Dlatego osiedla były lokowane na krawędzi tej strefy, co ułatwiało dostęp do wody i żyznych geosystemów dna doliny. Geosystemy te mogły jednak być wykorzystywane jedynie okresowo, gdyż długotrwały okres powodziowy (miesięczne lub nawet dłuższe połowodie ) typowy dla wschodnioeuropejskich rzek z reżimem śnieżnym, a także rzeźba charakterystyczna dla równin rzek meandrowych z licznymi starorzeczami i basenami powodziowymi, utrudniała lub czasowo uniemożliwiała działalność w tej strefie (C). Warunki sprzyjały rozwojowi rybołówstwa (szczególnie w licznych starorzeczach), a żyzne siedliska mogły być zajmowane pod uprawy ogrodowe lub pastwiska. Ten typ gospodarki dokumentują badania etnograficzne obszarów poleskich jeszcze z początku XX w.

52 52 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki Ryc. 4. Schematyczny przekrój przez dolinę rzeki Roś. Budowa geologiczna: 1 glacitektoniczny porwak kredowy, 2 glina zwałowa, 3 piaski ze żwirami (bruk korytowy), 4 piaski, 5 drobnoklastyczne osady pozakorytowe Strefy aktywności człowieka: A działalność górnicza i pracownie nakopalniane na porwaku kredowym, B osady i pracownie krzemieniarskie na obszarach nadzalewowych (terasa i wysoka równina zalewowa), C (mogące być wykorzystywane) rolnictwo, łowiectwo bez stałych osad (niska i średnia równina zalewowa, obszary wododziałowe). Fig. 4. Schematic cross section through Ros river valley Sediments: 1 - glaciodislocated chalk, 2 glacial till, 3 sands with gravels (lag deposits), 4 sands, 5 fine overbank deposits Zones of human activity: A mining activity and places of initial flint workshops on glaciodislocated chalk, B settlements and flint workshops on unflooded area (terraces and high flood plain), C (might have been used for e.g.) agriculture, hunting without permanent settlements (low and middle flood plain, watershed areas). (Ruszczyk 1996), a lokalnie nawet obecnie. Gospodarką miśliwsko-zbieracką były prawdopodobnie objęte obszary wododziałowe wysoczyzny morenowej (C). W diagramach pyłkowych ze stanowisk w dolinie Zelwianki, czyli w promieniu km od pól górniczych w rejonie Krasnego Sioła, brak jest śladów zmian roślinności spowodowanej rozwojem centrum wydobycia krzemienia w okresie zasiedlenia obszaru przez ludność KAK, a później KCSz. W świetle tych danych należy stwierdzić, że zmiany szaty roślinnej w mezoskali, wywołane górnictwem musiały być niewielkie, pomimo bardzo dużej skali wydobycia. Dalsze badania palinologiczne muszą koncentrować się w dolinie rzeki Rosi, gdyż pozwoli to rozwiązać problem antropogenicznych zmian roślinności w mikroskali.

53 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Literatura Abuhouski V., 2004, Palêalit Bêlarusi sučasny stan i pêrspêktyvy daslêdavannâu, [w:] M. Gerlach (red.) Wspólnota dziedzictwa kulturowego ziem Białorusi i Polski, wyd. ODDA, Warszawa, Arhêalogiâ Bêlarusi, 1997, Arhêalogiâ Bêlarusi, kamênny i bronzavy vâki, Vič M., Vârgêi V., Ganêckaâ I., Zaâc Û., kalêč yc A., Lysênka V., Lâuko V., Čarnâuski M.M., Šadyra V., Štyhau G. (red.), Minsk. Barska K., 2002, Nowe dane dotyczące powiązań kopalni krzemienia w Krasnym Siole z kulturą amfor kulistych, [w:] Badania archeologiczne w Polsce północno-wschodniej i na zachodniej Białorusi w latach , Białystok, Blakitnaâ kniga Bêlarusi (vodnyâ ab êkty Bêlarusi). Encyklapêdyâ, 1994, Dzis ko N., Kurlovič M., Malaševič Â., Samuel S., Sačanka B., Hauratovič I., Âkuŝka V. (red.), Minsk. Borkowski W., 1995, Krzemionki mining complex. Deposit management system, (red.) Jaskinias J., Brzeziński W., Studia nad gospodarką surowcami krzemiennymi w pradziejach, t. 2, Warszawa. Borkowski W., Michniak R., 1992, Prahistoryczne pole eksploatacyjne (wybierkowe) w Krzemionkach, [w:] Jaskanis J. (red.), Materiały krzemionkowskie. Studia nad gospodarką surowcami krzemiennymi w pradziejach, t. 1, Warszawa, Budziszewski J., 1998, Świętokrzyski Okręg Pradziejowej Eksploatacji Krzemieni w dobie kultury trzcinieckiej, [w:] Kośko A., Czebreszuk J. (red.), Trzciniec system kulturowy czy interkulturowy proces?, Poznań, Čarnâuski M.M., Kudrašou V.Â., Lipnickaâ V.L., 1996, Staražytnyâ šahcёry na Rosi, Minsk. Êgarèičanka А. А., 1999, Zarubinêckaâ kul tura, [w:] Arhêalogiâ Bêlarusi, žêlêzny vêk i rannâê sârednâvêčča, Vič M., Vârgêi V.,., Ganêckaâ I., Zaâc Û., Kalêč yc A., Lysênka V., Lâuko V., Čarnâuski M.M., Šadyra V., Štyhau G. (red.), Minsk, Fêdênâ V. M., Kalinovskij P. F., Nazarow V. I., 1985, Gêologičêskiê i palêozoologičêskiê isslêdovaniâ u d. Pêcki na r. Zêl vânkê, [w:] Doklady Akadêmii Nauk BCCR, Minsk, t. XXIX, nr 3, Fêdênâ V. M., Kalinovskij P. F., Rylova T. B., 1992, O vozrastê i usloviâh formirovaniâ poimy Zêl vânki, [w:] Flora i fauna kajnozoâ Bêlorussii sbornik naučnyh trudov, Minsk, Fiedorczuk J., 1997, Processing workshops and habitation sites of the Final Palaeolithic Mazovian Complex. A view from the perspective of flint artifacts refitting, [w:] Man and flint. Proceedings of VIITh International Flint Sym-

54 54 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki podium, Warszawa Ostrowiec Świętokrzyski, September 1995, R. Schild, Z. Sulgostowska, 1997, Gurina N. N., 1976, Drêvniê krêmnêdobyvaâŝiê šahty na territorii SSSR, Leningrad. Kalicki Sz., 2007, Osadnictwo pradziejowe w zachodniej części dorzecza górnego Niemna na tle przemian środowiska naturalnego, maszynopis pracy magisterskiej, Archiwum Instytutu Archeologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Kalicki T., 2002, Transformacja systemu fluwialnego Niemna u schyłku plejstocenu, Streszczenia referatów sympozjum Transformacja systemów fluwialnych i stokowych w późnym vistulianie i holocenie, , Łódź-Uniejów, Kalicki T., 2006a, Wpływ zmian klimatu i działalności człowieka na aktywizację procesów fluwialnych i eolicznych w dorzeczu Niemna (Białoruś), IV. Świętokrzyskie spotkania geologiczno-geomorfologiczne nt. regionalne aspekty funkcjonowania systemów dolinnych , Kielce, Kalicki T., 2006b, Zapis zmian klimatu oraz działalności człowieka i ich rola w holoceńskiej ewolucji dolin środkowoeuropejskich, Prace Geograficzne, t. 204, Warszawa. Kalicki T., Calderoni G., Zernitskaya W.P., 2004, River response to the holocene climatic fluctuations: a case study from Zelvianka river valley (Belorussia), II Quaternario, Italian Journal of Quaternary Sciences 17 (2/1), s Lakiza V., 2004, Topografia i stratygrafia stanowisk z epoki brązu w północno-zachodniej Białorusi, Pruthenia Antiqua, vol. I, Olsztyn, Macvêêu A. V., 2002, Rêl êf i gêamarfalogiâ, [w:] Nacyânal ny Atlas Bêlarusi, (red.) Mâsnikovič M., Kuznâcou G., Kazulin A., Šymau U., Pirožnik I., Ceirefman K., Paškêvič M., Âvid. P., Minsk. Matvêêv A.V., Gurskij B.N., Lêvickaâ R.I., 1988, Rêl êf Bêlorussii, Minsk. Obuchowski W., 2003, Zabytki krzemienne i kamienne od paleolitu do wczesnej epoki żelaza z terenów Białorusi w zbiorach Państwowego Muzeum Archeologicznego w Warszawie, Warszawa. Paničêva L. G., 1980, Isslêdovaniê nêolitičêskih krêmnêdobyvaâŝih šaht u d. Karpovcy, AO, s Ruszczyk G., 1996, Polesie. Fotografie z lat dwudziestych i trzydziestych, Instytut Sztuki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa. Sulgostowska Z., 1997, The phenomenon of chocolate flint distribution on the North European Plain during the Final Palaeolithic, [w:] Man and flint. Proceedings of VIITh International Flint Sympodium, Warszawa Ostrowiec Świętokrzyski, September 1995, R. Schild, Z. Sulgostowska, 1997, Szmyt M., 2001, Społeczności kultury amfor kulistych w Europie Wschodniej, [w:] Od neolityzacji do początków epoki brązu, [w:] Czebreszuk J., Kryvalcevič M., Makarowicz P (red.), Poznań,

55 Mikroregion prahistorycznego górnictwa w Krasnym Siole a zmiany Szmyt M., 2004, Wędrówki bliskie i dalekie. Ze studiów nad organizacją społeczną i gospodarką ludności kultury amfor kulistych na terenie Europy Środkowej i Wschodniej, [w:] Nomadyzm a pastoralizm w międzyrzeczu Wisły i Dniepru (neolit, eneolit, epoka brązu), [w:] Kośko A., Szmyt M. (red), Poznań, Topping P., 1997, Structured deposition, symbolism and the English flint mines, [w:] Man and flint, Proceedings of the VIIth International Flint Symposium Warszawa Ostrowiec Świętokrzyski, September 1995, edited by R. Schild, Z. Sulgostowska. Vêličkêvič F. Û., Zêrnickaâ V. P., Krutous È. A.,. Matvêêv A. V, Nêčiporênko L. A., Rylova T. B., San ko A. F., Hursêvič G. K., Âkubovskaâ T. V., 2002, Čêtvêrmičnyj pêriod (kvartêr), [w:] Matvêêv A. V. (red.) Palêogêografiâ kajnozâa Bêlarusi,, Minsk,

56 56 Tomasz Kalicki, Szymon Kalicki

57 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Karczewska Małgorzata Instytut Socjologii Uniwersytetu w Białymstoku pmpa@wp.pl Karczewski Maciej Instytut Historii Uniwersytetu w Białymstoku barbaricum@wp.pl Banaszuk Piotr Zakład Ekologii Krajobrazu Politechniki Białostockiej banaszuk@pb.bialystok.pl Wardyński Michał Instytut Nauk GEOFIZYKA TORUŃ Sp. z o.o. m.wardynski@wp.pl Majka Agnieszka Ministerstwo Środowiska agnieszka.majka@gazeta.pl NATURALNE I ANTROPOGENICZNE ZMIANY RZEŹBY TERENU W SĄSIEDZTWIE CMENTARZYSKA Z OKRESU WPŁYWÓW RZYMSKICH I OKRESU WĘDRÓWEK LUDÓW W PAPROTKACH KOLONII W KRAINIE WIELKICH JEZIOR MAZURSKICH Natural and anthropogenic relief changes around the cemetery from the Roman Period and Great Migration Period in Paprotki Kolonia site 1 in the Great Masurian Lakes District Abstract. The multidisciplinary research on the relationship between nature and man in the case of cemeteries from the Roman Period brings a range list of scientific problems. One of them is the landscape of the place chosen as a sacrum space of cemetery. Present day landscapes of cemeteries of Bogaczewo Culture in the Great Masurian Lakes District are not the same like in the Roman Period. In many cases nearly everything has changed: plant cover, water reservoirs and even the superficial relief. The reasons of changes were both natural and anthropogenic. This paper presents results of reconstruction of the superficial relief evolution of the elevation located between two palaeolakes: Wons and Zielone

58 58 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. Bagno, occupied by the cemetery in Paprotki Kolonia and its closest vicinity. The reconstruction were made on the base of geological and geomorphological analysis, archaeological and historical data and the numeric model of relief (NMT). Słowa kluczowe: kultura bogaczewska, rzeźba terenu, paleokrajobraz Key words: Bogaczewo Culture, superficial relief, palaeolandscape WSTĘP Cmentarzysko kultury bogaczewskiej z okresu wpływów rzymskich i wczesnej fazy okresu wędrówek ludów oraz grupy olsztyńskiej z rozwiniętej fazy okresu wędrówek ludów położone jest w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich. Prowadzone tu od 1991 roku badania wykopaliskowe doprowadziły do odkrycia dobrze zachowanych reliktów cmentarzyska ciałopalnego liczącego 454 pochówki ludzkie i 11 grobów ze szkieletami koni (ryc. 1) (Karczewska, Karczewski 2003, 2006, Karczewski 1999, 2001, 2002). Przyjmuje się, że kultura bogaczewska i kontynuująca jej tradycje grupa olsztyńska jest odzwierciedleniem zachodniobałtyjskiego plemienia Galindai, wymienionego w połowie II wieku n.e. przez aleksandryjskiego geografia Klaudiusza Ptolemeusza (Kolendo 1981, Okulicz 1989, Nowakowski 1995, 2000, 2003). Od jesieni 2005 roku realizowany jest interdyscyplinarny projekt badawczy Sacrum et Natura. Wyniki badań cmentarzyska kultury bogaczewskiej w Paprotkach Kolonii w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich. Projekt finansowany jest przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. W ramach projektu prowadzone są analizy: archeologiczne, antropologiczne, geologiczno-geomorfologiczne, petrograficzne, archeozoologiczne, palinologiczne, paleobotaniczne, oraz określenia gatunkowe węgli drzewnych. Uzyskane wyniki pozwolą odpowiedzieć na pytania: jaką rolę odgrywało środowisko geograficzne w obrządku pogrzebowym plemienia Galindai, jakie cechy szczególne krajobrazu skłoniły Galindai do założenia cmentarzyska w wybranym miejscu, oraz jakie zmiany w tym środowisku spowodowało funkcjonowanie cmentarzyska w Paprotkach Kolonii? Na związek lokalizacji cmentarzysk z okresu wpływów rzymskich z ukształtowaniem terenu i warunkami hydrograficznymi zwracali uwagę już archeolodzy wschodniopruscy w pierwszych dekadach XX w. Badane przez nich nekropolie były lokowane na niewielkich wyniesieniach dominujących nad najbliższą okolicą, położone zawsze w bezpośrednim sąsiedztwie jeziora (Hollack, Peiser 1904, Peiser 1909, Jaskanis 1974, Schmiedehelm 1990). Drugą cechą, widoczną szczególnie w przypadku cmentarzysk znanych z Krainy Wielkich Jezior Mazurskich, jest zajmowanie przez nie przesmyków między współczesnymi lub dawnymi je-

59 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Ryc. 1. Lokalizacja i plan cmentarzyska w Paprotkach Kolonii stanowisko 1. (1 ludzkie pochówki ciałopalne, 2 pochówki ze szkieletami koni, 3 - relikty stosów pogrzebowych, 4 obiekty nowożytne: dom i budynki gospodarcze z końca XIX i pierwszej połowy XX wieku, niemieckie okopy wojskowe 1914 r., 5 część cmentarzyska zbadana w latach ) (rys. M. Karczewska). Fig. 1. The location and plan of the cemetery in Paprotki Kolonia site 1 in the Great Masurian Lakes District. (1 human cremation graves, 2 burials with horses skeletons, 3 relicts of pyres, 4 historical objects: house and farm buildings from the end of XIX and first half of XX century, German military tranches from 1914, 5 the part of the cemetery excavated in ) (drawn by: M. Karczewska) ziorami (Jaskanis 1974). Położenie takie cechowało m.in. nekropolie w (ryc. 2): Bogaczewie Kuli (Okulicz 1958), Kruklankach (Stadie 1919), Ławkach (Karczewski 1997), Wilkasach (Wulff 1868, Töppen 1870), najprawdopodobniej także w Rudówce (Karczewski 1997). Również na przesmyku między dawnymi jeziorami, a obecnie Bagnem Nietlickim i Zielonym Bagnem położone jest cmentarzysko w Paprotkach Kolonii (ryc. 2). Materiał zaprezentowany w niniejszej pracy jest podsumowaniem badań nad rekonstrukcją paleośrodowiska otoczenia cmentarzyska w Paprotkach Kolonii i przyczynkiem do rekonstrukcji jego przemian. Szczegółowa analiza uwarunkowań lokalizacji omawianej nekropoli została przeprowadzona na podstawie badań geomorfologicznych, dla potrzeb których sporządzono numeryczny model rzeź-

60 60 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. Ryc. 2. Cmentarzyska kultury bogaczewskiej położone na przesmykach między jeziorami i paleojeziorami w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich (rys. M. Karczewska). Fig. 2. Cemeteries of Bogaczewo Culture located at isthmuses between lakes and palaeolakes in the Great Masurian Lakes District (drawn by: M. Karczewska). by terenu (NMT) cmentarzyska i jego bezpośredniego sąsiedztwa. NMT powstał w oparciu o pomiary wysokościowe w regularnej siatce kwadratów wykonane na obszarze objętym pracami wykopaliskowymi z uwzględnieniem licznych punktów usytuowanych w jego sąsiedztwie. Ich duże zagęszczenie pozwoliło na precyzyjne

61 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu odwzorowanie morfologii terenu, zwłaszcza w części objętej pracami wykopaliskowymi. Modelowanie rzeźby obszaru badań miało na celu przede wszystkim uwzględnienie zmian antropogenicznych, jakim podlegało wyniesienie w XIX i XX w. Jednocześnie należy zaznaczyć, że nie podejmowano prób oszacowania i uwzględnienia zmian w urzeźbieniu rozpatrywanego rejonu wynikających z naturalnych procesów denudacyjnych (ryc. 3). WYNIKI Rekonstrukcja naturalnego krajobrazu otoczenia cmentarzyska Niewielkie wyniesienie zajęte przez cmentarzysko jest położone na zachodnim skraju wydłużonego poziomu piaszczystego oddzielającego dwie misy wytopiskowe: dawnego jeziora Wons i Zielonego Bagna. Powstało ono w wyniku akumulacji piasków, przewarstwionych pyłami i żwirami, przez wody lodowcowe w szczelinie między dwiema bryłami martwego lodu znajdującymi się w miejscu obecnych mis wytopiskowych. Piaszczyste utwory wodnolodowcowe są najczęściej słabo wysortowane (GSO 1,48 1,94). W ich składzie mineralnym dominują ziarna kwarcu, skaleni oraz okruchy skał magmowych i metamorficznych. Obtoczenie ziaren jest z reguły dobre. Piaski są płytko podesłane przez utwory pyłowe (pył zwykły). Zmiana uziarnienia następuje na różnych głębokościach, ale nie głębiej niż cm. Wśród frakcji pyłowych dominuje pył gruby. Pyły są bardzo słabo wysortowane (GSO 2,23 2,27). Większość ziaren zalicza się do klas okruchów półobtoczonych i obtoczonych, które łącznie stanowią ok. 75%. Skład mineralny utworów wskazuje, że głównym ich źródłem były niszczone skały magmowe i metamorficzne. Dowodzi tego duża zawartość kwarcu oraz domieszka plagioklazów i skaleni potasowych, minerałów będących podstawowymi składnikami zarówno granitoidów jak i gnejsów. Łyszczyki w badanych osadach występują rzadko. Ich niewielki udział wynika najprawdopodobniej z małej odporności na transport. Niekiedy spotyka się pojedyncze ziarna amfiboli, których źródłem mogą być nieco bardziej zasadowe odmiany skał krystalicznych, występujące w niewielkiej ilości również w materiale niesionym przez lodowiec. Dominacja kwarcu w osadach świadczy o ich dużej dojrzałości. Należy sądzić, że mały udział skaleni i innych minerałów mało odpornych na wietrzenie fizyczne i chemiczne jest efektem ich dezintegracji w trakcie długiego transportu. Drobnoziarnistość osadów i duży udział, a w niektórych przypadkach przewaga frakcji pyłowej i ilastej sugeruje, że prawie wszystkie badane osady sedymentowały w środowisku o małej energii. W trakcie wytapiania się lodu utwory szczelinowe zostały przykryte przez pokrywę ablacyjną zbudowaną z bardzo słabo wysortowanych piasków z dużą do-

62 62 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. Ryc. 3. Rekonstrukcja prawdopodobnego zasięgu linii brzegowej jezior położonych w sąsiedztwie cmentarzyska na tle numerycznego modelu rzeźby terenu przy założeniach: a poziom wód w jeziorach na wysokości 97,8 m n. p. m. b poziom wód w jeziorach na wysokości 97,5 m n. p. m. Przebieg linii brzegowej zaznaczono pogrubionym konturem. Obszar objęty badaniami wykopaliskowymi zaznaczono białym konturem (rys. M. Wardyński, A. Majka). Fig. 3. Reconstruction of the probable lakes costline range /located in the vicinity of the cemetery against a background of Numerical Terrain Model on the assumptions that: a water level in the lakes at 97,80 m. a.s.l. b water level in the lakes at 97,50 m. a.s.l. The costline border was marked as a bold contour. Location of the archaeological research area was marked as a white contour (drawn by: M. Wardyński, A. Majka).

63 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu mieszką żwiru i głazików. Brak przykrycia piasków i pyłów wodnolodowcowych przez glinę morenową świadczy, że ich akumulacja odbywała się najprawdopodobniej w rynnie supraglacjalnej. W spągu pokrywy utworów ablacyjnych zaznacza się wyraźne zglinienie piasków i wzbogacenie w związki żelaza. Na wyżej położonych fragmentach poziomu mineralnego wykształciły się gleby brunatne Ap-Bbr-Cgg i gleby, których budowa profilowa Ap-Eet-Bt-Cgg zalicza do gleb płowych. Poziomy próchniczne gleb osiągają miąższość do 30 cm i są wyraźnie pogłębione przez orkę. Zawartość węgla organicznego jest wysoka i dochodzi do 2,7%. Gleby brunatne i płowe występują w mozaice, a ich rozmieszczenie w przestrzeni jest uwarunkowane miąższością warstwy utworów ablacyjnych. Tam gdzie jest ona płytsza cm - mamy do czynienia z glebami brunatnymi. W miejscach, gdzie warstwa różnoziarnistych utworów pokrywowych osiąga cm, gleby morfologicznie przypominają gleby płowe. W obu przypadkach spąg poziomu wzbogacania B pokrywa się z dolną granicą warstwy ablacyjnej. Festonowy, nierówny przebieg warstwy utworów wzbogaconych w związki Fe, którą utożsamia się z glebowymi poziomami wzbogacania Bbr i Bt, sugeruje, że jej powstanie jest związane nie tylko z przebiegiem procesów glebotwórczych, lecz w znacznej mierze może być efektem procesów wietrzeniowych, np. reliktem środowiska peryglacjalnego (Manikowska, 1997). W osadach polodowcowych, powstawanie inwolucyjnego układu warstw żelazistych tradycyjnie przypisuje się działaniu procesów mrozowych w warunkach peryglacjalnych i czasowo odnosi się do różnych okresów plejstocenu. Przebieg inwolucji na obszarze cmentarzyska w Paprotkach Kolonii wskazuje, że zalegają one na różnych głębokościach i niejednokrotnie odtwarzają zarys jamy grobowej lub spągu innej warstwy antropogenicznej (fot. 1). Fakt ten zdaje się świadczyć, że część inwolucji żelazistych powstała po wykopaniu grobów, a zatem stosunkowo niedawno, bo zaledwie około lat temu. Ich geneza nie wiąże się zatem z peryglacjalnym wietrzeniem mrozowym, a jest raczej związana z wmywaniem i osadzaniem związków Fe w miejscach, gdzie wypełnione luźnym materiałem jamy grobowe stworzyły korzystne warunki do infiltracji wód opadowych. Istotne znaczenie dla powstawania struktur inwolucyjnych mogła mieć mikrorzeźba powierzchni cmentarzyska, na którą składała się przestrzenna mozaika niewielkich wypukłości terenowych i mikroobniżeń, powstających w miejscu jam grobowych w efekcie zapadania się ich powierzchni. Drobne obniżenia stawały się uprzywilejowanymi miejscami infiltracji (fot. 2), poprzez które następowała wzmożona migracja wód, wzbogaconych dodatkowo w łatwo rozpuszczalne związki chemiczne pochodzące z przemywanych popiołów. Związki smug żelazistych z holoceńskimi procesami iluwialnymi opisują także Prusinkiewicz i in. (1998) oraz Schaetzl (2001). Niżej położone fragmenty poziomu mineralnego zajmują gleby mineralno- -murszowe, które powstały w wyniku osuszenia i mineralizacji płytkich torfów.

64 64 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. Fot. 1. Festonowy układ zwietrzałej, wzbogaconej w związki żelaza warstwy osadów ablacyjnych przykrywającej utwory wodnolodowcowe; 1 bezstrukturalna pokrywa ablacyjna, 2 warstwa wzbogacona w związki Fe, 3 warstwowane utwory wodnolodowcowe (rys. P. Banaszuk). Photo 1. Festoon-like character of upper enriched in Fe layer of weathered sediments covering fluvioglacial deposits; 1 structureless ablational cover, 2 Fe enriched layer, 3 layered fluviogalcial deposits (drawn by: P. Banaszuk). Zwarte kontury gleb mineralno-murszowych zaczynają się w odległości około 50 m na południowy-zachód od skraju cmentarzyska i rozciągają się aż do torfowiska Nietlice. Ich obecność jest ważnym wskaźnikiem zmian stosunków wodnych. Rozwój płytkich zatorfień musiał być skutkiem znacznego zwiększenia się uwilgotnienia terenu, wywołanego podniesieniem się poziomu jezior i zwierciadła wód gruntowych w ich otoczeniu. Średni roczny poziom wody najprawdopodobniej oscylował w pobliżu powierzchni topograficznej, co umożliwiało swobodny rozwój roślinności torfotwórczej. Czas powstawania zatorfień można z dużym prawdopodobieństwem datować na początek okresu subatlantyckiego. Starsza część okresu subatlantyckiego (2,6 1,8 ka cal BP) odznaczała się bowiem chłodnym i wilgotnym klimatem, czego efektem był wzrost poziomu wód gruntowych i jezior, ożywienie się procesów torfotwórczych, miejscami nawet powstawanie

65 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Fot. 2. Uprzywilejowana infiltracja wód opadowych w mikroobniżeniach terenu w miejscach posadowienia jam grobowych (rys. P. Banaszuk). Photo 2. Preferential rainfall infiltration through surficial microforms developed in places of graves pits (drawn by: P. Banaszuk). nowych zbiorników wodnych. W okresie 2,2 1,8 ka BP notuje się maksymalny poziom większości jezior w Polsce (Niewiarowski 1995). Poziom Jeziora Ostrowie na sandrze Brdy 2,01±0,06 ka BP był około 2,7 m wyższy niż obecnie (Nowaczyk 1988). W reperowym dla Niżu Polskiego J. Gościąż podniesienie się poziomu wody miało miejsce 2,5-2,0 ka BP (Starkel i in. 1998). W czasie funkcjonowania cmentarzyska, między pierwszym i szóstym wiekiem n.e., piaszczysty poziom fluwioglacjalny był położony pomiędzy dwoma zbiornikami wodnymi. Od strony północnej cmentarzysko graniczyło bezpośrednio z jeziorem Zielone Bagno. Ślady obecności dawnego zbiornika wodnego są zapisane w osadach wypełniających misę jeziorną. W dwóch odwiertach wykonanych w strefie kontaktu torfowiska z górującym nad nim poziomem mineralnym, pod warstwą murszu napotkano typowe osady jeziorne gytie mineralne z dużą domieszką piasków i żwirów pochodzących z brzegu zbiornika. Brzeg jeziora Wons znajdował się m w kierunku południowym (ryc. 4). Strefa przybrzeżna zbiornika w sąsiedztwie cmentarzyska mogła składać się z kilku wypełnionych wodą obniżeń oddzielonych mieliznami lub wyspami. Zatoka przylegająca

66 66 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. bezpośrednio do cmentarzyska była płytka. W najgłębszym jej miejscu osadzała się gytia glonowa, zalęgająca na plejstoceńskich iłach zastoiskowych, a w strefie, w której głębokość wody nie przekraczała 0,5-0,8 m organiczna gytia detrytusowa. Osady strefy przybrzeżnej to głównie drobnoziarniste piaski dostające się do zbiornika z niszczonego i rozmywanego brzegu. W sąsiedztwie cmentarzyska piaski cechują się znaczną domieszką węgielków drzewnych, najprawdopodobniej nawiewanych do wody ze stosów pogrzebowych (ryc. 5). Główna toń jeziora była oddalona od cmentarzyska o około 400 metrów na południe (ryc. 6). Przesłanki archeologiczne wskazują na stopniowe podnoszenie się poziomu wody w zbiornikach, którego najwyższy stan przypadł na schyłek okresu wędrówek ludów lub początek wczesnego średniowiecza, czyli schyłek VI lub początek VII w. n.e. Jamy zasobowe z rozwiniętej fazy okresu wędrówek ludów, wyeksplorowane na osadzie położonej około m na wschód od cmentarzyska, zlokalizowane były w nieco wyższych partiach terenu w stosunku do analogicznych jam datowanych na okres wpływów rzymskich i wczesną fazę okresu wędrówek ludów. Podtopienie terenu spowodowane wzrostem poziomu wody w jeziorze i wód gruntowych doprowadziło też najprawdopodobniej do ostatecznego porzucenia osady i zaniku całego mikroregionu osadniczego nad północnym brzegiem paleojeziora Wons. W późniejszych okresach, aż do czasu rozwoju osadnictwa nowożytnego, obszary te nie były intensywnie zasiedlane. Wysoki, wyższy niż współcześnie, stan wód w okresie średniowiecza stwierdzono również w Jeziorze Łąkorz na Pojezierzu Brodnickim (Grążawski 1988) oraz Jeziorze Parsęckim koło Szczecinka (Gackowski, Jabłoński 1988). Zagłębienia wytopiskowe są obecnie wypełnione torfami, przykrywającymi dawne osady jeziorne. Szczegółowe badania torfoznawcze przeprowadzone w 1956 r. przez Przedsiębiorstwo Poszukiwań i Badań Złóż Torfu (Dokumentacja, 1956) oraz badania terenowe autorów wskazują, że na Bagnie Nietlice (dawne jezioro Wons) w skład złoża torfowego wchodzą silnie rozłożone torfy turzycowiskowo- -szuwarowe i szuwarowe o przeciętnej miąższości około 1-2 m. Utwory organiczne podścieła gytia ilasta, wapienna i detrytusowo-wapienna o miąższości około 2-3 m. W najniższym punkcie obniżenia, wokół dawnego jez. Wąż, miąższość gytii dochodzi nawet do 9 m (Dokumentacja, 1961). Antropogeniczne przemiany krajobrazu Należy przyjąć, że pierwsze, antropogeniczne zmiany rzeźby terenu zajętego przez cmentarzysko w Paprotkach Kolonii miały miejsce już w pradziejach. Najstarsze ślady zasiedlania obszaru późniejszej nekropoli pochodzą z paleolitu schyłkowego i mezolitu. Relikty obozowisk z tych okresów zostały zupełnie zniszczone przez cmentarzysko kultury bogaczewskiej. Istniało ono przez cały okres wpływów rzymskich i wczesną fazę okresu wędrówek ludów, tj. od pierwszych dziesięcioleci I wieku n.e. do połowy V wieku n.e. Pochówki były tu składane

67 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Ryc. 4. Utwory powierzchniowe wzdłuż linii przekroju N S przecinającej cmentarzysko i tereny przyległe (rys. P. Banaszuk). Fig. 4. Surficial sediments along NS transect through cemetery and its surroundings (drawn by: P. Banaszuk).

68 68 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. Ryc. 5. Osady wypełniające zatokę Jeziora Wons w sąsiedztwie cmentarzyska (rys. P. Banaszuk). Fig. 5. Sediments accumulated in Wons Lake Bay in the vicinity of the cemetery. (drawn by: P. Banaszuk). również w następnym okresie, tj. w rozwiniętej fazie okresu wędrówek ludów. Najprawdopodobniej obszar cmentarzyska był w tym czasie przynajmniej częściowo odlesiony. Kolejne pochówki, palenie stosów pogrzebowych oraz wydeptywanie terenu musiało sprzyjać erozji stoku. Oszacowanie stopnia powstałych w jej wyniku przekształceń nie jest jednak możliwe. Jeszcze w 2 połowie XVII wieku w miejscu torfowiska Nietlice istniały dwa jeziora: Klein Wons i Gross Wons zaznaczone na mapie Józefa Naronowicza-Narońskiego (Szeliga 1997). Na mapie tej brak jest jeziora w miejscu Zielonego Bagna, co wskazuje, że jezioro to już wówczas nie istniało. Rekonstrukcja obrazu dawnego jeziora Wons w okresie wpływów rzymskich (ryc. 6) pokazuje, że było ono rozległe i obejmowało swym zasięgiem późniejsze jeziora Mały i Duży Wons

69 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Ryc. 6. Rekonstrukcja powierzchni i głębokości paleojeziora Wons w okresie wpływów rzymskich z zaznaczoną lokalizacją cmentarzyska w Paprotkach Kolonii (wg Popławski 2002 z uzupełnieniami). Fig. 6. The reconstruction of the area and depth of palaeolake Wons in the Roman Period with the location of the cemetery in Paprotki Kolonia site 1 (according to Popławski 2002 with suplement). oraz otaczające je podmokłe tereny (Popławski 2002). Również w miejscu dzisiejszego Zielonego Bagna w pierwszych wiekach naszej ery musiało istnieć jezioro. Brak jest jednak wystarczających danych do odtworzenia jego pełnego zasięgu i batymetrii. Współczesny krajobraz cmentarzyska w Paprotkach Kolonii i jego najbliższych okolic jest częściowo zdewastowanym rolniczym użytkowaniem terenu (fot. 3). Największy wpływ na ukształtowanie współczesnego krajobrazu obszaru cmentarzyska miały antropogeniczne przekształcenia jakie zaszły w 2 połowie XIX i 1 połowie XX wieku. W 1865 r. podjęto prace zmierzające do osuszenia jezior Mały i Duży Wąż. Wcześniejsza nazwa tych jezior lub jeziora brzmiała Wons. W pierwszej połowie XX wieku zwano je natomiast Bagnami Nietlickimi. W wyniku osuszania w latach lustro wody w Dużym Wężu zostało obniżone o 2 m do wysokości 117, 4 m n.p.m. Całkowitemu osuszeniu uległo jezioro Mały Wąż. Źródła kartograficzne z końca XIX w. wskazują na powtórne, nieznaczne podniesienie się lustra wody w Dużym Wężu do poziomu 118 m n. p.m. Ponownie zostało ono obniżone w pierwszej połowie XX w., w wyniku prac

70 70 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. melioracyjnych polegających na zakładaniu drenów i budowie sieci kanałów. Prace te objęły również obszar sąsiedniego Zielonego Bagna (ryc. 6) (Zweck 1900, Karczewski 2001). Proces obniżania się lustra jezior zachodzi do dzisiaj. Analiza map topograficznych w skali 1: z lat 1938 (odwzorowujących stan z roku 1926) i 1984 (stan z roku 1980) wskazuje, że w ciągu 55 lat poziom wód w położonych w sąsiedztwie terenu badań Jeziorach Ublik, Jagodne i Jędzelek opadł o około 0,5-0,7 m. Na przedwojennych niemieckich mapach topograficznych widoczne są jeszcze resztki nieistniejącego już Jeziora Wąż, którego ówczesne zwierciadło wody kształtowało się na poziomie 116,7 m.n.p.m. Po częściowym osuszeniu Bagien Nietlickich i Zielonego Bagna strefa nad północnym brzegiem Nietlic objęta została przez zabudowę kolonijną wsi Paprotki. We wschodniej części wyniesienia, na którym znajdują się relikty cmentarzyska wzniesiony został wówczas dom oraz zabudowania gospodarcze (ryc. 1). Przez środek cmentarzyska ze wschodu na zachód przebiegała wówczas droga gruntowa łącząca gospodarstwa Paprotek Kolonii. Droga ta mogła istnieć już wcześniej. Sugeruje to jej przebieg wzdłuż naturalnej granicy Bagien Nietlickich. Jesienią 1914 r. przez teren cmentarzyska przebiegała linia niemieckich umocnień polowych. Tworzyły ją trzy linie okopów oraz niewielkie schrony drewniano-ziemne. Okopy i schrony zbudowane zostały w drugiej połowie listopada 1914 roku (ryc. 1). W czasie walk toczonych w grudniu 1914 r. zabudowania wzniesione nad reliktami wschodniej części cmentarzyska musiały zostać poważnie uszkodzone lub zniszczone. Ich odbudowa podjęta w 1915 r. lub nieco później wiązała się z pracami niwelacyjnymi. Południowo-wschodnia część wyniesienia została przykryta warstwą niwelacyjną podnoszącą rzędną terenu o około cm i zwiększającą jego zasięg w kierunku wschodnim, południowo-wschodnim i południowym. Na tak przekształconym obszarze wzniesiono nowe zabudowania, które przetrwały do lat 60-tych XX w. (ryc. 1). Przekształcenia antropogeniczne jakie objęły teren cmentarzyska w latach 40- -tych i w drugiej połowie XX w. miały mniej destrukcyjny charakter. Prawdopodobnie w latach 40-tych XX w. jeszcze w czasie II wojny światowej lub tuż po jej zakończeniu, na południowym skraju drogi gruntowej, bezpośrednio na zachód od zabudowań wykopana została duża kwadratowa ziemianka (ryc. 1). Krótko po tym czasie, w tej samej części cmentarzyska powstało kilka jam śmietniskowych (ryc. 1). Ostatni okres przekształceń rozpoczął się w 1968 r. Gospodarstwo zostało wówczas opuszczone, a jego zabudowania i grunty, w tym obszar cmentarzyska, przekazany ówczesnemu PGR w Jagodnym Małym. Już w 1968 r. zabudowania zostały rozebrane do fundamentów. Położony na zachód od nich obszar wyniesienia objęła regularna uprawa. Głęboka orka przyśpieszyła erozję stoku, która w istotny sposób wpłynęła na intensyfikację destrukcji reliktów cmentarzyska.

71 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Fot. 3. Współczesny krajobraz okolicy cmentarzyska w Paprotkach Kolonii st. 1. (J. Miałdun). Photo 3. The present day landscape in the vicinity of the cemetery in Paprotki Kolonia site 1. (J. Miałdun) WNIOSKI Rozpoznanie czynników przekształceń oraz kierunku i siły ich oddziaływania na rzeźbę terenu zajętego przez cmentarzysko w Paprotkach Kolonii ma istotny wpływ na interpretacje wyników badań wykopaliskowych tej nekropoli. Określenie stopnia zniszczenia cmentarzyska umożliwia weryfikację ustaleń dotyczących jego rozplanowania i liczby złożonych tu pochówków. Natomiast rekonstrukcja naturalnego ukształtowania terenu samego cmentarzyska oraz jego otoczenia jest

72 72 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. podstawą dyskusji nad rolą krajobrazu w wyborze miejsc, na których ludność plemienia Galindai grzebała swych zmarłych. Na podstawie przeprowadzonych dotychczas badań można przyjąć, że miejsce wybrane do założenia cmentarzyska pod względem ukształtowania terenu było wyraźnie wyodrębnione krajobrazowo. Cmentarzysko zajęło niewielkie wzgórze o generalnym przebiegu WSW ENE położone na przesmyku między dwoma jeziorami. Dotychczasowe prace wykopaliskowe wskazują, że przeważająca część jam grobowych była usytuowana w obrębie osiowej, najbardziej wyniesionej części wzgórza oraz na jego południowo-wschodnim zboczu (ryc. 1, 3a). Przypuszczalny maksymalny poziom wód jezior okalających wyniesienie od strony północno-zachodniej i południowej został określony na około 120,30 m n.p.m. W takim wypadku najwyżej położone części cmentarzyska znajdowałyby się około 2,5 m ponad zwierciadłem wód jezior, których głębokość w bezpośrednim sąsiedztwie nekropolii nie przekraczała 1,2 m (ryc. 3a). Jednocześnie zwraca uwagę fakt, że stosunkowo niewielkim wahaniom stanu wody jeziora Wons mogły towarzyszyć znaczne lateralne zmiany położenia jego linii brzegowej. Przy niższych stanach wody strefa przybrzeżna omawianego jeziora w sąsiedztwie cmentarzyska składała się z kilku wypełnionych wodą izolowanych obniżeń (ryc. 3b). W przypadku jeziora położonego w miejscu dzisiejszego Zielonego Bagna zmiany poziomu wody nie skutkowały tak znacznymi przemieszczeniami linii brzegowej, jak w przypadku jeziora Wons. Można zatem przypuszczać, że jego brzeg znajdował się w bezpośrednim sąsiedztwie nekropolii. Najprawdopodobniej obszar cmentarzyska był przynajmniej częściowo odlesiony. Składanie kolejnych pochówków, palenie stosów pogrzebowych oraz wydeptywanie terenu cmentarzyska musiały sprzyjać niszczeniu powierzchni formy terenowej i łagodzeniu nachylenia jej zboczy. Erozja utworów powierzchniowych prowadziła do nieznacznego wypłycania zbiorników wodnych i stopniowego przemieszczania się ich linii brzegowej. Stosunkowo płytkie, wypełnione wodą obniżenia w bezpośrednim sąsiedztwie cmentarzyska od głębszych partii jezior oddzielała strefa litoralu, szeroka miejscami na m i najprawdopodobniej porośnięta przez roślinność szuwarową. Silne uwodnienie niższych partii wyniesienia sprzyjało rozwojowi płytkich zatorfień. Największy wpływ na ukształtowanie współczesnego krajobrazu obszaru cmentarzyska miały przeprowadzone w XIX i XX w prace hydrotechniczne, w wyniku których doszło do osuszenia jezior Wons i Zielone Bagno oraz XX w. osadnictwo. Literatura Banaszuk P., 2002, Warunki geomorfologiczne mikroregionu osadniczego z okresu wpływów rzymskich i okresu wędrówek ludów w Paprotkach Kolonii,

73 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu gm. Miłki, pow. Giżycko, [w:] Dokumentacja geologiczna torfowisk Jagodne Małe - Dąbrówka (badania wstępne). Katedra Uprawy Łąk i Pastwisk Wyższej Szkoły Rolniczej w Olsztynie, Olsztyn 1961, maszynopis. Dokumentacja geologiczna złoża torfu Bagno Nietlice. Przedsiębiorstwo Poszukiwań i badań Złóż Torfu Geotorf, Warszawa 1956, maszynopis. Karczewska M., Karczewski M., Pirożnikow E. (red.), Osada z okresu wpływów rzymskich i okresu wędrówek ludów w Paprotkach Kolonii stanowisko 41 w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich. t. 2. Analizy paleoekologiczne, Białystok, Gackowski J., Jabłoński Z., 1988, Z badań nad rekonstrukcją wahań poziomu wody jezior na Pomorzu Środkowym w średniowieczu i czasach nowożytnych, [w:] Churski Z. (red.), Naturalne i antropogeniczne przemiany jezior i mokradeł w Polsce, Toruń Grążawski K., 1988, Przemiany środowiska jako wynik współzależności procesów antropogenicznych i naturalnych na przykładzie Jeziora Łąkorz na Pojezierzu Brodnickim, [w:] Churski Z. (red.), Naturalne i antropogeniczne przemiany jezior i mokradeł w Polsce, Toruń Hollack E., Peiser F. E., 1904, Das Gräberfeld von Moythienen, Königsberg. Jaskanis J., 1974, Obrządek pogrzebowy zachodnich Bałtów u schyłku starożytności (I-V w. n.e.), Biblioteka Archeologiczna t. 23, Wrocław Warszawa Kraków. Karczewska M., Karczewski M., 2003, Mikroregion osadniczy kultury bogaczewskiej w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich. Polska północno-wschodnia, Μатэрыялы па Археалогіі Беларусі, No. 7. Mińsk, Karczewska M., Karczewski M., 2006, Zapinka importowana z cmentarzyska kultury bogaczewskiej w Paprotkach Kolonii, pow. giżycki, [w:] Bursche A., Ciołek R. (red.), Korpus znalezisk rzymskich z Europejskiego Barbaricum. Polska. Suplement tom 3. Nowe znaleziska importów rzymskich z ziem Polski III [Korpus der römischen Funde im europäischen Barbaricum. Polen. Suplement Band 3. Neue Funde römischer Importe aus Polen III], Warszawa, Karczewski M., 1997, Nowe źródła archeologiczne do badań nad osadnictwem epoki żelaza na środkowych i wschodnich Mazurach, Masovia, t. 1, Karczewski M., 1999, Chronologia grobów z bronią odkrytych na cmentarzysku kultury bogaczewskiej z okresu wpływów rzymskich i wędrówek ludów w Paprotkach Kolonii, stan. 1, w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich, Archaeologia Lithuana, t. I, Vilnius, Karczewski M., 2001, Wielkie Jeziora Mazurskie w pierwszych wiekach naszej ery. Przyczynek do badań paleoekologicznych i archeologiczno-osadniczych, Masovia, t. 4, 3-26.

74 74 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in. Karczewski M., 2002, Cmentarzysko kultury bogaczewskiej w Paprotkach Kolonii stanowisko 1 w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich. Sezony , [w:] Karczewska M., Karczewski M. (red.), Badania archeologiczne w Polsce północno-wschodniej i na zachodniej Białorusi w latach Materiały z konferencji, Białystok 6-7 grudnia 2001, Białystok, Kolendo J., 1981, Źródła pisane do badań nad strefami kulturowymi i etnicznymi Europy środkowej w okresie rzymskim, [w:] Malinowski T. (red.), Problemy kultury wielbarskiej, Słupsk, Manikowska B., 1997, Peryglacjalne utwory pokrywowe i kształtowanie profilu glebowego na wysoczyźnie fluwioglacjalnej w Polsce środkowej, Rocz. Glebozn. 48, 3/4, Nowakowski W., 1995, SOUDINOI - lud między Bałtykiem z Morzem Czarnym, [w:] Bursche A., Mielczarek M., Nowakowski W. (red.), Nunc de Suebis dicendum est... Studia archaeologica et historica Georgii Kolendo ab amici et discipuli dicata. Studia dedykowane profesorowi Jerzemu Kolendo w 60- -lecie urodzin i 40-lecie pracy naukowej, Warszawa, Nowakowski W., 2000, Wspólnota czy odrębność? Zachodni Bałtowie i Słowianie w okresie wpływów rzymskich i okresie wędrówek ludów, [w:] Superiores Barbari. Księga ku czci Profesora Kazimierza Godłowskiego, Kraków, Nowakowski W., 2003, Retrospekcja w archeologii: Galindai/Galinditae oraz Soudinoi/Sudavitae w świetle źródeł historycznych i znalezisk archeologicznych, [w:] Wróblewski W. (red.), Studia Galindzkie, t. I, Warszawa 2003, Okulicz J., 1958, Cmentarzysko z okresu rzymskiego odkryte w miejscowości Bogaczewo, na przysiółku Kula, pow. Giżycko, Rocznik Olsztyński, t. I, Okulicz J., 1989, Próba identyfikacji archeologicznej ludów bałtyjskich w połowie pierwszego tysiąclecia naszej ery, Barbaricum, t. 1, Warszawa, Peiser F.E., 1909, Dietrichswalde, Sitzungsberichte der Altertumsgesellschaft Prussia, t. 22 ( ), , Taf. XLIX, XL. Popławski T., 2002, Rekonstrukcja zasięgu i batymetrii jeziora Nietlice w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich w okresie wpływów rzymskich i okresie wędrówek ludów, [w:] Karczewska M., Karczewski M., Pirożnikow E. (red.), Osada z okresu wpływów rzymskich i okresu wędrówek ludów w Paprotkach Kolonii stanowisko 41 w Krainie Wielkich Jezior Mazurskich. t. 2. Analizy paleoekologiczne, Białystok, Schmiedehelm M., 1990, Das Gräberfeld Gąsior (nach Materialien von F. E. Peiser), Archeologia Baltica, vol. IX, Stadie K., 1919, Das Gräberfeld bei Kruglanken, Kr. Angerburg, Sitzungsberichte der Altertumsgesellschaft Prussia, t. 23, II, , Taf. XXXVI.

75 Naturalne i antropogeniczne zmiany rzeźby terenu Szeliga J., 1997, Rękopiśmienne mapy Prus Książęcych Józefa Naronowicza-Narońskiego z drugiej połowy XVII wieku, Warszawa. Töppen M., 1870, Geschichte Masurens. Ein Beitrag zur Preussischen Landes- und Kulturgeschichte, Danzig. Wulff K., 1868, Aufdeckung eines altpreussischer Begräbnissplatzes bei der Stadt Lötzen, Altpreussische Monatsschrift, t. 5, Zweck A., 1900, Masuren. Eine Landes- und Volkskunde, Stuttgart.

76 76 Karczewska Małgorzata, Karczewski Maciej i in.

77 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Piotr Kittel, Jacek Forysiak Katedra Badań Czwartorzędu, Uniwersytet Łódzki, pkittel@wp.pl Błażej Muzolf Muzeum Archeologiczne i Etnograficzne w Łodzi, Justyn Skowron Przedsiębiorstwo Archeologiczno-Konserwatorskie Kairos-Plus, Wojciech Tołoczko Zakład Gleboznawstwa i Geoekologii, Katedra Geografii Fizycznej, Uniwersytet Łódzki CHARAKTERYSTYKA OSADÓW I ŚLADY ANTROPOPRESJI W OBRĘBIE RÓWNIN ZALEWOWYCH NERU KOŁO LUTOMIERSKA I RAWKI W RAWIE MAZOWIECKIEJ Sediments of flood plains and human impact traces on example of the Ner river at Lutomiersk and the Rawka river at Rawa Mazowiecka Abstract. Paper presents results of research on fillings of palaeochannels discovered in valley bottoms of Ner river near Lutomiersk and of Rawka river in Rawa Mazowiecka in central Poland (fig. 1). We have undertaken under study bedding and covering sediments of subfossil river channels as well. The analysis includes: lithology of series, geochemistry, archaeobotanic analysis. Some probes of organic sediments have been dated by radiocarbon method. Part of deposited layers have been dated by archaeological method. Both of registered subfossil channels have been discovered in the close vicinity of archaeological sites (fig. 2). In the case of Ner river, the settlement of Lusatian culture societies (Bechcice, site 1) was existing. It is dated on 4 th and 5 th Bronze Age Pariod and probably Halstat C Period. In Rawa Mazowiecka two prehistoric settlements (Rawa Mazowiecka sites 3 and 38) are known with main chronologic phase dated on Young Pre-Roman Period and on Old Roman Period. The beginning of filling of channel in Ner river we can correlate with the period about BC and in the bottom of fillings deposits we have recognized fragments of pottery of Bronze Age Period and Hallstatt C Period (fig. 3). And the initiation of ox-bow accumulation in channel in Rawka river must be dated on before BC (fig. 4, 5). In

78 78 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in. both of valleys are existing the thick cover of over bank deposits, represented by organic muddy and sands and accumulated in Medieval Period and Modern Period. Słowa kluczowe: osady den dolinnych, antropopresja prehistoryczna, neoholoceńskie wypełnienie paleokoryt, środkowa Polska Key words: river flood plain sediments, prehistoric settlement impact, Neo-Holocene filling of palaeochanel, Central Poland WSTĘP Pracom wykopaliskowym prowadzonym na stanowiskach w Bechcicach koło Lutomierska, pow. Pabianice i w Rawie Mazowieckiej towarzyszyły badania z zakresu geoarcheologii (ryc. 1). W otoczeniu stanowisk archeologicznych oraz w obrębie przylegających do nich równin zalewowych przeprowadzono szczegółowe kartowanie geomorfologiczne i geologiczne podłoża stanowisk. Na stanowisku nr 1 w Bechcicach odkryte zostały ślady osady ludności kultury łużyckiej z IV i V okresu epoki brązu, być może sięgającej po początki wczesnej epoki żelaza. Zostały na niej zarejestrowane m.in. relikty aktywności metalurgicznej w postaci fragmentów form odlewniczych oraz fragment stopionego brązu i półwytworów brązowych. Na obszarze stanowiska funkcjonował zapewne warsztat metalurgiczny. Charakterystyczna jest dla tego stanowiska archeologicznego obecność miąższej warstwy kulturowej, zawierającej liczne węgle drzewne. Występuje tu wiele głębokich cylindrycznych jam, w których wypełnieniu także stwierdzano obecność węgli drzewnych. Stanowisko w Bechcicach usytuowane zostało na podłożu piaszczysto-żwirowym wodnolodowcowego poziomu występującego w dolinie Neru (ryc. 2). Swym zasięgiem obejmuje ono zbocze doliny i sięga prawdopodobnie po holoceńską równinę zalewową. W Rawie Mazowieckiej badaniami archeologicznymi objęto stanowiska 3 i 38 położone odpowiednio na zachodnim i na wschodnim zboczu doliny Rawki tuż poniżej ujścia Rylki (ryc. 2). Osada zachodnia, lewobrzeżna (stanowisko 3), jest klasyczną osadą o charakterze wiejskim ludności kultury przeworskiej z domami mieszkalnymi zagłębionymi w ziemię oraz z budynkami naziemnymi i z wyraźnie wyodrębnioną strefą gospodarczą. W jej obrębie znajdował się szereg budowli spełniających funkcję pracowni produkcyjnych. Okres trwania tej osady można określić na czas między schyłkiem II w. przed Chr. po przełom II i III w. po Chr, tj. od początku fazy A 2 młodszego okresu przedrzymskiego po fazę C 1a młodszego okresu rzymskiego.

79 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru Ryc. 1. Położenie stanowisk w Bechcicach i Rawie Mazowieckiej. Fig. 1. Location of sites at Bechcice and Rawa Mazowiecka.

80 80 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in.

81 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru Ryc. 2. Przekroje geologiczne doliny Neru w Bechcicach i doliny Rawki w Rawie Mazowieckiej Zl. Warty: 1 - glina zwałowa; 2 - piaski fluwioglacjalne; Środkowy plenivistulian:3 - piaski mułkowe, stokowe; 4 - piaski, z przewarstwieniami mułkowymi rzeczne; Górny plenivistulian: 5 - piaski różnoziarniste i żwiry, miejscami gliniaste, stokowe; 6 - piaski gruboziarniste i żwiry rzeczne; Późny vistulian: 7 - piaski z przewarstwieniami mułków i piasków organicznych, rzeczne; Holocen: 8 - piaski z przewarstwieniami mułków organicznych i detrytusem roślinnym, rzeczne korytowe; 9 - piaski i mułki organiczne warstwowane z detrytusem, pozakorytowe; 10 - mułki i piaski organiczne oraz torfy, wypełnienie starorzecza; 11 - piaski próchniczne, z fragmentami ceramiki naczyniowej, warstwa kulturowa; 12 - mułki organiczne, z wytrąceniami orsztynu, i piaski słabo organiczne i mułki organiczne, pozakorytowe (mada); 13 - piaski próchniczne, diamikton rolny; 14 - zasięg stanowisk archeologicznych; 15 - lokalizacja odkrywek geologicznych Fig. 2. Crossections of Ner river valley at Bechcice and Rawka river valley at Rawa Mazowiecka Wartian: 1- till; 2 - fluvioglacial sands; Middle Plenivistulian: 3 - silty sands of slope sedimentation; 4 - fluvial sands, stratified by silt; Upper Plenivistulian: 5 - coarse-grained sands, and gravels, partly clayey of slope sedimentation; 6 - fluvial coarse-grained sands, and gravels; Late Vistulian: 7 - fluvial sand with laminas of organic silts and sands; Holocene: 8 - sands with detritus and with organic silt; 9 - alluvial sands and organic silts with detritus of overbank deposition, 10 - organic slits and sands and peat, fills of ox-bow; 11 - humus sands with pottery, cultural layer; 12 - organic silts with iron and partly organic sands of overbank deposition; 13 - hummus sands, agricultural diamicton; 14 - extent of archaeological sites; 15 - localization of geological outcrops.

82 82 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in. Wschodnią, prawobrzeżną osadę (stanowisko 38) stanowiło duże gospodarstwo (osada jednodworcza) o charakterze dworskim i o znaczeniu prestiżowym. Centrum osady stanowiły dwie duże, naziemne budowle słupowe wzniesione w zachodniej części osady. Pierwsza z nich to trójnawowa budowla halowa, a druga to budynek podcieniowy. Wschodni kraniec osady zamykał zagłębiony w ziemię dom słupowy. Podobnie jak w osiedlu lewobrzeżnym, pośrodku osady znajdowała się część gospodarcza, a po obu jej stronach partie mieszkalne. Funkcja osady prawobrzeżnej była jednak odmienna. W strefie gospodarczej znajdowały się wyłącznie magazyny, spichrze, suszarnie zboża oraz zespoły palenisk. Obecność bardzo dużej ilości ułamków wielkich zasobnic glinianych świadczy o magazynowaniu znacznych ilości zapasów pożywienia. Czas powstania gospodarstwa na stanowisku 38 można ustalić na rozwinięte stadium wczesnej fazy starszego okresu rzymskiego (faza B 1b ), czyli schyłek pierwszej połowy I w. po Chr. Koniec egzystencji gospodarstwa przypada na schyłek II w. lub przełom II i III w. po Chr. W okresie wpływów rzymskich omawiane osiedla stanowiły zespół osadniczy i zapewne jeden, choć zróżnicowany organizm społeczny. Stwierdzono, że oba punkty osadnicze w Rawie Mazowieckiej zlokalizowane zostały w obrębie akumulacyjnej terasy rzecznej wieku plenivistuliańskiego (ryc. 2). Stanowisko 3 zajmuje lewe łagodne zbocze asymetrycznej doliny Rawki i sięga po równinę zalewową. Stanowisko 38 zlokalizowano na listwie terasowej, której powierzchnia wznosi się około 5 do 9 metrów ponad współczesnym dnem doliny (Kittel, Skowron 2007). Punkt ten położony jest na terasie średniej doliny Rawki wg Kobojek (2000), która odpowiada tzw. wysokiemu poziomowi dolinnemu wyróżnianemu w regionie łódzkim przez Turkowską (1988, 1997, 1999). Dno dolinne określane jest przez Kobojek (2000) terasą niską, a jego rozwój chronologicznie wiązany jest z późnym vistulianem i holocenem. Szczegółowym badaniom paleogeograficznym towarzyszącym pracom wykopaliskowym poddane zostały wypełnienia dwu neoholoceńskich paleokoryt położonych w bezpośrednim sąsiedztwie omawianych stanowisk archeologicznych, w dnach dolin Neru w Bechcicach i Rawki w Rawie Mazowieckiej. Analizami objęto również vistuliańskie serie podścielające paleokoryta oraz neoholoceńskie osady pozakorytowe budujące współczesne równiny zalewowe obu dolin. METODY BADAŃ Osady wypełniające paleokoryta oraz serie je przykrywające i podścielające poddane zostały analizom uziarnienia z zastosowaniem metod areometrycznej i sitowej (Rühle 1973). Obliczono dla nich statystyczne wskaźniki uziarnienia Folka i Warda (1957). Oznaczono również wskaźniki obróbki ziarn kwarcowych

83 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru metodą Cailleux (1942) z modyfikacjami Manikowskiej (1993). Dla serii organicznych i organiczno-mineralnych wykonano analizy palinologiczne (anal. dr hab. K. Milecka UAM oraz dr A. Wacnik IB PAN), a także antrakologiczne (anal. mgr K. Cywa IB PAN) i makroszczątkowe (mgr inż. Z. Tomczyńska IB PAN) oraz datowania radiowęglowe (anal. P. Trzeciak i I. Borowiec; Laboratorium C-14 Muzeum Archeologicznego i Etnograficznego w Łodzi). Część nawarstwień datowano archeologicznie. W osadach określono wybrane parametry geochemiczne - zawartość węgla organicznego oraz wykonano rentgenograficzne oznaczenia udziału procentowego wybranych pierwiastków (mgr H. Młodecka MAiEwŁ). Oznaczenia pierwiastków chemicznych w badanej próbce dokonano z wykorzystaniem uniwersalnego spektrometru fluorescencji rentgenowskiego MiniPal-2 z dyspersją energii. Uzyskano ilościowy udział pierwiastków z zakresu Na-U. Umożliwiło to m.in. określenie procentowej zawartości fosforu. Zawartość węgla organicznego Corg oznaczono metodą Tiurina (Rühle 1973), tzn. substancje organiczną badanej próbki spalono na mokro. Jako utleniacz stosowano mieszaninę - roztwór wodny K 2 Cr 2 O 7 i stężony H 2 SO 4 w stosunku 50:50. WYNIKI BADAŃ U podnóża osady w Bechcicach, w obrębie współczesnej równiny zalewowej występuje neoholoceńskie paleokoryto (ryc. 3). Datowania radiowęglowe osadów pobranych ze spągu jego wypełnienia dowodzą, że zapełnianie rozpoczęło się przed BC (3000 ± 50 BP LOD 1395). W utworach wypełniających paleokoryto wystąpiły zabytki, w tym fragmenty ceramiki naczyniowej, a także kamienne tłuczki. W spągu paleokoryta znalazły się, prócz tłuczków, zabytki ceramiczne datowane na III i IV okres epoki brązu. W stropie mułków organicznych datowanych na 2650 ± 50 BP (LOD 1395), tj BC, wystąpiły zabytki ceramiczne z przełomu V okresu epoki brązu i wczesnej epoki żelaza (okres halsztacki C). Datowania radiowęglowe dobrze korelują z datowaniem archeologicznym. Ponad utworami wypełniającymi paleokoryto zalegają serie pozakorytowe mułki i piaski organiczne, miejscami, zwłaszcza w stropie, silnie zażelazione. Stropowe zażelazione piaski z domieszkami mułków, słabo organiczne datowane są zabytkami ceramicznymi najwcześniej na późne fazy wczesnego średniowiecza. Analizy palinologiczne dowodzą znacznego (niemal na poziomie 70%) odlesienia najbliższego otoczenia paleokoryta w okresie pomiędzy 3000±50 BP a 2650±50 BP (inf. A. Wacnik), a zatem w okresie funkcjonowania pracowni metalurgicznej(ych) na stanowisku w Bechcicach. Analizy antrakologiczne (ryc. 3B) dowodzą znacznej emisji węgli drzewnych w tym czasie, wysoka była emisja mikrowęgli dębu (inf. K. Cywy).

84 84 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in.

85 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru Ryc. 3. Bechcice - Osady dna doliny Neru A. Litologia: 1 - piaski różnoziarniste ze żwirem słabo mułkowe, stokowe - fragm. cegły; 1A - piaski różnoziarniste mułkowe, pozakorytowe; 2 - piaski i mułki piaszczyste słabo organiczne z wtrętami związków żelaza, pozakorytowe - fragm. cegieł i ceramiki (XI-XIII w.); 3 - piaski drobno- i średnioziarniste miejscami mułkowe słabo organiczne, z wtrętami węgli drzewnych, pozakorytowe - fragm. ceramiki (Ep. Brązu); 4 - mułki organiczne, z wtrętami związków żelaza, pozakorytowe; 5 - piaski mułkowe i mułki organiczne pozakorytowe, z wtrętami węgli drzewnych - fragm. ceramiki (IV-V okres EB); 6 - piaski grubo- i średnioziarniste, pozakorytowe i korytowe (?) - 1 fragm. ceramiki (EB); 7 - piaski mułkowe, w stropie mułki organiczne, wypełnienie paleokoryta - fragm. ceramiki (VEB/HaC); 7A - piaski z przewarstwieniami organiczno-mineralnymi wypełnienia paleokoryta - fragm. ceramiki (III-IV okres EB); 7B - poziom akumulacyjny gleby semihydrogenicznej; 8 - piaski grubo- i średnioziarniste, z przewarstwieniami mułków organicznych, w spągu żwiry i piaski gruboziarniste - korytowe; 8A piaski laminowane mułlkami organicznymi odsypów meandrowych; 9 - piaski średnio- i drobnoziarniste, słabo mułkowe, rzeczne (plenivistulian) B. Fragment diagramu antrakologicznego (anal. K. Cywa); C. Skład granulometryczny osadów; D. Statystyczne wskaźniki Folka i Warda: mm - średnia średnica ziarna w mm; Mz - średnia średnica ziarna w skali Phi; σ wysortowanie; Sk1 skośność; Kg kurioza; E. Obróbka ziarn kwarcu: RM -okrągłe matowe; M pośrednie; EL - okrągłe błyszczące; C pęknięte; NU nieobrobione; F. Udział węgla organicznego; G. Udział wybranych pierwiastków Fig. 3. Deposits of Ner river flood plain in Bechcice A. Lithology: 1 - coarse grained sands with gravel partly silty, slope sediments - fragm. of bricks; 1A - coarse grained sands partly silty of overbank deposition; 2 - sands and sandy silts poorly organic with iron of overbank deposition - fragm. of bricks and pottery (11th-13th c.); 3 - fine- and medium grained sands partly slity and poorly organic with charcoals of overbank deposition - fragm. pottery (Bronze Age); 4 - organic silts with iron of overbank deposition; 5 - silty sands and organic silts with iron of overbank deposition - fragm. pottery (4th-5th Period of Bronze Age); 6 - coarse- and medium grained sand of overbank and channel (?) deposition - 1 fragm. pottery (EB); 7 - silty sands and organic silts in the roof, fillgs of ox-bow - fragm. pottery (5th BA/Halstatt C Period); 7A - sands and organic sands of ox-bow fillings - fragm. pottery (3rd-4th BA); 7B - layer of semihydrogenic soil; 8 - coarse- and medium grained sand with laminas of organic silts and with gravels and coarse sands in the bottom of channel deposition; 8A - sands with lamnias of organic silts of point bars; 9 - fluvial fine- and medium grained sands poorly silty (Plenivistulian Period); B. Fragment of antracological diagram (anal. K. Cywa); C. Content of selected fractions of grains; D. Folk and Ward coefficiens: mm - mean size of grains in mm; Mz - mean size of grains in Phi; σ - standard deviation; Sk1 skewness; Kg curtosis; E. Quarz-grain abrasion: RM - round mat grains; M - rounded partly matted grains; EL - dull glossy grains; C - crushed grains; NU - fresh shape-edged grains; F. C org. content; G. Content of selected elements

86 86 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in.

87 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru Ryc. 4. Rawa Mazowiecka - Profil osadów w dnie doliny Rawki A. Litologia: 1 - piaski słabo organiczne oraz piaski mułkowe, z wtrętami węgli drzewnych, pozakorytowe; 2 - warstwowane piaski mułkowe i mułki piaszczyste organiczne, pozakorytowe; 3 - mułki organiczne, z wytrąceniami orsztynu, pozakorytowe (mada) - ceramika późnośredniowieczna; 4 - mułki organiczne i torfy, z detrytusem roślinnym, z przewarstwieniami piaszczystymi, wypełnienie starorzecza; 5 - przewarstwienia detrytusu roślinnego; 6 - piaski z przewarstwieniami mułków organicznych, odsypy korytowe; B. Fragment diagramu palinologicznego (anal. K. Milecka); C. Skład granulometryczny osadów; D. Statystyczne wskaźniki Folka i Warda: mm - średnia średnica ziarna w mm; Mz - średnia średnica ziarna w skali Phi; σ wysortowanie; Sk1 skośność; Kg kurtoza; E. Obróbka ziarn kwarcu: RM -okrągłe matowe; M pośrednie; EL - okrągłe błyszczące; C pęknięte; NU nieobrobione; F. Udział węgla organicznego; G. Udział wybranych pierwiastków Fig. 4. Profile of Rawka river flood plain sediments in Rawa Mazowiecka A. Lithology: 1 - partly organic sands and silty sands with charcoals of overbank deposition; 2 - laminated organic silty sands and sandy silt of overbank deposition; 3 - organic silts with iron of overbank deposition; 4 - organic silts and peats with plant detritus and with sandy laminas, fillings of ox-bow lakes; 5 - plant detritus layers; 6 - sands with organic silt laminas of point bars; B. Fragment of pollen diagram (anal. K. Milecka); C. Content of selected fractions of grains; D. Folk and Ward coefficiens: mm - mean size of grains in mm; Mz - mean size of grains in Phi; σ - standard deviation; Sk1 skewness; Kg curtosis; E. Quarz-grain abrasion: RM - round mat grains; M - rounded partly matted grains; EL - dull glossy grains; C - crushed grains; NU - fresh shape-edged grains; F. C org. content; G. Content of selected elements

88 88 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in.

89 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru Ryc. 5. Przekrój geologiczny przez część dna doliny Rawki w sąsiedztwie stanowisk archeologicznych w Rawie Mazowieckiej 1 - piaski z przewarstwieniami mułkowymi, stokowe; 2 - szare piaski z przewarstwieniami mułków i piasków organicznych, z pojedynczymi wtrętami detrytusu; 3 - piaski gruboziarniste z detrytusem i mułkami organicznymi, bruk korytowy; 4 - piaski z przewarstwieniami mułków organicznych i z wtrętami detrytusu, odsypy korytowe; 5 - szare piaski średnio- i drobnoziarniste i szare mułki organiczne warstwowane, z detrytusem, pozakorytowe; 6 - szare mułki organiczne, z detrytusem, pozakorytowe; 7 - mułki organiczne zatorfione z detrytusem, wypełnienie starorzecza; 8 - rdzawo-brunatno-szare mułki organiczne, z przewarstwieniami piaszczystymi i z wytrąceniami orsztynu, pozakorytowe ( mada mułkowa ); 9 - jasnobrunatne piaski słabo organiczne oraz piaski mułkowe pozakorytowe ( mada piaszczysta ); 9a - warstwowane szare i żółte piaski i szare mułki organiczne; 10 - poziom glebowy orno-próchniczny; 11 - współczesny kanał Rawki; 12 - lokalizacja sond geologicznych; 13 - lokalizacja odkrywki geologicznej i profilu palinologicznego Fig. 5. Crossection of part of Rawka river valley floor in the vicinity of archaeological sites in Rawa Mazowiecka 1 - sands with, stratified by silt of slope accumulation; 2 - gray sand with laminas of organic silts and sands, with detritus admixtures; 3 - coarse-grained sands with detritus and with organic silt of channel sedimentation; 4 - sands with detritus and with organic silt laminas of point bars; 5 - grey organic fine- and medium-grained sands and laminated organic silts with detritus of overbank deposition; 6 - grey organic silts with detritus of overbank deposition; 7 - organic and peaty silt and sands, fillings of ox-bow lakes; 8 - organic silts with iron laminated bysands of overbank deposition; 9 - partly organic sands and organic silts of overbank deposition, 9a - laminated grey and yellow sands and organic silts; 10 - agricultural humus layer; 11 - localization of modern Rawka river channel; 12 - localization geological drills; 13 - localization of geological outcrops and pollen profile

90 90 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in. W dnie doliny Rawki, w sąsiedztwie stanowiska 3, odkryto paleokoryto wypełnione mułkami organicznymi z detrytusem roślinnym (ryc. 4). Wypełnianie starorzecza rozpoczęło się około 2350±50 BP (LOD 1372), tj. około BC, a zatem w starszym okresie przedrzymskim (lateńskim). Wypełnianie to było kontynuowane co najmniej po starszy okres wpływów rzymskich, co potwierdza data 2010 ± 50 BP (LOD 1370), tj. 90 BC 50 AD. Wiek ten potwierdzony został w analizie palinologicznej (Milecka 2006). Strop mułków organicznych wypełniających paleokoryto, porzucone przez Rawkę w starszym okresie przedrzymskim, został ścięty podczas akumulacji młodszych utworów pozakorytowych. Stanowią je mułki organiczne przechodzące w przewarstwienia piasków i mułków organicznych, a wyżej w bezstrukturalne piaski słabo organiczne. Utwory te cechują się znacznym zażelazieniem. Są one datowane archeologicznie (fragm. ceramiki naczyniowej i budowlanej) i palinologicznie (Milecka 2006) na późne średniowiecze i okres nowożytny (Kittel, Skowron 2007). Warto wspomnieć, że we wschodniej części dna doliny Rawki zarejestrowano paleokoryto Rylki, opuszczone także w starszym okresie przedrzymskim 2370±50 BP ( BC) (ryc. 5). Oba zarejestrowane etapy porzucenia koryt, związane z odcięciem zakoli przez rzeki środkowej Polski zostały precyzyjnie wydatowane dzięki wykorzystaniu danych archeologicznych, palinologicznych i datowań radiowęglowych. Fazy te odpowiadają schematowi wypracowanemu przez Kalickiego (2006). Porzucenie koryta w Bechcicach przypada na schyłek wyróżnianej przez tego autora fazy datowanej na BP. Wzrost aktywności fluwialnej około 2340 lat BP, a więc chronologicznie odpowiadający zdarzeniom zarejestrowanym w dolinie Rawki, udokumentował Kalicki (2006) dla krakowskiego odcinka Wisły. Autor ten stwierdził powszechnie ślady wzmożonej aktywności rzek w okresach lateńskim i rzymskim (Kalicki 2006, s. 294). Faza aktywności fluwialnej, datowana na około 2,3 2,2 ka BP, stwierdzona została także w Przysowie (Twardy i in. 2004). Na obu badanych obszarach występują analogiczne serie pozakorytowe akumulowane najwcześniej od początków późnego średniowiecza. Określenie przybliżonej chronologii ich akumulacji możliwe było m.in. dzięki obecności artefaktów datowanych archeologicznie. W spągu te rozległe pokrywy tworzą osady mułkowe, ku stropowi przechodzą w utwory mułkowo-piaszczyste i piaszczysto-mułkowe. Spągowe mułkowe utwory cechują się słabym i bardzo słabym wysortowaniem (w Bechcicach σ < 2,0; w Rawie σ < 1,5), średnią średnica ziarna w przedziale 3,5-5,5 Φ (w Bechcicach około 4,0; w Rawie 3,5-5,5) oraz wyraźną dodatnią skośnością rozkładu frakcji (ok. 0,3). Z kolei stropowe piaszczysto- -mułkowe serie madowe tworzą utwory o średniej średnicy ziarna w przedziale 2,0-4,0 Φ (w Bechcicach 3,0-4,0; w Rawie 2,0-4,0) cechujące się słabym i bardzo słabym wysortowaniem w przedziale od 1,2 do 2,5 (w Bechcicach 1,8-2,5; w Rawie 1,3-2,5) oraz przeważnie wyraźną dodatnią skośnością rozkładu frakcji, ok. 0,3. Akumulację omawianych osadów należy łączyć ze wzmożoną aktywnością

91 Charakterystyka osadów i ślady antropopresji w obrębie równin zalewowych Neru powodziową rzek Polski środkowej począwszy od późnego średniowiecza. Procesy te są efektem wylesienia dolin i obszarów wysoczyznowych w okresie historycznym, w związku z rozwojem osadnictwa lokacyjnego i przemianami gospodarczymi. Warto zwrócić uwagę na wzrost udziału ziarn kwarcu nieobrobionych (NU) w spągu omawianych osadów pozakorytowych. Podobne utwory i procesy rozpoznano w regionie łódzkim m.in. w dolinie Luciąży (Goździk 1982, Wachecka-Kotkowska 2004), w dolnym odcinku Moszczenicy (Kamiński 1993), a także w dolinie Lindy koło Ozorkowa (Marosik 2003) czy okolicach Łęczycy (Krzemiński 1987). Hipotetycznie początek akumulacji mady piaszczystej można korelować z rozprzestrzenieniem upraw okopowych, najwcześniej w XVIII w. (por. Maruszczak 1999). PODSUMOWANIE Podjęcie współpracy badawczej już na etapie badań terenowych z archeologami realizującymi własne programy badawcze oraz włączenie licznych analiz specjalistycznych zaowocowało uzyskaniem interesujących multidyscyplinarnych wyników. Wyniki te pozwoliły na lepsze poznanie kontekstu środowiskowego rozwoju pradziejowego osadnictwa ludzkiego w pewnych okresach chronologicznych na wybranych obszarach regionu łódzkiego. Stały się ponadto uzupełnieniem posiadanych informacji dotyczących kierunków i intensywności antropopresji w naszym regionie, w którym wciąż widoczny jest brak zaawansowanych opracowań multidyscyplinarnych dotyczących relacji człowiek-środowisko. Badania były w części realizowane ze środków na naukę w latach jako projekt badawczy (nr 1 H01H ). Literatura Cailleux A., 1942, Les actions eoliennes periglaciares en Europe, Mem. Soc. Geol. de France, 46. Goździk J., 1982, Środowisko przyrodnicze osadnictwa średniowiecznego okolic Rozprzy, Prace i Materiały Muzeum Archeologicznego i Etnograficznego w Łodzi, Seria Archeologiczna, 29, Folk R., Ward W., 1957, Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameters, Journal of Sedimentary Petrology, 27, 1, Kalicki T., 2006, Zapis zmian klimatu oraz działalności człowieka i ich rola w holoceńskiej ewolucji dolin środkowoeuropejskich, Prace Geograficzne, 204, PAN IGiPZ, Warszawa.

92 92 Piotr Kittel, Jacek Forysiak i in. Kamiński J., 1993, Późnoplejstoceńska i holoceńska transformacja doliny Moszczenicy jako rezultat zmian środowiska naturalnego oraz działalności człowieka, Acta Geographica Lodziensia, 64. Kittel P., Skowron J., 2007, Osadnictwo pradziejowe i wczesnohistoryczne w krajobrazie doliny Rawki w Rawie Mazowieckiej, Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego PTG, 7, Doliny rzeczne. Przyroda-Krajobraz-Człowiek, Kobojek E., 2000, Morfogeneza doliny Rawki, Acta Geographica Lodziensia, 77. Krzemiński T., 1987, Rola wód podziemnych i powierzchniowych w modyfikacji krajobrazu naturalnego Łęczycy, [w:] Środowisko naturalne i historyczne Łęczycy, jego przemiany i kierunki rozwoju. Sesja Naukowa. Łęczyca, dnia 26 i 27 marca 1979 roku, Łęczyca, Manikowska B., 1993, Mineralogy and abrasion of sand grains due to Vistula (late Pleistocene) aeolian processes in Central Poland, Geologie en Mijnbouw, 72. Maruszczak H., 1999, Wpływ rolniczego użytkowania ziemi na środowisko przyrodnicze w czasach historycznych, [w:] Starkel L. (red.), Geografia Polski. Środowisko przyrodnicze, PWN, Warszawa, Marosik P., 2003, Sytuacja geomorfologiczna w rejonie stanowiska archeologicznego, Via Archaeologica Lodziensis, I, Ratownicze badania archeologiczne na stanowisku 6-7 w Kowalewicach, pow. Zgierz, woj. łódzkie, Milecka K., 2006, Wyniki analizy pyłkowej osadów organicznych z doliny Rawki, mps. Rühle E., 1973, Metodyka badań osadów czwartorzędowych, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa. Turkowska K., 1988, Rozwój dolin rzecznych na Wyżynie Łódzkiej w późnym czwartorzędzie, Acta Geographica Lodziensia, 57. Turkowska K., 1997, Stan wiedzy na temat rozwoju dolin ekstraglacjalnych na Niżu Polskim w okresie przejściowym plejstocen-holocen, Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica, 1, Turkowska K., 1999, Kryteria oceny roli morfogenezy peryglacjalnej w Polsce środkowej, Acta Geographica Lodziensia, 76, Twardy J., Kamiński J., Moszczyński J., 2004, Zapis gospodarczej działalności człowieka z okresu lateńskiego i rzymskiego w formach i osadach Polski środkowej, [w:] Abramowicz D., Śnieszko Z. (red.) Zmiany środowiska geograficznego w dobie gospodarki rolno-hodowlanej. Studia z obszaru Polski, Katowice, Wachecka-Kotkowska L., 2004, Zmiany środowiska doliny dolnej Luciąży w holocenie, Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica, 6,

93 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Kamila Lis, Dawid Napiwodzki Instytut Geografii UMK ANALIZA FRAKTALNA ANTROPOGENICZNYCH PRZEKSZTAŁCEŃ RZEŹBY TERENU NA OBSZARZE MŁODOGLACJALNYM The fractal analysis of anthropogenical transformation relief of young glacial morphology Abstract. The aim of the paper is the attempt of an anthropogenical transformation degree of relief by using fractal dimension, assigning them proper ranges of Df values. In the analysis there are taken into account two test fields at size 4 km 2, which differ each others in morphological aspect and intensity and morphological processes direction resulting from economic activity of a man. A test field no. 1 is located within the Południowopomorskie Lakeland in the Northern part of the Gwda Valley. However a test field no. 2 lies in the Southern-West part of the Mrągowskie Lakeland on the border with the Mazurska Plain, near 2 km in the NW direction from Szczytno. The fractal analysis by using a box method has been carried in basic fields at size 250 m x 250 m, and received Df values in them, characterizing simultaneously a relief type regardless of their structural complexity and density and a structure occurring anthropogenical forms on its background. Df values determining an anthropogenical transformation degree of relief are included in a range 0,00 2,00. This range was divided into a 5-grades scale differentiating the area regardless anthropogenical morphological processes density. Minimal values were assigned either non transformed areas or about insignificant interference of a median values consist of single and long parts of gravels. However, intense and very intense transformed areas are characterized for surfaces with a large density of linear extensive surface forms. On the base of the carried analyses it was claimed that a test field no. 1 characterize intense degree of the transformation of young glacial areas morphology and a test field no. 2 has a weak one.

94 94 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki Słowa kluczowe: antropogeniczne przekształcenia, rzeźba powierzchni, numeryczny model terenu Key words: anthropogenic transformations, relief, digital terrain model WSTĘP Od połowy lat 70. XX w. wśród badaczy różnych dziedzin (m.in. fizyki, biologii, matematyki, informatyki, geografii) nastąpił wzrost zainteresowania metodami matematycznymi z zakresu teorii chaosu. Jedną z takich metod jest teoria wymiaru fraktalnego. Fraktale stanowią połączenie systemów dynamicznych, geometrii oraz teorii liczb, przez co mogą służyć tworzeniu dokładnych modeli struktur fizycznych. Mają one zatem coraz szersze zastosowanie w badaniach przestrzeni geograficznej, zwłaszcza przebiegu zjawisk klimatycznych (Fortuniak 2002), rozwinięcia sieci rzecznej (Bajkiewicz-Grabowska 2001, Magnuszewski 1993), ukształtowania powierzchni terenu (Turcotte 1992, Wilson 2000, Lis 2006), a w ostatnim czasie również stopnia antropogenicznego przekształcenia rzeźby terenu (Lis, Napiwodzki 2007, 2008). Wymiar fraktalny pozwala na parametryzację nieregularnych struktur elementów środowiska przyrodniczego oraz wykrycie w nim prawidłowości w chaotycznie zachodzących procesach przekształcających rzeźbę terenu. W konsekwencji umożliwia ona zarówno statyczne (stopień antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu), jak i dynamiczne (czas trwania i kierunki antropopresji, dynamika zmian powierzchni objętych tego typu przekształceniami) ujęcie procesów zachodzących w tym systemie. CEL BADAŃ Celem opracowania jest próba oceny stopnia antropogenicznego przekształcenia rzeźby terenu za pomocą wymiaru fraktalnego, poprzez przyporządkowanie im odpowiednich przedziałów wartości Df. Do analiz przyjęto dwa pola testowe o wielkości 4 km 2, zróżnicowane pod względem morfologicznym oraz natężenia i ukierunkowania procesów morfologicznych wynikających z działalności gospodarczej człowieka.

95 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu CHARAKTERYSTYKA OBSZARU BADAŃ Pole testowe nr 1 (ryc. 1) położone jest w obrębie Pojezierza Południowopomorskiego, w północnej części Doliny Gwdy między Szczecinkiem a Miastkiem (Kondracki 2002). Obszar ten był szlakiem odpływu wód roztopowych z moren czołowych fazy pomorskiej zlodowacenia vistuliańskiego, stąd też rzeźbę tworzą przede wszystkim sandry z licznymi zagłębieniami wytopiskowymi. Część środkową pola zajmuje rynna o przebiegu zbliżonym do równoleżnikowego, skręcająca w kierunku północno-wschodnim. Szerokość rynny wynosi ok. 200 m, natomiast wysokość zboczy dochodzi do 20 m. W jej obrębie występują liczne przegłębienia wypełnione osadami biogenicznymi bądź wodami jeziornymi, natomiast krawędzie urozmaicają dolinki denudacyjne i erozyjne (ryc. 2, 3). Na badanym obszarze prowadzona jest eksploatacja kruszywa naturalnego. Istnieją tu 4 udokumentowane złoża piasków i żwirów (Szapliński 2006), z czego jedno o powierzchni 154 ha jest eksploatowane Sępólno Wielkie. Usytuowane Ryc. 1. Położenie pól testowych Fig. 1. Location of the study area

96 96 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki Ryc. 2. Numeryczny model terenu pól testowych. Fig. 2. DTM of the testing fields.

97 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu Ryc. 3. Mapa geomorfologiczna pól testowych: 1 - wysoczyzna morenowa, 2 - morena czołowa, 3 - sandr, 4 - rynna subglacjalna, 5 - dolina wód roztopowych, 6 - wytopisko, 7 - dolinka denudacyjna lub erozyjna, 8 - nasypy, wkopy, wały drogowe (główne), 9 - żwirownie, piaskownie, 10 - jeziora, rzeki. Fig. 3. Geomorphological map of the testing fields: 1 - moraine plateau, 2 - end moraine, 3 - outwash, 4 - tunnel valley, 5 - meltwater valleys, 6 - kettles, 7 - denudation and erosion valleys, 8 - roads embankments, walls (main) 9 - gravel and sand pit, 10 - lakes, rivers. jest na obszarze zalesionym, na NW od miejscowości Sępólno Wielkie. Inną formą związaną z działalnością gospodarczą człowieka jest nasyp wytyczony i przygotowany pod budowę autostrady środkowego fragmentu Berlinki (odcinek Barwice Kościerzyna), wykonany na przełomie lat 1939/1940. Forma ta występuje w południowej części analizowanego obszaru i na północ od Białego Dworu ma przebieg południowy-zachód północny-wschód. Pozostałe formy antropogeniczne to nasypy i wkopy związane z niższej rangi szlakami komunikacyjnymi, m.in. Biały Bór Sępólno Wielkie (ryc. 3). Według specyfikacji CLC 2000, obszar

98 98 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki ten pokrywają przede wszystkim lasy iglaste (312) oraz miejsca eksploatacji odkrywkowej (131), grunty orne (21). Pole testowe nr 2 (ryc. 1) leży w południowo-zachodniej części Pojezierza Mrągowskiego na pograniczu z Równiną Mazurską, około 2 km na północny- -zachód od Szczytna (Kondracki 2002). Badany obszar charakteryzuje się urozmaiconą rzeźbą, wśród której dominują formy związane z akumulacyjną działalnością lądolodu oraz erozyjną i akumulacyjną działalnością wód roztopowych. Przebiegają tu dwa ciągi moren czołowych. Są to moreny spiętrzone lub o złożonej genezie, a ich powstanie związane jest z etapami recesyjnymi fazy poznańskiej ostatniego zlodowacenia. Są one rozdzielone dolinami wód roztopowych, z których najdłuższe przekraczają 1 km, zaś wysokość zboczy dochodzi do 15 m. W północnej części znajdują się wzgórza i pagórki morenowe, o równoleżnikowym przebiegu (osiągają 187 m n.p.m., a wysokości względne przekraczają 20 m), w południowo-wschodniej części znajduje się wzgórze morenowe ciągnące się z północnego wschodu na południowy zachód. We wschodniej części rozciąga się wysoczyzna morenowa falista. Natomiast w zachodniej i północnej rozpościera się sandr urozmaicony licznymi zagłębieniami wytopiskowymi (Napiwodzki 2005, 2006ab) (ryc. 2, 3). Rzeźbę polodowcową urozmaicają nieliczne formy antropogeniczne. Są to przede wszystkim wkopy i nasypy drogowe związane z drogą krajową nr 57 (Szczytno Bezledy) o przebiegu NNW-SSE. Głębokość wkopów dochodzi do 2-2,5 m, zaś wysokość nasypów nieznacznie przekracza 3 m. Ponadto występują, zlokalizowane w morenach czołowych, niewielkie, niezagospodarowane żwirownie oraz krawędzie teras rolnych (ryc. 3). Według specyfikacji CLC 2000, na obszarze tym dominują lasy iglaste (312) i grunty orne (21) wraz z łąkami (23). ANALIZA FRAKTALNA STOPNIA ANTROPOGENICZNEGO PRZE- KSZTAŁCENIA RZEŹBY TERENU Z bogatego spektrum metod fraktalnych do opracowania wybrano metodę pudełkową, która umożliwia przeprowadzenie modelowania dowolnych struktur nie będących samopodobnymi (Mandelbrot 1967). Z tego powodu metoda ta jest łatwa do zaadaptowania w przypadku rozpatrywania form występujących w przyrodzie (Napiwodzki, Lis 2007). Analiza przestrzenna została przeprowadzona w oparciu o numeryczny model terenu (NMT), wykonany na podstawie map topograficznych w skali 1 : z cięciem poziomicowym co 1,25 m, w polach podstawowych o wielkości 250 m x 250 m i obliczone na podstawie ostatecznej formuły (Lis 2006):

99 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu gdzie: D f - wymiar fraktalny r - współczynnik proporcjalności N r - liczba pudełek o wielkości r potrzebnych do pokrycia całego obiektu Otrzymane w nich wartości wymiaru fraktalnego (Df) określają jednocześnie typy rzeźby terenu ze względu na ich złożoność strukturalną oraz zagęszczenie i strukturę występujących na jej tle form antropogenicznych. Właściwości te pozwalają tym samym ocenić stopień przekształcenia rzeźby terenu. Z analizy typów rzeźby wynika zgodność z wydzieleniami pochodzącymi z wcześniejszych badań (Lis i in. 2006) - rycina 4. Przestrzenna analiza fraktalna dla rzeźby terenu wykazała, że najwyższe wartości Df charakteryzują obszary o największych deniwelacjach terenu, najniższe zaś - obszary o najmniejszych deniwelacjach. Analiza korelacji wysokości względnej i odpowiadających im wartości Df wskazuje na to, że wraz ze wzrostem różnicy wysokości rośnie wartość Df. Można również stwierdzić, że dla tych samych deniwelacji występują znaczne różnice Df, zależnie od kształtu rysunku poziomicowego (Lis 2006). Wartości Df określające stopień antropogenicznego przekształcenia rzeźby terenu uzyskano ze wzoru (Lis 2006, Napiwodzki, Lis 2007): gdzie: D f - wymiar fraktalny s 1, s 2 - wielkości oczek N(s 1 ), N(s 2 ) - ilość pudełek o wielkościach s 1, s 2 pokrywających obiekt. Zawierają się one w przedziale 0,00 2,00 (od przekształceń o charakterze punktowym do przekształceń o charakterze powierzchniowym). Na mocy prawa potęgowego, sformułowanego następująco: y = x d, gdzie: y - długość (powierzchnia) x - dokładność (długość krawędzi pola podstawowego) d - wymiar (wymiar fraktalny), przekształcono powyższy przedział wartości Df na wielkości powierzchniowe

100 100 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki Ryc. 4. Rozkład przestrzenny Df rzeźby terenu. Fig. 4. Spatial distribution Df of the relief. zajmowane przez formy antropogeniczne. W rezultacie uzyskano przedział wielkości: m 2, który został przedstawiony wartościami procentowymi (0-100 %). Zakres ten został podzielony na 5-stopniową skalę różnicującą obszar ze względu na natężenie antropogenicznych procesów morfologicznych pod względem powierzchni objętej antropopresją (ryc. 5) (Lis, Napiwodzki 2007): 0,00 0,50 obszary nieprzekształcone (do 0,025 % powierzchni objętej antropopresją), 0,51 1,15 obszary słabo przekształcone (0,026 1, 0 %), 1,16 1,45 obszary umiarkowanie przekształcone (1,1 5,0 %),

101 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu Ryc. 5. Rozkład przestrzenny Df stopnia antropogenicznego przekształcenia rzeźby terenu. Fig. 5. Spatial distribution Df of the degree of anthropogenic transformation of the relief. 1,46 1,58 obszary silnie przekształcone (5,1 10,0 %), 1,59 2,00 obszary bardzo silnie przekształcone (10,1 100 %). WNIOSKI Zastosowana w opracowaniu metoda umożliwia dokładne określenie zasięgu i stopnia zmiany środowiska przyrodniczego wskutek antropogenicznej modyfikacji rzeźby terenu, a także wskazanie miejsc narażonych na geozagrożenia

102 102 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki Tabela 1. Wielkość powierzchni [m 2 ] form antropogenicznych pola testowego nr 1 obliczona różnymi metodami dla pól podstawowych 250 m x 250 m. Table 1. The areal dimension [m2] of anthropogenical forms of the testing field no. 1 calculated by different methods for basic fields of size 250 m x 250 m. DF FORM POMIAR POMIAR NA MAPIE METODA DF ANTROPOGENICZNYCH TERENOWY I ZDJĘCIU LOTNICZYM 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1, ,71 * 1726,55 2, ,00 * 62500,00 1, ,34 * 20715,26 1, ,16 * 6148,01 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,95 189,69 * 190,01 1, ,25 * 52959,02 2, ,00 * 62500,00 1, ,39 * 50114,21 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1, , , ,10 1, ,18 * 34049,05 2, ,00 * 62500,00 1, ,61 * 55965,50 1,06 348,19 * 348,20 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1, , , ,18 1, , , ,05 1, , , ,15 1,22 842,34 843,00 842,25 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 1, , , ,15 1, , , ,81 1,22 842,34 842,50 842,35 1,18 675,41 676,00 675,52 1,00 250,00 251,20 250,05 1,00 250,00 249,50 250,20 1,00 250,00 251,60 250,01 1,22 842,34 843,00 842,49 1,00 250,00 250,80 249,78 1,06 348,19 349,00 348,20 1,00 250,00 251,50 249,98 0,00 1,00 0,00 0,00 1,00 250,00 248,50 249,63 1,00 250,00 249,50 249,95 1,06 348,19 348,50 348,20 1,00 250,00 250,50 250,02 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 * bark możliwości pomiaru terenowego

103 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu (osuwiska, zapadliska, erozję i inne). W dalszych analizach pozwala także na dostarczenie informacji o obszarach nadających się do rekultywacji bądź zagospodarowania. Do zalet wymiaru fraktalnego należy: przeprowadzenie systematycznych pomiarów, które można stosować dla dowolnej struktury na płaszczyźnie i łatwo zaadaptować do struktur nieregularnych występujących w przestrzeni trójwymiarowej; wykonywanie najdokładniejszych pomiarów obwodu, pola powierzchni i objętości struktur nieregularnych; uzyskiwanie identycznych wartości powierzchni, jak z pomiarów wykonywanych w terenie (tab. 1); oszczędność czasu w trakcie automatycznych pomiarów na wygenerowanym NMT, wynikająca z braku konieczności przeprowadzania szczegółowych badań terenowych; przeprowadzenie pomiaru na obszarach, gdzie pomiary terenowe nie są możliwe lub ograniczone; najszybsze i najdokładniejsze obliczanie stopnia antropogenicznego przekształcenia rzeźby terenu. Zasadniczymi ograniczeniami wynikającymi ze stosowania zaproponowanej przez autorów metody są koszty związane z zakupem numerycznego modelu terenu, bądź pracochłonność i czasochłonność samodzielnego wykonania NMT. Proces wykonania modelu związany jest z digitalizacją rysunku poziomicowego z map topograficznych i pomiarów form antropogenicznych na zdjęciach lotniczych i/lub w terenie. Na podstawie przeprowadzonych analiz wartości Df ustalono 5-stopniową skalę natężenia antropogenicznych procesów morfologicznych. Minimalne wartości (1 i 2 przedział) zostały przyporządkowane obszarom nie przekształconym bądź o nieznacznej ingerencji człowieka. W przedziale wartości umiarkowanych mieszczą się tereny, na których znajdują się niewielkie żwirownie oraz pojedyncze, długie fragmenty form związanych ze szlakami komunikacyjnymi. Natomiast obszary silnie i bardzo silnie przekształcone charakteryzują powierzchnie o dużym zagęszczeniu form liniowych oraz krawędzi o wysokiej złożoności strukturalnej rozległych form powierzchniowych. Stwierdzono, że pole testowe nr 1 charakteryzuje się silnym (9,95 %), natomiast pole testowe nr 2 wyróżnia słabym (0,37 %) stopniem przeobrażenia morfologii, co jest porównywalne z wynikami U. Kozackiej (1964) i Z. Podgórskiego (1996) dla obszarów młodoglacjalnych.

104 104 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki Literatura Bajkiewicz-Grabowska, E., Olszewski R., 2001, Czy prawa Hortona poprawnie opisują fraktalną strukturę sieci rzecznych?, Przegląd Geofizyczny XLVI, 3, Warszawa, Fortuniak K., 2002, Fraktalne wymiary usłonecznienia, Sympozjum Klimatologiczne na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika, Toruń, Kondracki J., 2002, Geografia regionalna Polski, PWN, Warszawa, 441s. Kozacka U., 1964, Próba oceny stopnia przeobrażenia powierzchni ziemi przez człowieka na obszarze sekcji Otorowo mapy 1 : , [w:] Sprawozdanie Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk nr 2, Lis K., 2006, Zróżnicowanie wymiaru fraktalnego wybranych komponentów środowiska przyrodniczego doliny dolnej Wisły, Dokumentacja Geograficzna nr 32, PAN, Warszawa, Lis K., Napiwodzki D., 2007, Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu na obszarze młodoglacjalnym, Zapis działalności człowieka w środowisku przyrodniczym, t. IV, VI warsztaty terenowe, Sejny-Suwałki czerwca 2007 r., streszczenia referatów, Warszawa, Lis K., Napiwodzki D., 2008, Fraktal-analyse antropogenischenumbildung von geländegestaltung auf Jung-glazialgebiet, Anthropogeoraphie, Göttingen. Lis K., Szmańda J., Luc M., 2006, Zastosowanie wymiaru pudełkowego Mandelbrota w analizie rzeźby terenu obszarów młodoglacjalnych, [w:] Materiały z Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej pt. Przemiany środowiska geograficznego Polski Północno-Zachodniej, Poznań, Magnuszewski A., 1993, Wymiar fraktalny współczesnych sieci rzecznych, Przegląd Geofizyczny XXXVIII, 2, Mandelbrot B. B., 1967, How long is the coastline of Britain? Statistical self-semilarity and fractional dimension, Science 156. Napiwodzki D., 2005, Morfogeneza otoczenia południowej części Jez. Sasek Wielki, maszynopis pracy magisterskiej, UMK Toruń, 169s. Napiwodzki D., 2006a, Budowa geologiczna i rzeźba terenu otoczenia południowej części Jez. Sasek Wielki, Dokum. Geogr. 32, Napiwodzki D., 2006b, Zarys morfogenezy otoczenia południowej części Jez. Sasek Wielki, Dokum. Geogr. 32, Napiwodzki D., Lis K., 2007, Antropogeniczne przekształcenia rzeźby doliny Drwęcy koło Nowego Miasta Lubawskiego, [w:] Marszelewski W., Kozłowski L. (red.), Ochrona i zagospodarowanie dorzecza Drwęcy, vol. 1, Podgórski Z., 1996, Antropogeniczne zmiany rzeźby terenu województwa toruńskiego, SSST vol. X, nr 4, Toruń, 103.

105 Analiza fraktalna antropogenicznych przekształceń rzeźby terenu Szapliński A., 2006, Dokumentacja geolog. złoża kruszywa naturalnego, Starostwo Powiatowe w Szczecinku. Turcotte D., 1992, Fractal and chaos In geology and geophysics, Cambridge Univ. Press, Cambrodge 275. Wilson T.H., 2000, Some distinctions between self-similar and self-affine estimates of fractal dimension with case history, [w:] Mathematical Geology 32,

106 106 Kamila Lis, Dawid Napiwodzki

107 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 107 Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Ewa Smolska Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytet Warszawski, e.smolska@uw.edu.pl CHARAKTERYSTYKA ROZCIĘĆ I OSADÓW EROZJI WĄWOZOWEJ NA POJEZIERZU SUWALSKIM Morphology of gullies and type of fan sediments on Suwałki Lakeland Abstract: The gullies in the Suwałki Lakeland are located very unevenly. The density of gully network is 0.2 km/km² on average and locally reaches 0,5-1,2 km/km². The incisions are located on slopes of tunnel valleys and wide depressions, particularly in the vicinity of met-outs and lakes. These slopes have heights of over 30 m and lengths of over 100 m and are composed of sandy and gravel, sandy silt and sandy till diamictons. The gullies are mostly simple landforms and only sporadically create small dendritic systems. Considering morphology and size of the incisions, two kinds of gullies can be distinguished. The larger gullies are developed along dellies (bowl-shaped, dry valleys) or melt-out valleys. The smaller and shorter gullies occur on the slopes of melt-out depressions and tunnel valleys. Ages of peat covered by fans at the mouths of larger gullies indicate that gully erosion started between 3520±70 to 2240±100 BP. Two different units build the fans and infilled the gullies. The older unit contains sand and gravel that originated from the bottom and bank erosion of the gullies and resembles alluvium. The younger unit consists of colluvium. The fans at the mouths of smaller and shorter gullies are mainly built of colluvium. The analysed sediments have different characteristics, which indicate that the source material and depositional changes are linked to forest clearance and farmland expansion starting in the 7 th century AD and continuing in the Middle Ages. Słowa kluczowe: gęstość wąwozów, morfologia, osady proluwialne, NE Polska Key words: gully density, morphology, fan sediments, NE Poland

108 108 Ewa Smolska WSTĘP Obszar Pojezierza Suwalskiego (Polska NE), szczególnie jego zachodnia część cechuje się licznym występowaniem rozcięć. Ich średnia gęstość wynosi 0,2-0,5 km/km 2 (Józefaciuk 1991). Występujące rozcięcia na obszarze Polski północnej były opisywane, przy czym większą uwagę zwracano na ich wiek niż cechy morfologiczne (Sinkiewicz 1994, 1998, Nowaczyk 1991, Smolska 2005, 2007). Podobnie jest w przypadku obszaru Wyżyny Łódzkiej (Klatkowa 1965, 1989, Twardy 1995, 2000, 2005, Wieczorkowska 1997). W porównaniu do form wąwozowych występujących na obszarach lessowych, rozcięcia poza tymi obszarami to zazwyczaj pojedyncze i niezbyt długie formy. Profile poprzeczne wskazują, że są to rozcięcia v-kształtne i parowy. Niektóre powstały jako wąwozy drogowe. Wiek rozcięć jest zróżnicowany. Niektóre zaczęły tworzyć się na początku holocenu (Nowaczyk 1991). Jednak zdecydowanie przeważają młodsze neoholoceńskie formy, związane z erozją wąwozową zainicjowaną antropogenicznie w epoce brązu (lokalnie w neolicie) wraz z wylesieniem terenu i wprowadzeniem upraw. Celem badań prowadzonych na Pojezierzu Suwalskim było rozpoznanie cech morfologicznych występujących rozcięć i ich wieku oraz osadów związanych z erozją wąwozową. METODY BADAŃ Badania wąwozów prowadzono na północ od Suwałk (ryc. 1). Gęstość rozcięć została obliczona na podstawie map topograficznych w skali 1: Na wybranych obszarach przeprowadzono kartowanie geomorfologiczne tj. w okolicy wsi Stańczyki i Sidory. Dla 6 wybranych form wykonano profile podłużne i poprzeczne (po 7-10 w każdej z form) na podstawie pomiarów GPS. Wykonane profile posłużyły do obliczenia objętości wąwozów. Podobnie wykonano po 3-4 profile poprzeczne stożków u wylotów wybranych rozcięć. Miąższość stożków określono ręcznymi wierceniami, wykonanymi w proksymalnej, środkowej i dystalnej ich części, po 3 w każdym stożku. Pomiary stożków oraz określona miąższość osadów erozji wąwozowej były podstawą oszacowania ich objętości, podobnie jak w przypadku rozcięć. Wiek wąwozów określono na podstawie datowania radiowęglowego osadów organicznych występujących w podłożu stożków. Cechy osadów rozpoznano dla 6 wybranych form poprzez wkopy w dnie wąwozów oraz wkopy i ręczne sondy w stożkach. Analizę uziarnienia wykonano metodą sitową lub kombinowaną sitowo-areometryczną dla próbek z każdej ma-

109 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 109 kroskopowo wyróżnionej serii. Wskaźniki uziarnienia obliczono wg Folka i Warda (1959). OBSZAR BADAŃ Pojezierze Suwalskie cechuje urozmaicona, typowa rzeźba młodoglacjalna. Badany obszar znajduje się na zapleczu fazy pomorskiej, stadiału leszczyńsko-pomorskiego zlodowacenia Wisły (Ber 2000). Przeważają tu powierzchnie moreny dennej pagórkowatej i falistej, jedynie lokalnie płaskiej. Ciągi pagórków i wzgórz moren czołowych wyznaczają zasięgi subfaz wigier, szeszupy i hańczy. Licznie występują wzgórza i pagóry moren martwego lodu. Wśród form wklęsłych obok małych zagłębień wytopiskowych, występują rozległe obniżenia o genezie glacidepresji, w końcowym etapie deglacjacji wypełnione martwym lodem (Ber 2000). Do największych należy zagłębienie Szeszupy z formami deglacjacji arealnej w dnie. Ryc. 1. Lokalizacja badań na tle gęstości wąwozów: 1 obszary o gęstości wąwozów >0,5 km/km 2, 2 badane większe wąwozy, 3 badane mniejsze wąwozy, 4 obszary przedstawione na ryc. 2. Fig. 1. Location of study area on background of gully density: 1 area of gully density >0,5 km/km 2, 2 investigated larger gullies, 3 investigated smaller gullies, 4 areas presented on fig. 2.

110 110 Ewa Smolska Dla badanego terenu charakterystyczne są również rynny. Deniwelacje lokalnie na Pojezierzu Suwalskim sięgają 70 m, ale zazwyczaj nie są duże, wynoszą m. Zróżnicowanej rzeźbie polodowcowej odpowiada mozaika utworów powierzchniowych i gleb, charakterystyczna dla rzeźby młodoglacjalnej. Klimat umiarkowany ma więcej cech kontynentalnych w porównaniu do obszarów Pojezierzy Mazurskiego czy Pomorskiego (Stopa-Boryczka, Martyn 1985). Średni roczny opad wynosi 576 mm, temperatura 6,1 o C. Pokrywa śnieżna zalega średnio 80 dni. Roztopy wiosenne nie są gwałtowne, ze względu na ich adwekcyjny typ. Zasiedlenie Suwalszczyzny przez ludność zajmującą się uprawą roli i hodowlą zwierząt datuje się na VII-VIII w. p.n.e. wraz z przybyciem Bałtów (Okulicz 1976, Brzozowski i in. 1993). Intensywniejszy rozwój rolnictwa następuje dopiero w II- -III stuleciu naszej ery. Szczególnie intensywny rozwój jest wiązany z kulturą Jaćwingów i przypada na VII-XIII wiek. Ostatnia faza kolonizacji badanego terenu przypada na XV-XVI wiek, kiedy wraz z napływem osadników głównie z Mazowsza, ale również i z Litwy, następowało powiększanie obszaru użytków rolnych. Sieć osadnicza ukształtowała się do XVII wieku i w ogólnych zarysach nie uległa już istotnym zmianom. Obecnie grunty orne zajmują 43 % powierzchni terenu, łąki i pastwiska 15%, a lasy 27%. Jeziora zajmują ok. 8% powierzchni terenu. ROZMIESZCZENIE WĄWOZÓW Rozcięcia są rozmieszczone nierównomiernie. Dobrze jest to widoczne na przykładzie kartogramu gęstości rozcięć erozyjnych (ryc. 1). Obliczenia gęstości wąwozów na podstawie map topograficznych w skali 1:25000, arkuszy Żytkiejmy, Wiżajny, Przerośl Osada i Jeleniewo wykonała Wasilewska (2001). Rozcięcia to zazwyczaj pojedyncze formy. Lokalnie występują w skupiskach i wówczas ich gęstość osiąga od 0,6 do ponad 0,8 km/km 2. Przykładem takich obszarów są południowe i wschodnie stoki zagłębienia Szeszupy, okolice jezior Pobondzie, Szelment Wieki, Rospuda oraz zbocza rynny Błędzianki powyżej wsi Stańczyki (ryc. 1). Jedynie sporadycznie spotyka się formy rozgałęzione jak np. rozcięcie nad jez. Okrągłe. Największa ilość rozcięć występuje na stoku zagłębienia Szeszupy na wschód od J. Gulbin, gdzie osiągają gęstość 1,2 km/km 2. Występujące na Pojezierzu Suwalskim formy są zalesione lub trwale zadarnione. Wasilewska (2001) analizowała również rozmieszczenie rozcięć i wskazała na ich powiązanie z długimi stokami (ponad 100 m) i o znacznych deniwelacjach (ponad 30 m), jakie występują wokół zagłębień wytopiskowych i mis jeziornych oraz ze zboczami rynien. Litologicznie predysponowane obszary to piaski gliniaste, piaski na glinach oraz piaski i mułki. Sporadycznie natomiast rozcięcia wystę-

111 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 111 pują na stokach moren czy kemów nawet o znacznych deniwelacjach. Przykładem pojedynczych rozcięć są zbocza rynny Błędzianki w okolicy wsi Stańczyki (ryc. 2A), a formy rozgałęzionej wschodnie stoki zagłębienia Szeszupy w okolicy wsi Sidory (ryc. 2B). CECHY MORFOLOGICZNE ROZCIĘĆ Wśród występujących rozcięć ogólnie określanych jako wąwozy nie zaobserwowano typowych form o bardzo stromych stokach, charakterystycznych dla obszarów lessowych. Na badanym obszarze można wyróżnić większe rozcięcia (głębiej wcięte i dłuższe) typu parowów i mniejsze v-kształtne, zwykle krótsze i niezbyt głęboko wcięte, typu debrzy (ryc. 3). Większe mają długość m, jedynie lokalnie więcej, do 500 m, jak np. parów w okolicy Sidorów (ryc. 3B). W górnej części są wcięte na 4-6 m, w dolnej na ponad 10 m. W części górnej mają v-kształtny profil poprzeczny, w środkowej i dolnej są to parowy. W niektórych występuje terasa, wskazująca na dawne położenie dna parowu około 1m wyżej w stosunku do obecnego. Stoki mają strome, od 15 do ponad 24 o. Spadek wzdłuż ich biegu jest zróżnicowany od kilku stopni w górnym biegu do 1-2 o w dolnym. U wylotu form występują stożki o długości do m, wyraźnie zaznaczone w rzeźbie. Mniejszych rozmiarów rozcięcia typu debrzy osiągają do 150 m długości i zwykle są to formy o niewyrównanym profilu podłużnym, o nachyleniu 3-7 o. W górnej części ich głębokość wcięcia nie przekracza 2-3 m, a w dolnej wynosi około 5 m. Stożki u ich wylotów mają m długości, lokalnie 50 m i podobnie jak u wylotów większych form dobrze widoczne są w rzeźbie. Zwrócono uwagę na dysproporcje pomiędzy objętością dużych form i stosunkowo niewielkich stożków u ich wylotów. Natomiast mniejsze v-kształtne rozcięcia cechuje występowanie stożków o stosunkowo znacznych rozmiarach. Dla wybranych 4 większych i 2 mniejszych form obliczono objętość rozcięć i stożków u ich wylotów (tab. 1). Do obliczeń wybrano rozcięcia nie mające bezpośredniego kontaktu z rzekami, uchodzące do den dolin rynnowych (Stańczyki), dolin wód roztopowych (Prudziszki) oraz obniżeń wytopiskowych (Udziejek, Udziejek Górny, Gulbieniszki). Zaznacza się dysproporcja między objętością większych rozcięć i stożków u ich wylotów. W stożkach tych zakumulowane zostało zaledwie 23-35% materiału pochodzącego z parowów (tab. 1). Główna faza erozji zachodziła więc przed okresem depozycji stożków, a materiał pochodzący z rozcięć był najprawdopodobniej włączany do transportu fluwialnego. Zachowane osady stożków wskazują jedynie na młodszy etap ich rozwoju. Na podobne zagadnienie zwraca uwagę Klimek (2002) na przykładzie stożka u wylotu suchej doliny w Zandrzynach (dorzecze

112 112 Ewa Smolska

113 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 113 Tabela 1. Objętość form i powierzchnia zlewni wąwozowych (lokalizacja form na ryc. 1) Table 1. Forms volume and the gully catchment areas (location of the froms presented on fig. 1) Długość Objętość Powierzchnia Lokalizacja formy wąwozu (m) Wąwóz (m 3 ) Stożek (m 3 ) % objętości wąwozu zlewni (m 2 ) Stańczyki Większe wąwozy Stańczyki Udziejek Prudziszki Mniejsze wąwozy Udziejek Górny Gulbieniszki górnośląskiej Odry). Również ważne są tu spostrzeżenia z badań prowadzonych na Wyżynie Łódzkiej (Klatkowa 1989) i zboczach pradoliny Noteci-Warty oraz doliny Drwęcy (Churska 1966, 1989), wskazujące na znaczenie wytapiania niewielkich brył martwego lodu w powstawaniu dolinek erozyjno-denudacyjnych. Parowy na Suwalszczyźnie najczęściej występują w dnach dolin nieckowatych i na ich przedłużeniu (ryc. 2), co wskazuje, że rozwinęły się wzdłuż tych dolin. Mniejsze rozcięcia to zwykle krótsze formy i niezbyt głęboko wcięte, występujące w obrębie stoków. Niewyrównany profil podłużny cechuje się występowaniem niewysokich (do 0,5 m) progów założonych na korzeniach drzew lub nagromadzeniach kamieni. Wąskie dna są kształtowane przez erozję. Przy porównaniu objętości mniejszych rozcięć i stożków u ich wylotów (tab. 1) zaznacza się wyraźnie Ryc. 2. Rozmieszczenie wąwozów na tle głównych form rzeźby: A- Stańczyki, B Sidory; 1 parowy, 2 debrza, 3 stożki, 4 osady stokowe o miąższości do 0,5m, 5 osady stokowe o miąższości powyżej 0,5 m, 6 wcięcia drogowe, 7 skarpy degradacyjne, 8 terasy rolne, 9 suche doliny, 10 wysoczyzna morenowa, 11 moreny czołowe, 12 sandr, 13 kemy i terasy kemowe, 14 zagłębienia bezodpływowe, 15 równiny torfowe, 16 stoki, 17 rzeki i jeziora Fig. 2. Occurrence of gully on the background geomorphic sketch: A Stańczyki, B Sidory: 1 gully with flat bottom, 2 - v-shaped gullies, 3 fans, 4 colluvium thickness to 50 cm, 5 - colluvium thickness up 50 cm, 6 road incvisions, 7 agricultural scarps, 8 agricultural teracess, 9 dry valleys, 10 morainic highland, 11 end moraines, 12 outwash, 13 kame and kame terraces, 14 closed depressions, 15 peat, 16 slopes, 17 rivers and lakes

114 114 Ewa Smolska Ryc. 3. Profile podłużne i poprzeczne większych (A) i mniejszych wąwozów (B): 1- osady typu deluwiów, 2 proluwia Fig. 3. Longitudinal and across profiles of larger gullies (A) and smaller gullies (B): 1- sediment of colluvium type, 2- sediment of alluvium type mniejsza różnica, co wskazuje, że ponad 75% wyniesionego z rozcięć materiału została zaakumulowana u ich wylotów. WIEK I CECHY OSADÓW EROZJI WĄWOZOWEJ Torfy przykryte osadami badanych stożków mają wiek 3520±70 BP-2240±70 BP i wskazują na młody, późnoholoceński etap ich rozwoju. Szczególnie intensywny przyrost proluwiów na stożkach notowany jest od 690±60 (Smolska 2005, 2007). Przyrost proluwiów następował w różny sposób, najczęściej obocznie lub pionowo. Przykłady stopniowej progradacji osadów proluwialnych na stożkach były prezentowane w literaturze (Klimek 2002, Zygmunt 2005). Na badanym obszarze świeżość rzeźby i zachowana powierzchnia stożków (użytkowanie pastwiskowe) pozwala na wyróżnienie 3 typów przyrostu, zaznaczonych w ich morfologii (ryc. 4). Najczęściej występującym sposobem agradacji proluwiów jest ich pionowy przyrost z niewielkim udziałem progradacji w strefie dystalnej. Nadbudowanie oboczne stożków młodszymi osadami jest także dość często spotykane, natomiast sporadycznie występuje rozcinanie starszych stożków i włożenie młodszych serii. Osady złożone w stożkach u wylotów większych i starszych rozcięć, składają się z 2 odmiennych typów. Dolne, starsze serie to typowe proluwia (Twardy 1995, 2003, Smolska, Wasilewska 2002). Natomiast młodsze serie budujące górną

115 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 115 Ryc. 4. Rozwój stożków: A przyrost pionowy z niewielką progradacją w strefie dystalnej (Stańczyki I), B przyrost oboczny (Udziejek), C rozcinanie i włożenie młodszej serii (Udziejek Górny) Fig. 4. Development of fans: a vertical aggradation with progradation in distal part of fan (Stańczyki I), b lateral progradation (Udziejek), c cutting of older fan and accumulation younger sediments (Udziejek Górny) część stożków mają cechy deluwiów. Różnice pomiędzy wymienionymi seriami przedstawiono na przykładzie stożka u wylotu parowu w Stańczykach (ryc. 5). Osady dolnej części stożka są piaszczyste i piaszczysto-żwirowe, średnia średnica ziarna Mz wynosi 0,5-2,5 phi (1,25-0,2 mm). Cechują się słabym wysortowaniem (σ 1 =1,2-2,2) i ujemną skośnością a więc przewagą frakcji gruboziarnistych w stosunku do frakcji o maksymalnej częstości. Materia organiczna stanowi niewielkie domieszki (do 2%). Osady górnej serii zawierają więcej frakcji drobnoziarnistych pylasto-ilastych oraz wyróżnia je większy udział materii organicznej (straty prażenia 3-5%). Średnia średnica ziarna przyjmuje wartości Mz=2-3,5 phi, wysortowanie serii jest słabsze (σ 1 =1,5-2,5), a skośność dodatnia (Sk 1 =0,2-0,5). Wymienione cechy górnej, młodszej serii wskazują na jej podobieństwo do osadów deluwialnych, jakie na badanym terenie występują u podnóży wielu stoków (Smolska 2005). Zmiana sedymentacji na stożku nastąpiła od 480±40 BP (wkładka namułów organicznych ryc. 5B). Już makroskopowo widoczna barwa szara, szaro-brązowa wskazuje na zawartość rozproszonego humusu i pochodzenia osadów z erozji gleby, a więc z wylesionych zlewni badanych wąwozów. Analizy cech tekstualnych osadów innych stożków wykazały występowanie podobnych sekwencji. Seria starsza, dolna ma miąższość 3-5m, młodsza, zazwyczaj górna 2-3 m. W Udziejku i Prudziszkach pomiędzy górną i dolną serią budującą stożki przejście jest stopniowe, co pozwala na wyróżnienie pośredniej serii (Smolska 2005). Budowa i cechy osadów u wylotów młodszych rozcięć wskazują, że występujące w nich serie odpowiadają głównie deluwiom, zawierają domieszki rozpro-

116 116 Ewa Smolska

117 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 117 szonej materii organicznej (humusu). Wiek tych form określono na 1310±60 BP (Ki-10366) w Udziejeku Górnym i 1070±70 BP (Ki-10363) nad J. Gulbin. WNIOSKI Analiza morfologiczna wąwozów na Pojezierzu Suwalskim wskazała na ich zróżnicowanie pod względem wykształcenia nawiązujące do ich wieku i cech osadów. Większe formy to parowy, których rozwój następował od 3520±70 do 2240±100 BP. Dysproporcja pomiędzy wielkością parowów i stożkami u ich wylotów wskazuje, że w osadach zapisany jest neoholoceński ich rozwój. Parowy rozwinęły się wzdłuż starszych dolin erozyjno-denudacyjnych lub nieckowatych dolin peryglacjalnych przekształcając te doliny lub całkowicie je zmieniając. Zapoczątkowanie rozcinania nastąpiło jeszcze przed rozwojem rolnictwa na badanym terenie, co potwierdzają cechy starszej serii, budującej stożki u wylotów parowów, o cechach typowych dla proluwiów. Natomiast górna, młodsza seria ma cechy deluwiów pochodzących z erozji gleby, akumulowanej po wylesieniu stoków i zajęciu ich pod uprawę. Mniejsze rozcięcia są typu debrzy, a ich stożki buduje młodsza seria o cechach deluwiów. Rozpoznanie litologii osadów erozji wąwozowej może być pomocne we wnioskowaniu o użytkowaniu terenu. W powiązaniu z danymi o rozwoju osadnictwa pozwala na określenie zmian antropopresji w czasie. Można przypuszczać, że na Pojezierzu Suwalskim rozwój rolnictwa był bardzo powolny, a zmiana typu sedymentacji rozpoczęła się od VII wieku n.e. Większe wylesienie nastąpiło stosunkowo późno i dopiero od XV wieku objęło znaczną powierzchnię. Literatura Ber A., 2000, Plejstocen Polski północno-wschodniej w nawiązaniu do głębszego podłoża i obszarów sąsiednich, Prace Państw. Inst. Geol. 170, Ryc. 5. Cechy litologiczne osadów stożka Stańczyki I w części centralnej (A) i dystalnej (B) oraz wybrane wskaźniki sedymentologiczne: średnia średnica ziarna (Mz), wysortowanie (σ 1 ), skośność (Sk 1 ) oraz straty na prażeniu (%); 1- piasek i żwir, 2 grubo i średnioziarnisty piasek, 3 piasek drobny, 4 piasek z pyłem i iłem, 4 deluwialne osady, 5 osady deluwialne, 6 osady proluwialne, 7 torf, 8 namuły organiczne Fig. 5. Lithology of middle (A) and distal (B) part of gully fan Stańczyki I and sedimentological characteristics: mean grain size (Mz), sorting index (σ 1 ), skewness (Sk 1 ) and loss on ignition [%]; 1 sand and gravel. 2 coarse and medium grained sand, 3 fine sand, 4 sand with silt and clay, 5 delluvial deposits, 6 - proluvial deposits, 7 peat, 8 organic mud.

118 118 Ewa Smolska Brzozowski J., Iwanowska G., Okulicz-Kozaryn J., Siemaszko J., 1993, Dzieje zasiedlenia Suwalszczyzny od epoki kamienia do wczesnego średniowiecza, [w:] Przewodnik LXIV Zjazdu PTGeol. na Ziemi Suwalskiej 9-12 września 1993, Churska Z., 1966, Późnoglacjalne formy denudacyjne na zboczach pradoliny Noteci-Warty i doliny Drwęcy, Studia Soc. Sci. Torun., 4C, 1, Toruń. Churska Z., 1989, Przekształcenie stoków w późnym glacjale i holocenie na wybranych przykładach, Komitet badań Morza PAN, Studia i Mat. Oceanologiczne 56, Geol. Morza 4, Folk R. L., Ward W., 1957, Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameter,. J. Sed. Petrol. 27, Józefaciuk Cz., Procesy spłukiwania i erozji wąwozowej, [w:] Starkel, L. (red.) Geografia Polski. Środowisko przyrodnicze, PWN, Warszawa, Klatkowa H., 1965, Niecki i doliny denudacyjne w okolicach Łodzi. Acta Geogr. Lodz. 19. Klatkowa H., 1989, The incorporation of closed depresions into the open erosional system as one of the models of head valley fashioning in the Vistulian, Quaestiones Geogr. Spec. Issue 2, Klimek K., Zapis pradziejowej i historycznej erozji gleb w deluwiach i aluwiach górnośląskiej części dorzecza Odry, [w:] Szwarczewski P., Smolska E. (red.), Zapis działalności człowieka w środowisku przyrodniczym, Wyd. WGSR UW, Nowaczyk B., 1991, Wiek i warunki sedymentacji stożków napływowych w zachodniej części pradoliny warszawsko-berlińskiej, [w:] Kostrzewski A. (red.), Geneza, litologia i stratygrafia utworów czwartorzędowych. Wyd. UAM., Geografia 50, Okulicz Ł., 1976, Osadnictwo strefy wschodniobałtyjskiej w I tysiącleciu p.n.e., Wrocław. Sinkiewicz M., 1994, Paleogeograficzna wymowa budowy stożków napływowych w okolicy Biskupina na Pojezierzu Gnieźnieńskim, Acta Univ. NC, 27, Nauki Mat.-Przyr. 92, Sinkiewicz M., 1998, W. Niewiarowski (red.), Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski północnej, Wyd. UMK, Toruń. Smolska E., 2005, Znaczenie spłukiwania w modelowaniu stoków młodoglacjalnych (na przykładzie Pojezierza Suwalskiego), Wyd.WGSR UW, Warszawa. Smolska E., 2007, Development of gullies and sediment fans in last-glacial areas on the example of Suwałki Lakeland (NE Poland), Catena 71, Smolska E., Wasilewska A., 2002, Cechy neoholoceńskich osadów stokowych na przykładzie parowów na zboczach doliny Błędzianki (Pojezierze Suwalskie), [w:] Turkowska K., Dzieduszyńska D. (red.), Materiały konferencji

119 Charakterystyka rozcięć i osadów erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim 119 Transformacja systemów fluwialnych i stokowych w późnym vistulianie i holocenie września 2002 r. Łódź-Uniejów, UŁ, Szwarczewski P., 2007, Etapy rozcinania Skarpy Ursynowskiej (Warszawa), [w:] Systemy dolinne i ich funkcjonowanie, Prace Instytutu Geogr. AŚ w Kielcach, 16, Twardy J., 1995, Dynamika denudacji holoceńskiej w strefie krawędziowej Wyżyny Łódzkiej, Acta Geogr. Lodziensia, 69. Twardy J., 2000, Deluwia neoholoceńskie. Przykłady z Wyżyny Łódzkiej, Acta Geogr. Lodz. 78, Twardy J., 2003, Cechy sedymentologiczne neoholoceńskich osadów stokowych na Wyżynie Łódzkiej i ich wartość interpretacyjna. Prace i Studia Geogr. 33: Twardy J., 2005, Gully erosion in the middle Poland, [w:] Zgłobicki W., Rejman J. (red.) Human impact on sensitive geosystem, Wyd. UMCS, Wasilewska A., 2001, Erozja wąwozowa na Pojezierzu Suwalskim. Praca magisterska, Archiwum WGiSR UW. Wieczorkowska J., 1997, Przykłady parowów na krawędzi Wyżyny Łódzkiej, Acta Univer. Łodz. Folia Geographica Physica 1, Zygmunt E., 2004, Archaeological and radiocarbon dating of alluvial fans as an indicator of prehistoric colonisation of the Głubczyce Plateau (SW Poland), Geochronometria 23,

120 120 Ewa Smolska

121 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Ewa Smolska Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytet Warszawski e.smolska@uw.edu.pl FAZY EROZJI WĄWOZOWEJ NA POJEZIERZU SUWALSKIM - KLIMATYCZNE I ANTROPOGENICZNE UWARUNKOWANIA Climate and human impact in stages of gully erosion on Suwałki Lakeland Abstract: The dating and lithological features of the analysed gully fan sediments allow to determine of 4 stages of gully erosion. Based on thickness of the sediments and their age, the rate of accumulation can be calculated. Based on the Visher s granulometric curves and relations between sedimentological indexes were established source of gully erosion products. The stages of gully erosion were compared with archaeological and palynological data. The first stage (from1500 BC to 3rd century AD) of the development of the gullies was probably determined by climatic factors, because erosion began at the bottoms of the dellies before forest clearance. In this period, the oldest sediments of alluvium type were deposited. The analysis of the values of mean grain size and d-5%, allowed to identify the source and mechanism of sediments transport. The first of gully erosion stage in the studied area was triggered by natural climatic changes linked to the humid periods of the late Holocene. The next stages are linked to both human and climatic influences. Słowa kluczowe: erozja wąwozowa, rozwój stożków, osadnictwo, NE Polska Key words: Gully erosion, fan development, settlement, NE Poland WSTĘP Rozwój erozji wąwozowej zazwyczaj łączony jest z działalnością człowieka, z zajmowaniem terenu pod rolnicze użytkowanie. Na niektórych obszarach pierwsze lokalne wylesienia powodowały erozję linijną już w neolicie, szczególnie na obszarach lessowych (Śnieszko, Grygierczyk 1991, Śnieszko 1995). Procesy erozji z epoki brązu są zdecydowanie częściej notowane, zarówno w Polsce

122 122 Ewa Smolska południowej (Śnieszko 1995, Zgłobicki i in. 2003, Michno 2004, Zygmunt 2004), środkowej (Twardy 1995, 2002) czy na północy, jak np. na Kujawach (Sinkiewicz 1994, 1998). Intensywny rozwój wąwozów przypada na ostatnie 1000 lat nie tylko na obszarach lessowych (Buraczyński 1989, Maruszczak 1991) ale i w wielu regionach kraju (Twardy 2002, Sinkiewicz 1998, Smolska 2005, Szwarczewski 2007). Celem badań prowadzonych na Pojezierzu Suwalskim było poznanie przebiegu rozwoju wąwozów i jego uwarunkowań. Wcześniejsze badania wykazały, że cechy litologiczne osadów erozji wąwozowej mogą być wskaźnikiem źródła materiału akumulowanego w stożkach (Smolska 2005, 2007). W powiązaniu z danymi archeologicznymi i historycznymi podjęto próbę określenia wpływu człowieka na ich rozwój. METODY BADAŃ Rozpoznane cechy osadów wypełniających dna wąwozów oraz budujących stożki u ich wylotów (Smolska 2007, w tym tomie) skłoniły do analizy cech sedymentologicznych proluwiów. W celu określenia sposobu transportu osadów dla wyróżnionych serii wykreślono krzywe kumulacyjne w skali prawdopodobieństwa, tzw. krzywe Vishera (1969). Obliczono również szereg wskaźników sedymentologicznych, które następnie analizowano pod względem ich przydatności do identyfikacji środowiska depozycyjnego. Przy interpretacji uwzględniono uwagi Mycielskiej-Dowgiałło (1995, 2007), szczególnie w analizie zależności pomiędzy wybranymi wskaźnikami sedymentologicznymi. Wiek osadów erozji wąwozowej określono metodą radiowęglową dla serii organicznych w spągu stożków, przewarstwień organicznych w obrębie stożków oraz w dnie wąwozów (tab. 1). Miąższość i wiek osadów były podstawą do wyliczenia średniego tempa akumulacji stożków i wypełnień rozcięć. Badania kameralne obejmowały zestawienie danych archeologicznych dla badanego regionu dotyczących rozwoju osadnictwa. Skonfrontowano również uzyskane wyniki z nielicznymi danymi palinologicznymi. OBSZAR BADAŃ Szczegółowe badania rozcięć prowadzono w trzech obszarach Pojezierza Suwalskiego tj. na zboczach rynny Błędzianki w okolicach wsi Stańczyki, na stokach zagłębienia Szeszupy w okolicach Udziejka, Gulbieniszek i Sidor oraz w okolicy Prudziszek. Obszary te cechują się znacznymi deniwelacjami sięgającymi ponad 30 m na zboczach rynny Błędzianki i zboczach dolin wód roztopowych rozcinających Wysoczyznę Szurpił i Krzemianki w okolicach Prudziszek. Stoki zagłębie-

123 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim Tabela 1. Miąższość i wiek osadów erozji wąwozowej oraz średnie tempo akumulacji Table 1. Thickness and age of gully deposits, and average intensity of accumulation Lokalizacja rozcięcia Stańczyki 1 Forma stożek Miąższość osadów stokowych [cm] taras 85 Wiek gleby kopalnej lub innych osadów datowanych C-14 (lat BP9 cal.) Średnie roczne tempo akumulacji [mm] ±70 Lo BC 1, ±40 Lo AD 2,71 610±50 Lo ±80 Ki AD AD 1,42 1,39 Stańczyki 2 stożek ±130 Ki BC 1, ±100 Gd BC 2,01 Udziejek stożek ±90 Gd AD 2, ±60 Gd AD 2,17 Prudziszki stożek ±70 Ki BC 1,2 Udziejek Górny stożek ±70 Ki ±60 Ki AD AD Gulbieniszki stożek ±70 Ki AD 2,6 0,8 1,6 nia Szeszupy mają deniwelacje sięgające m, a długość stoków przekracza 100 m. Litologia tych obszarów jest zróżnicowana, generalnie miejsca rozwoju wąwozów to piaski gliniaste, piaski na glinach oraz piaski i mułki. Występowanie rozcięć i ich cechy morfologiczne były już analizowane (Wasilewska 2001, Smolska, Wasilewska 2002, Smolska, w tym tomie). Do badań sedymentologicznych wybrano 6 wąwozów (ryc. 1), gdzie wykonano wkopy i ręczne sondy zarówno w dnach form jak i w stożkach u ich wylotów. Historia zasiedlenia Suwalszczyzny wskazuje na stosunkowo późne, w porównaniu do innych regionów Polski, przybycie osadników znających uprawę ziemi i hodowlę zwierząt, bo na przełomie epok brązu i żelaza (Bałtowie). Od subatlantyku w profilach palinologicznych pojawia się pyłek zbóż i roślin wskazujących występowanie pastwisk i łąk (Stasiak 1971). We wczesnej epoce żelaza, przez okres lateński i rzymski wypaleniskową uprawę ziemi stopniowo zastępowano stałą. Na północ od Suwałk, w dolinie Czarnej Hańczy, w Szurpiłach, nad jez. Szelment, koło Osinek i Szwajcarii funkcjonowały stałe osady. Uaktywniona antropogenicznie erozja mogła w pradziejach występować na badanym terenie tylko lokalnie, ponieważ osady były rozdzielone zwartymi obszarami leśnymi.

124 124 Ewa Smolska Ryc. 1. Lokalizacja badanych osadów erozji wąwozowej. Fig. 1. Location of study gallying sediments. Stasiak (1965, 1961) na podstawie profilu palinologicznego w Osinkach stwierdziła wzrost udziału wskaźników synantropijnych, który według niej wskazuje, że wylesienie metodą żarową mogło objąć do 5-7% powierzchni terenu. Badania archeologiczne wskazują, że stale duże znaczenie miała hodowla bydła w prześwietlonych lasach i na łąkach - kultura prudziska (Okulicz 1976, Brzozowski i in. 1993). Wczesnośredniowieczne osadnictwo to liczne, niewielkie wsie i dające im osłonę grody. Na VII-XIII wiek n. e. przypada wyraźny postęp w rozwoju rolnictwa związany z Jaćwingami. Kolejny etap w rozwoju rolnictwa związany jest z napływem osadników szczególnie z Mazowsza od XV/XVI wieku. W wielu regionach Suwalszczyzny dopiero ten okres jest dobrze odzwierciedlony w spektrum pyłkowym, np. w zatoce Słupiańskiej jeziora Wigry (Kupryjanowicz 2007), czy w osadach Bagna Żegańskiego koło Sejn (Szwarczewski, Kupryjanowicz 2006) WYNIKI BADAŃ Sedymentologiczna analiza cech osadów Makroskopowo widoczne różnice w cechach teksturalnych badanych osadów oraz rozkład średniej średnicy ziarna, odchylenia standardowego i skośności w profilach pionowych stożków wskazały na występowanie dwóch głównych

125 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim Ryc. 2. Charakterystyczne krzywe kumulacyjne Vishera osadów stożków w Udziejku: 1 starsze, dolne serie ( BP), 2 środkowe serie ( /1000BP), 3 młodsze, górne serie (od BP). Fig. 2. Typical Visher s curves of fan deposits near Udziejek: 1 older, lower units ( BP), 2 middle units ( /1000BP), 3 younger, upper units (since BP). sekwencji osadów erozji wąwozowej (Smolska 2007, w tym tomie). Starsze serie mają typowe cechy proluwiów, a młodsze deluwiów. Lokalnie rozdzielone są serią o cechach przejściowych. Taka sekwencja osadów związana jest z rozcięciami typu parowów. Makroskopowo widoczne różnice pomiędzy starszymi i młodszymi osadami wynikają z domieszki materii organicznej oraz zawartości frakcji drobnoziarnistych, pylasto-ilastych. Wykonane dla analizowanych serii krzywe kumulacyjne uziarnienia wg Vishera (1969) dobrze uwidaczniają różnice pomiędzy tymi typami osadów. Przykładowe krzywe przedstawiono na ryc. 2. W starszych seriach osad pochodzi głównie z transportu w saltacji i trakcji dennej, depozycja z zawiesiny stanowiła od kilku do kilkunastu procent ich masy. Młodsze osady, przykrywające starsze serie lub występujące obocznie w stosunku do nich reprezentują krzywe kumulacyjne z dobrze zaznaczonym członem zawiesinowym. Na tej podstawie można oszacować udział zawiesiny na 25 do 40% (sporadycznie nawet 50%) masy poszczególnych serii. Taka zmiana sedymentacji najprawdopodobniej była skutkiem większej dostawy do wąwozów materiału zawiesinowego, pochodzącego głównie z erozji gleby po wylesieniu stoków. Świadczy o tym równoczesne ze zmianą typu sedymentacji zwiększenie do 3-5% zawartości rozproszonej materii organicznej (redeponowanej próchnicy) Materiałem źródłowym starszych serii były osady podłoża bez materii organicznej lub zawierające jedynie jej domieszki (do 1-2%). U wylotu mniejszych form typu debrzy występują stożki zbudowane z młodszych osadów o cechach deluwiów i najprawdopodobniej powstały już na wylesionych stokach.

126 126 Ewa Smolska Ryc. 3. Zależność między średnią średnicą ziarna Mz i wysortowaniem σ 1 dla osadów budujących stożki w Udziejku (1) i Stańczykach (2); trendy cechujące osady fluwialne wg Mycielskiej-Dowgiałło (1995): I korytowe, II- pozakorytowe. Fig. 3. Relationship between mean grain size Mz and sorting index σ 1 for fan deposits in Udziejek (1) and Stańczyki (2); trends characterizing fluvial deposits according to Mycielska-Dowgiałło (1995): I channel deposits, II overbank deposits. Analizując wielkość ziarna nie zaobserwowano istotnego zróżnicowania w profilach pionowych badanych stożków. Natomiast odmienność tych sekwencji jest widoczna w relacji pomiędzy średnią średnicą ziarna i wysortowaniem, które wg Mycielskiej-Dowgiałło (1995, 2007) charakteryzują dynamikę środowiska depozycji (ryc. 3). W dotychczasowych badaniach rozpoznane relacje środowiska fluwialnego zaobserwowano również w osadach proluwialnych i deluwialnych (Smolska 2003, 2005, Twardy 2003). Również w badanych osadach erozji wąwozowej zaznaczają się dwa typy relacji (ryc. 3). Zwrócono uwagę, że starsze sekwencje osadów budujących stożki cechuje relacja typu I, według Mycielskiej-Dowgiałło (1995) odpowiadająca osadom transportowanym w dynamicznym środowisku korytowym. Można w przypadku badanych form ją wiązać z erozją wąwozową, w wyniku której następowało rozcinanie podłoża. W wyniku erozji wgłębnej następowało pogłębianie istniejących dolin np. nieckowatych czy erozyjno-denudacyjnych, a następnie w wyniku erozji bocznej poszerzanie powstałych rozcięć. Utworzone serie to proluwia o cechach zbliżonych do osadów podłoża. Młodsze serie cechuje występowanie relacji typu II, która wyróżniana jest dla deluwiów i wskazuje na dostawę do den parowów głównie osadów z erozji gleby.

127 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim Dynamika procesu Uwzględniając wiek osadów i ich miąższość określono średnie roczne tempo depozycji badanych stożków (tab. 1). Tak określone tempo depozycji zarówno stożków jak i wypełnień wąwozów, chociaż z dużym przybliżeniem, może wskazywać na dynamikę procesu. Najstarsze osady stożków (typu proluwiów) u wylotów większych wąwozów były akumulowane z rocznym natężeniem od 1 mm (Stańczyki) do 2 mm (Udziejek) (Smolska 2005). Osady młodsze tych stożków, zawierające erodowaną glebę, były deponowane z większym natężeniem, a szczególnie ich najmłodsza, górna część, dla której obliczone tempo akumulacji wynosi 2,71-2,81 mm rocznie. To szybkie tempo akumulacji było jednocześnie połączone z rozcinaniem den parowów. W sedymentologii o ogólnej dynamice środowiska depozycyjnego informuje średnia średnica ziarna. Natomiast najgrubsze ziarna w osadzie, np. pierwszy centyl (d-1%), wskazują na zdolność transportową wody płynącej (Passega 1964). W badanych profilach pionowych osadów budujących stożki zaznacza się nieregularna zmienność średniej średnicy ziarna oraz występowanie wkładek materiału gruboziarnistego. Jednak maksymalna średnica ziarna zarówno w starszych jak i młodszych seriach jest podobna, co wskazuje na analogiczne natężenie spływów ekstremalnych. Na intensywność spływu może także wskazywać pierwszy kwadryl, (d-5%), czyli wielkość ziarna odpowiadająca wraz z większymi 5% masy wagowej osadu. Dla wód epizodycznych, płynących dnami wąwozów wartość d-5% jest bardziej zróżnicowana i tym samym wydaje się reprezentatywna dla dynamiki badanego środowiska. Przeanalizowano wymienione wskaźniki na przykładzie stożka w Udziejku, gdzie występują wszystkie trzy typy serii i wykazują one zróżnicowanie dobrze odzwierciedlające poszczególne serie (ryc. 4). Fazy erozji wąwozowej Analiza wieku osadów związanych z erozją wąwozową na Pojezierzu Suwalskim, ich cechy litologiczne oraz tempo depozycji pozwalają na wyróżnienie 4 etapów erozji wąwozowej (ryc. 5). Początek rozwoju wąwozów przypada na okres przechodzenia od koczownictwa i osad sezonowych do stałych osad (Brzozowski i in. 1993). Rozwój rolnictwa następuje wraz z osiedleniem się Bałtów (800 lat BC) na tym terenie i według danych archeologicznych przebiega bardzo powoli (Okulicz 1976). Dotychczasowe nieliczne dane palinologiczne potwierdzają stopniowe i powolne zajmowanie terenów pod uprawę (Stasiak 1971, Kupryjanowicz 2004, Szwarczewski, Kupryjanowicz 2006). Stąd zapoczątkowanie erozji wąwozowej wydaje się być związane, ze zmianami klimatycznymi, ponieważ w podobnym czasie notowany jest wzrost aktywności procesów fluwialnych (Starkel 2001, Kalicki 2006). Następowało rozcinanie den niewielkich suchych dolin o znacznym nachyleniu, a następnie posze-

128 128 Ewa Smolska Ryc. 4. Zależność między średnią średnicą ziarna Mz i średnicą ziarna d-5% dla osadów stożka u wylotu wąwozu w Udziejku: 1 starsza seria, 2 pośrednia seria, 3 młodsza seria. Fig. 4. Relationship between mean grain size Mz and grain size d-5% for fan deposits at mouth of gully in the Udziejek: 1 older unit, 2 transitional unit, 3 younger units. rzanie powstałych rozcięć. Z tego okresu pochodzi najstarsza depozycja osadów proluwialnych. Taki rodzaj sedymentacji trwał do III stulecia AD. Wśród badanych stożków nie znaleziono zasypanych poziomów glebowych, wskazujących na przerwy w sedymentacji. Na tej podstawie można sądzić, że przebieg procesów nie był zbyt gwałtowny, a raczej zachodził ze stałym średnim natężeniem. Kolejne fazy erozji wąwozowej przypadają na okresy aktywności rolniczej i gospodarczej Bałtów a następnie Jaćwingów i odróżnienie czynnika naturalnego od klimatycznego jest trudne. Wydaje się, że analiza sedymentologiczna może być pomocna w tym zakresie. W przypadku badanych osadów erozji wąwozowej porównanie parametrów tekstualnych, tempa przyrostu osadów na stożkach oraz rozwoju osadnictwa było podstawą wyróżnienia kolejnych faz erozji wąwozowej. Druga faza rozwoju wąwozów (od ok. III do VII stulecia AD) charakteryzowała się wyraźnie wolniejszym tempem depozycji w obrębie stożków (ryc. 5A). Jednocześnie następowała agradacja w dnach wąwozów. Prawdopodobnie wówczas znaczna ich część została przekształcona w parowy. Osady z tego okresu cechuje stopniowo rosnący udział deluwiów glebowych, wskazujący na postępujące wylesienie i coraz większą dostawę do wąwozów cząstek gleby (głównie poziomu próchnicznego) w wyniku spłukiwania powierzchniowego (ryc. 5B). Dostawa drobnoziarnistych osadów pochodzących z erozji gleby zapisała się w cechach osadów akumulowanych w dnach parowów i na stożkach zwiększonym udziałem materii organicznej (humusu) i mniejszą średnią średnicą ziarna. Jednocześnie

129 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim drobniejsze ziarno odpowiadające pierwszemu kwadrylowi (d-5%) wskazuje na niezbyt dynamiczne spływy wód epizodycznych. Również tempo sedymentacji jest wolniejsze i wynosi dla badanych osadów 0,8 mm średnio rocznie. Trzecia faza rozwoju wąwozów to powstawanie nowych, mniejszych form. Przypada ona na intensywniejszy rozwój osadnictwa związany z kulturą Jaćwingów i jest uwarunkowana antropogenicznie. Jej początek datowany archeologicz- Ryc. 5. Fazy rozwoju wąwozów (A) na tle faz osadniczych według Brzozowskiego i in. (1993) i wylesienia Suwalszczyzny według Stasiak (1971) oraz zmiany średniej średnicy ziarna i średnicy ziarna d-5% w osadach stożka w Udziejku: 1 początek rozwoju większych wąwozów, 2 początek rozwoju młodszych wąwozów, 3 kolejna faza rozcinania starszych wąwozów, 4 tempo akumulacji stożków, 5 wylesienie terenu, 6 średnia średnica ziarna, 7 średnica ziarna d-5%. Fig. 5. Stages of gully development on the background of settlement phases according to Brzozowski i in. (1993) and deforestation of Suwałki area according to Stasiak (1971), and the changes of mean grain size and d-5% grain size: 1 initiation of larger gullies development, 2 initiation of smaller gullies development, 3 next phases of larger gullies erosion, 4 dynamic of fan deposition, 5 deforested area, 6 mean grain size, 7 d-5% grain size.

130 130 Ewa Smolska nie przypada na VII wiek. Trwał do XII wieku, tj. do wojny Jaćwingów z Zakonem Krzyżackim. Na ten czas przypada powstawanie nowych, mniejszych wąwozów, których stożki zbudowane są głównie z osadów pochodzących erozji poziomu próchnicznego gleby. Oznacza to, że powstały one na stokach wylesionych, użytkowanych rolniczo. Usytuowanie mniejszych wąwozów jest zupełnie niezależne od sieci suchych dolin. Mimo wyraźnie przyspieszonej depozycji osadów na stożkach, wynoszącej ok. 2 mm średnio rocznie (ryc. 5A), dynamika spływów najprawdopodobniej nie zwiększyła się, ponieważ nie uległy zmianie takie wskaźniki jak średnia średnica ziarna i d-5% (ryc. 5B). Wyższe tempo sedymentacji jest związane przede wszystkim ze znaczną i częstszą dostawą drobnego materiału z poziomu próchnicznego gleby nie chronionej roślinnością. Ostatnia, czwarta faza (od XIV-XV w.), to intensywne rozcinanie wypełnień większych wąwozów i depozycja osadów na stożkach wynosząca średnio rocznie 2,4 mm. Dynamika tej depozycji i duża dostawa erodowanej gleby z wylesionych zlewni wąwozów mogą wskazywać na oba, zarówno antropogeniczny jak i klimatyczny (okres Małej Epoki Lodowej) czynniki. Na przyśpieszoną erozję wąwozową i erozję gleby w czasie Małej Epoki Lodowej zwracano uwagę niejednokrotnie. Opisana sytuacja nie jest typowa dla obszarów Europy centralnej, jak również i Polski. Dotychczas najczęściej zapoczątkowanie erozji wąwozowej łączono z wylesieniem terenu i zajmowaniem stoków pod uprawę (np. Buraczyński 1989/90, Maruszczak 1991, Sinkiewicz 1994, Bork i in. 1998, Twardy 2002, Lang 2003, Zgłobicki i in. 2003), a także wskazywano na gwałtowny przebieg procesów (Dotterweich 2005). Współczesny rozwój wąwozów na Suwalszczyźnie nie jest rozpoznany. Z wstępnych badań wynika, że jedynie niektóre z wąwozów nadal aktywnie się rozwijają. W erozji wstecznej wąwozów szczególną rolę odgrywa układ pól, kierunek orki i rodzaj użytkowania. Aktywne czoła wąwozów obserwowano tam, gdzie następuje koncentracja spływu wód opadowych bruzdami wzdłuż miedz i z tych bruzd dostaje się bezpośrednio do rozcięcia. Zalesione bądź zadarnione zbocza wąwozów nawet o dużym nachyleniu są dobrze chronione przed erozją. Obserwowano rozcinanie w ich dnach, jednak proces ten jest utrudniony ze względu na gruboziarnisty żwirowo-piaszczysty lub gliniasty materiał podłoża. Żłobiny do 0,5 m głębokości rozcinały dna w środkowych i dolnych odcinkach form. Akumulacja obejmowała górne partie stożków. WNIOSKI Cechy sedymentologiczne osadów erozji wąwozowej oraz powiązanie rozwoju zarówno większych form typu parowów jak i mniejszych typu debrzy z etapami

131 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim zasiedlenia obszaru Suwalszczyzny wskazały na 4 fazy ich rozwoju. Na podstawie miąższości wyróżnionych serii budujących stożki u wylotu rozcięć i dna rozcięć oraz radiowęglowego wieku tych osadów ustalono intensywność depozycji. Przebieg krzywych kumulacyjnych Vishera oraz relacje między Mz i σ 1 umożliwiły określenie pochodzenia materiału transportowanego wąwozami oraz mechanizmu transportu osadów. Pojawienie się na stożkach osadów deluwialnych w miejsce proluwiów wskazuje na wylesienie i zapoczątkowanie rolniczego użytkowania terenu. Zestawienie średniej średnicy ziarna i średnicy ziarna odpowiadającej wraz z większymi 5 procentom masy wagowej osadu (d-5% ) wskazuje natomiast na intensywność spływów. Przyśpieszony rozwój stożków od VII do XIV wieku na badanym obszarze był uwarunkowany przede wszystkim antropogenicznie. Mniejsza średnica ziarna d-5% pozwala sadzić, że w tym okresie opady na badanym obszarze charakteryzowały się nieco mniejszym natężeniem lub mniejszą częstotliwością. Natomiast od XV, a szczególnie XVI wieku intensywny rozwój stożków jest uwarunkowany zarówno klimatycznie jak i antropogenicznie. Literatura Ber A., 1967, Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, ark. Jeleniewo. Inst. Geol., Warszawa. Bork, H.-L., Bork, H., Dalchow, C., Faust, B., Piorr, H.-P., Schatz, T., Landschaftsentwicklung in Mitteleuropa. Klett-Perthes, Stuttgart. Brzozowski, J., Iwanowska, G., Okulicz-Kozaryn, J., Siemaszko, J., Dzieje zasiedlenia Suwalszczyzny od epoki kamienia do wczesnego średniowiecza, [w:] Przewodnik LXIV Zjazdu PTGeol. na Ziemi Suwalskiej 9-12 września 1993, Burczyński, J., 1989/1990. Rozwój wąwozów na Roztoczu Gorajskim w ostatnim tysiącleciu. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Series B 44/45 (4), Dotterweich, M., 2005, High-resolution reconstruction of a 1300 year old gully system in northern Bavaria, Germany: a basis for modeling long-term human-induced landscape evolution, The Holocene 15 (7), Kalicki T., 2006, Zapis zmian klimatu oraz działalności człowieka i ich rola w holoceńskiej ewolucji dolin środkowoeuropejskich, Prace Geogr. IGiPZ PAN nr 204. Kupryjanowicz, M., 2004, Postglacjalny rozwój roślinności rejonu jeziora Wigry. Wstępne wyniki analizy pyłkowej osadów dennych z Zatoki Słupińskiej, Rocznik Augustowsko-Suwalski IV, Suwałki,

132 132 Ewa Smolska Krzywicki T., 1987, Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, ark. Filipów i Żytkiejmy. Inst. Geol. Warszawa. Lang, A., 2003, Phases of soil erosion derived colluviation in the loess hills of South Germany, Catena 51 (3-4), Maruszczak, H., 1991, Wpływ rolniczego użytkowania ziemi na środowisko przyrodnicze w czasach historycznych, [w:] Starkel L. (red.) Geografia Polski. Środowisko przyrodnicze. PWN, Warszawa, Michno A., 2004, Transformacja doliny dolnej Nidzicy w holocenie, IGiGP UJ, Kraków. Mycielska-Dowgiałło E., 1995, Wybrane cechy teksturalne i ich wartość interpretacyjna, [w:] Mycielska-Dowgiałło E., Rutkowski J. (red.), Badania osadów czwartorzędowych. Wybrane metody i interpretacja wyników, Warszawa. Wyd. WGiSR, Mycielska-Dowgiałło E., 2007, Metody badań cech tekstualnych osadów klastycznych i wartość interpretacyjna wyników, [w:] Mycielska-Dowgiałło E., Rutkowski J. (red.), Badania cech tekstualnych osadów czwartorzędowych w wybrane metody oznaczania ich wieku, Wyd. SWPR, Warszawa, Okulicz Ł., 1976, Osadnictwo strefy wschodniobałtyjskiej w I tysiącleciu p.n.e., Wrocław. Passega, R., 1964, Grain size representation by CM patterns as a geological tool, J. Sedim. Petrol., 34, Sinkiewicz M., Paleogeograficzna wymowa budowy stożków napływowych w okolicy Biskupina na Pojezierzu Gnieźnieńskim. Acta Univ. NC, 27, Nauki Mat.-Przyr. 92, Sinkiewicz M, 1998, W. Niewiarowski (red.), Rozwój denudacji antropogenicznej w środkowej części Polski północnej. Wyd. UMK, Toruń. Smolska E., 2003, Cechy deluwiów na przykładzie osadów stokowych pagórka w okolicy Łopuchowa na Pojezierzu Suwalskim. Prace i Studia Geogr. WGiSR 33, Smolska, E., 2005, Znaczenie spłukiwania w modelowaniu stoków młodoglacjalnych (na przykładzie Pojezierza Suwalskiego), Wyd.WGSR UW, Warszawa. Smolska E., 2007, Development of gullies and sediment fans in last-glacial areas on the example of Suwałki Lakeland (NE Poland), Catena 71, Smolska E., Wasilewska A., 2002, Cechy neoholoceńskich osadów stokowych na przykładzie parowów na zboczach doliny Błędzianki (Pojezierze Suwalskie), [w:] Turkowska K., Dzieduszyńska D. (red.), Materiały konferencji Transformacja systemów fluwialnych i stokowych w późnym vistulianie i holocenie września 2002 r. Łódź-Uniejów, UŁ, Starkel L., Historia doliny Wisły od ostatniego zlodowacenia do dziś. PAN IGiPZ, Monografie 2. Stasiak, J., Holocen Polski północno-wschodniej. Rozprawy UW, PWN, Warszawa.

133 Fazy erozji wąwozowej na Pojezierzu Suwalskim Szwarczewski 2007, Etapy rozcinania Skarpy Ursynowskiej (Warszawa), [w:] Systemy dolinne i ich funkcjonowanie, Prace Instytutu Geogr. AŚ w Kielcach, 16, Szwarczewski P., Kupryjanowicz M., 2008, Etapy rozwoju zagłębień bezodpływowych w okolicach Sejn, [w:] Wacnik A., Madejska E. (red.) Polska północno-wschodnia w Holocenie. Przyroda Klimat Człowiek, Śnieszko Z., 1995, Ewolucja obszarów lessowych Wyżyn Polskich w czasie ostatnich lat. Wyd. UŚ, Sosnowiec. Śnieszko Z., Grygierczyk S., 1991, Osady kopalnej bruzdy w Bronocicach i ich związek z działalnością człowieka w neolicie, [w:] Jersak J. (red.), Less i osady dolinne. Prace Nauk. Uniw. Śl., 1107, Twardy, J., Etapy neoholoceńskiej ewolucji suchych dolin denudacyjnych na Wyżynie Łódzkiej w świetle analizy osadów. Acta Universitstis Nicolai Copernici, Geogr. 32- Nauki Mat.-Przyr.109, Twardy J., 2003, Cechy sedymentologiczne neoholoceńskich osadów stokowych na Wyżynie Łódzkiej i ich wartość interpretacyjna. Prace i Studia Geogr. WGiSR UW, 33, Visher G. S., 1969, Grain size distributions and depositional processes. Journ. Sedim. Petrol. 39, Zgłobicki, W., Rodzik, J., Schmitt, A., Schmidtchen, G., Dotterweich, M., Zamhöfer, S., Bork, R.-H., Fazy erozji wąwozowej w okolicach Kazimierza Dolnego. [w:] Waga, J.M., Kocel, K. (red.), Człowiek w środowisku przyrodniczym zapis działalności, PTG Oddział Katowicki, Sosnowiec, Zygmunt E., 2004, Archaeological and radiocarbon dating of alluvial fans as an indicator of prehistoric colonisation of the Głubczyce Plateau (SW Poland), Geochronometria 23,

134 134 Ewa Smolska

135 Uwarunkowania lokalizacji jednostek osadniczych oraz zmian Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Sebastian Tyszkowski Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, Zakład Geomorfologii i Hydrologii Niżu w Toruniu UWARUNKOWANIA LOKALIZACJI JEDNOSTEK OSADNICZYCH ORAZ ZMIAN PODZIAŁU ADMINISTRACYJNEGO PAŃSTWA KRZYŻACKIEGO NA PRZYKŁADZIE KOMTURSTWA ROGOZIŃSKIEGO Settlement units development and localisation setting as well as changes of Teutonic Knights state administrative divisions on an example of Rogoźno commandity Abstract. Teutonic Knights had emerged in Chełmno Land in 1226 and immediately subdivided it in some internal administrative units. This also concerned the Rogozno Commandity. It is possible that these territorial and administrative changes were caused by environmental factors. The research on this problem begun with gathering of historical and present-day maps completelly covering territory analysed (circa 280 km 2 ): Schrotter s Map , present-day maps: of soil quality, topographic ones and maps of archaeological revelations. The first step of analysis was to reconstruct the elements of historical landscape for every commandity. Recent and mediaeval landscapes were compared with each other to trace the differences in earial extent of forests and swamps as well as hydrological setting elements that could be detected. Further, there was estimated the corn production for this territory, by the use of present-day soil quality maps. A soil quality factor was multiplied by an average of corn produciton in mediaeval time and by the areas of commandities, to know how much corn was possible to get from every commandity. Also the approximate number of citizens in this commandity was assesed. The Population density of this territory equaled 12 persons per 1 km 2, that is about 30% more than in adjacents commandities. This may indicate that in this area the potential of agricultural production was raised in comparison to other administrative units. In those units enviromental conditions allowed to gain 25% of crops more than the inhabitants needed, so initial thesis of historians that changes were caused by insufficient environmental conditions, was not reasonable. the situation was Probably different those states were self-sufficient, fertile and rich enough to be an object of rivalry.

136 136 Sebastian Tyszkowski Słowa kluczowe: środowisko przyrodnicze, typy gleb, jednostki osadnicze, komturstwo rogozińskie Key words: natural environment, soil types, settlement objects, Rogoźno commandity WSTĘP Późne średniowiecze na ziemi chełmińskiej było okresem wzrastającej rywalizacji o obszary cechujące się korzystnymi warunki środowiska dla intensyfikacji rolnictwa. Ciągłe ulepszanie techniki agrarnej determinowało chęć wykorzystania lokalnych warunków przyrodniczych w celu zwiększenia produkcji. Umiejętności wyboru urodzajnych i sprzyjających gospodarce terenów stały się jedną z podstaw siły lokalnych jednostek administracji terytorialnej. W tym też okresie, należąca do Polski, ziemia chełmińska została przekazana w lenno Zakonowi Krzyżackiemu, który od 1226 roku rozpoczął jej dzielenie na mniejsze jednostki administracyjne. Wiele wskazuje na to, iż decyzje o podziałach wynikały nie tylko z polityki wewnętrznej, ale po części determinowane były warunkami środowiska przyrodniczego. Wiąże się to bezpośrednio z panującymi wówczas zasadami, według których funkcjonowanie jednostek terytorialnych jakimi były komturstwa, wójtostwa i prokuratorstwa uzależnione było od ich samowystarczalności gospodarczej. Ta z kolei zależała przede wszystkim od produkcji rolnej powstającej na jej terytorium oraz od możliwości generowania zysków w postaci nadwyżek płodów rolnych, głównie zbóż. Powodzenie w tej mierze uzależnione było od prawidłowego funkcjonowania jednostek osadniczych i ich trafnego rozmieszczenia względem potencjalnych możliwości wykorzystania środowiska przyrodniczego. Do jego istotnych elementów należy zaliczyć pokrywę glebową, rzeźbę terenu, oraz stosunki wodne. Przedmiotem badań autora było komturstwo/wójtostwo rogozińskie, które w okresie swego istnienia przechodziło wiele istotnych zmian terytorialnych oraz administracyjnych (Jóźwiak 1997, Tandecki 2000, Poliński 2003, Tyszkowski 2006). Celem opracowania była próba rekonstrukcji i analizy środowiska przyrodniczego, w odniesieniu do potrzeb średniowiecznego rolnictwa oraz określenie znaczenia warunków naturalnych dla funkcjonowania tej jednostki administracyjnej. Jednym z najistotniejszych zadań w pracy były obliczenia potencjalnej produkcji zbóż z obszaru całego komturstwa i wybranych jego fragmentów oraz ich skonfrontowanie z wcześniejszymi założeniami.

137 Uwarunkowania lokalizacji jednostek osadniczych oraz zmian OBSZAR BADAŃ Komturstwo rogozińskie obejmowało fragment pojezierza chełmińskiego i iławskiego o powierzchni około 280 km 2 (ryc. 1). Z geomorfologicznego punktu widzenia są to tereny wysoczyzn chełmińskiej i łasińskiej, urozmaicone głęboko wciętymi rynnami glacjalnymi, oraz dolinami rzecznymi. Jedynie na północnym zachodzie obszaru występują fragmenty sandrów oraz równiny piasków przewianych. METODY BADAŃ Podstawą opracowania jest szczegółowa analiza porównawcza archiwalnych i współczesnych materiałów kartograficznych. Szczególnie cenną okazała się mapa F. L. Schröttera ( ) w skali 1:50 000, na podstawie której dokonano rekonstrukcji wybranych elementów środowiska przyrodniczego. Obraz stanu Ryc. 1. Położenie komturstwa rogozińskiego na tle głównych jednostek administracji terytorialnej państwa krzyżackiego na ziemi chełmińskiej (wg Poliński 2003) Fig. 1. Location of the Rogoźno commandity in the main administrative division of Teutonic Knights in Chelmno Land

138 138 Sebastian Tyszkowski współczesnego środowiska przyrodniczego uzyskano głównie na podstawie analizy mapy glebowo-rolniczej w skali 1:25000, z uwagi na zawarte w niej informacje o wartości bonitacyjnej gleb, oraz charakterystykę utworów powierzchniowych. Schemat układu materiałów kartograficznych oraz bazy danych przedstawiono na (ryc. 2). Ryc. 2. Podstawowe warstwy tematyczne w bazie danych Fig. 2. Main layers in database Powyższe materiały wraz z wybranymi założeniami J. Skodlarskiego (2000) dotyczącymi średniowiecznej gospodarki rolnej posłużyły ocenie potencjalnych możliwości produktywności rolnej. W pracy wykorzystano obliczone powierzchnie poszczególnych glebowych kompleksów bonitacyjnych i typów gleb. Następnie na podstawie rekonstrukcji środowiska przyrodniczego oszacowano wielkości terenów, które mogły być wykorzystywane do zasiewu w okresie późnego średniowiecza. Średnią wydajność zasiewu przyjęto za A. Rutkowską-Płachcińską (1978) i J. Skodlarskim (2000) dla obszarów o podobnych warunkach naturalnych i gospodarczych. W celu analizy lokalizacji poszczególnych osad wiejskich względem elementów środowiska przyrodniczego, dokonano obliczeń w strefach bufo-

139 Uwarunkowania lokalizacji jednostek osadniczych oraz zmian rowych wokół wybranych obiektów osadniczych. Uwzględniono obiekty różnej rangi korzystając z opisów Archeologicznego Zdjęcia Polski, a zasięg otaczających je stref analizowano w promieniach od 500 do 3000 metrów. Określono również prawdopodobne zaludnienie komturstwa za pomocą metody zaproponowanej przez T. Ładogórskiego (1958). Obliczenia powierzchni oraz porównanie materiałów kartograficznych i analizy przestrzenne możliwe były dzięki wykorzystaniu środowiska oprogramowania GIS. WYNIKI BADAŃ Pierwszym obliczonym wskaźnikiem była gęstość zaludnienia i już ona wskazała na wyjątkowość komturstwa rogozieńskiego na tle ziemi chełmińskiej. Analizowana jednostka terytorialna cechowała się w tej mierze wartościami wynoszącymi ponad 12os/km 2. Jest to wartość o blisko 30% większa od średniej dla ziemi chełmińskiej, wynoszącej w późnym średniowieczu 9,3 os/km 2 (Poliński 2003). Podobne różnice w gęstości zaludnienia występowały także na innych obszarach urodzajnych, o znacznych możliwościach produkcji rolnej. Przeprowadzone obliczenia wskazują, iż w komturstwie rogozińskim zapotrzebowanie na zboże, po uwzględnieniu odłogowania, danin oraz przyszłorocznego wysiewu wynosiło 3000 ton rocznie. Uzyskanie takiej wielkości produkcji zapewniało gospodarczą niezależność i możliwość sprawnego funkcjonowania badanej jednostki terytorialnej. Biorąc pod uwagę lokalne warunki przyrodnicze oszacowano potencjalną wielkość produkcji zboża w ciągu jednego roku. Na obszarze całego komturstwa wyniosła ona około 4010 ton rocznie. Tym samym można przyjąć, że nadwyżki produkcji wynosiły ponad 25%. Podany wynik jest wartością przybliżoną i prawdopodobnie zaniżoną. Wynika to z przyjęcia potencjalnej produktywności wynoszącej 350 kg z hektara. Wartość ta została zastosowana głównie z konieczności zachowania porównywalności z wcześniejszymi opracowaniami. Jeśli jednak wziąć pod uwagę skrajne założenia J. Skodlarskiego (2000) dotyczące produkcji rolnej w owym czasie, to wartość produkcji zbóż uzyskana na obszarze komturstwa mogła wynosić od 3740 aż do 4700 ton rocznie. Powstałe w ten sposób duże nadwyżki były bardzo prawdopodobne, biorąc pod uwagę wysoką kulturę rolną na tym obszarze. Z punktu widzenia lokacji osad wiejskich i centrów osadniczych na terenie komturstwa rogozińskiego dostrzega się prawidłowości w zależności ich położenia względem wybranych elementów środowiska. Obliczone wartości produktywności rolnej we wspomnianych strefach buforowych odpowiadały przeciętnym plonom dla całego komturstwa. Należy jednak zauważyć, że osadnictwo koncentrowało się w pobliżu stref krawędziowych oraz obiektów hydrograficznych,

140 140 Sebastian Tyszkowski Ryc. 3. Rozmieszczenie jednostek osadniczych na obszarze komturstwa rogozińskiego Fig. 3. Location of settelment objects in Rogoźno commandity Ryc. 4. Główne typy gleb oraz zasięg lasów w komturstwie rogozińskim Fig. 4. Main soil types and forest range in Rogoźno commandity

141 Uwarunkowania lokalizacji jednostek osadniczych oraz zmian Ryc. 5. Jakość kompleksów glebowo-rolniczych na obszarze komturstwa rogozińskiego. Wartości powierzchni pól z mapy 1:25000 zmienione na siatkę GRID o bokach 500x500 m Fig. 5. Soil quality in the Rogoźno commandity Data from 1:25000 soil map transformatedto GRID net 500x500 m w których to miejscach z reguły występują słabe gleby rdzawe, bielicowe, murszaste i torfowe. Powoduje to zaniżenie wartości produktywności w strefach buforowych. Po uwzględnieniu tego aspektu i dokonaniu poprawek w obliczeniach okazało się, że osady wiejskie znajdowały się na obszarach, w których potencjalnie możliwości produkcji były o blisko 30% większe w stosunku do średniej dla całego komturstwa. Analiza zmian zasięgu lasów wskazuje, iż udział powierzchni leśnych w komturstwie rogozińskim wynosił około 15%. Zasięg lasów pokrywa się bardzo dobrze z zasięgiem występowania słabych jakościowo gleb. Uznać można zatem, że średniowieczni rolnicy pomimo, iż dysponowali takimi możliwościami, nie podejmowali gospodarowania na ubogich glebach, skupiając się na intensywnym wykorzystaniu najkorzystniejszych terenów.

142 142 Sebastian Tyszkowski PODSUMOWANIE Przeprowadzone analizy pozwalają na stwierdzenie, że środowisko przyrodnicze sprzyjało rozwojowi komturstwa rogozińskiego. Warunki naturalne, głównie glebowe, sprzyjały uzyskiwaniu sporych nadwyżek produkcji zbóż, a co za tym idzie umacniały pozycję ekonomiczną badanej jednostki terytorialnej. Być może to właśnie dogodne położenie, wraz z właściwym wykorzystaniem ziem stało się podstawowym powodem przejęcia komturstwa, z podległymi mu enklawami przez Wielkiego Mistrza, w celu zwiększenia bezpośredniego zysku dla Zakonu. Zauważa się przy tym wyraźną tendencję występowania osadnictwa na bardziej urodzajnych terenach. Jest to o tyle istotne, iż w okresie późnego średniowiecza rolnicy byli w stanie gospodarować również na glebach słabych. Wydaje się to o tyle ciekawe, iż mowa tu o jednym z najlepiej rolniczo wykorzystywanych obszarów na ziemi chełmińskiej, jak i na obszarze państwa krzyżackiego. Chcąc uzyskać dokładniejsze wyliczenia można oprzeć się na źródłach historycznych i archiwalnych. Celem opracowania była jednak próba weryfikacji pewnych ogólnych założeń i odszukanie zależności między człowiekiem i gospodarką a środowiskiem przyrodniczym na ziemi chełmińskiej w okresie późnego średniowiecza. Literatura Ładogórski T., 1958, Studia nad zaludnieniem Polski w XIV wieku, Wrocław. Jóźwiak S., 1997, Powstanie i rozwój struktury administracyjno-terytorialnej zakonu krzyżackiego na Kujawach i w ziemi chełmińskiej w latach , TNT, Toruń. Poliński D., 2003, Późnośredniowieczne osadnictwo wiejskie w ziemi chełmińskiej, UMK, Toruń. Rutkowska-Płachcińska A. (red.), 1978, Historia kultury materialnej Polski w zarysie, T. II Od XIII do XV wieku, Wrocław-Warszawa-Kraków-Gdańsk. Skodlarski J., 2000, Zarys historii gospodarczej Polski, Warszawa-Łódź. Tandecki J., 2000, Podziały administracyjne państwa zakonnego w Prusach, [w:] Nowak Z. H. (red.), Państwo zakonu krzyżackiego w Prusach, Toruń, Tyszkowski S., 2006, Uwarunkowania przyrodnicze lokalizacji krzyżackich jednostek administracji terytorialnej na przykładzie komturstwa rogozieńskiego, [w:] Gierszewski P., Karasiewicz M. T. (red.), Idee i praktyczny uniwersalizm geografii. Geografia fizyczna, Dokumentacja Geograficzna 32, IG i PZ PAN, Warszawa,

143 Przejawy denudacji we wschodniej części dorzecza górnej Odry od schyłku epoki brązu 143 Prace i Studia Geograficzne 2012, T. 50, ss Krzysztof J. Wójcicki Katedra Paleogeografii i Paleoekologii Czwartorzędu Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Śląski PRZEJAWY DENUDACJI WE WSCHODNIEJ CZĘŚCI DORZECZA GÓRNEJ ODRY OD SCHYŁKU EPOKI BRĄZU Symptoms of denudation in the eastern part of the Upper Odra River basin from the decline of the Bronze Age Abstract: The goal of studies in the Ruda and Kłodnica valleys was to establish denudation intensity corresponding to phases of farming and breeding economy. Research was aimed at defining chronology of sedimentation of overbank, proluvial fan and sheetwash deposits. It was affirmed that (1) denudation at the end of the Bronze Age and during the Hallstatt and Roman Periods of the Iron Age reached relatively low intensity in comparison to population density at that time, (2) strong increase of denudation occurred in the older part of the Early Middle Ages in spite of demographic regress at that time, (3) the highest denudational rate was noticed throughout historical times. Additionally, studies show that proluvial fan and sheetwash deposits can be treated as indicators of the close neighborhood of a settlement. Overbank deposits can record shifts occurring in a larger distance from deposition zone, though their extension and thickness decrease along with distance growth from the area transformed under influence of human activity. Słowa kluczowe: geoarcheologia, historia osadnictwa, datowania radiowęglowe, denudacja, sedymentacja Key words: geoarchaeology, history of settlement, radiocarbon dating, denudation, sedimantation WPROWADZENIE Do zasadniczych zadań geoarcheologii (archeologii środowiskowej) należy badanie środowiskowych uwarunkowań osadnictwa oraz wpływu procesów osadniczych na kierunki przekształceń środowiska przyrodniczego. W drugim nurcie mieszczą się studia nad oddziaływaniem osadnictwa na rozwój procesów denuda-

144 144 Krzysztof J. Wójcicki cyjnych w obszarach zasiedlonych. Wieloletnie studia wskazują, że procesy zagospodarowania zlewni prowadzą pośrednio do ożywienia erozji i sedymentacji na stokach i w dnach dolin. Znajduje to swój zapis sedymentacyjny przede wszystkim w postaci nasilenia depozycji utworów powodziowych, deluwiów, koluwiów lub proluwiów u wylotu dolin odwadnianych epizodycznie (m.in. Starkel 1989, Śnieszko 1995, Klimek 1996, 2003, Twardy i in. 2004). Wyrazistość tego zapisu zależy zarówno od stopnia antropogenicznych przekształceń środowiska (jako funkcji gęstości zaludnienia i systemu gospodarczego), jak i przebiegu procesów naturalnych sterowanych przez zmienne klimatyczne. Oddzielenie uwarunkowań naturalnych i antropogenicznych napotyka na trudność, stąd w niniejszym opracowaniu osady, których depozycja może być wiązana pośrednio z działalnością człowieka nazywane są osadami korelatywnymi do poszczególnych faz osadnictwa. Ostatnie lata przyniosły znaczący postęp zarówno w badaniach nad historią osadnictwa jak i przebiegiem sedymentacji w prawobrzeżnej części zlewni górnej Odry (m.in. Klimek 1996, 2003, Abłamowicz, Śnieszko 2001, Abłamowicz 2004, Foltyn i in. 2004, Wójcicki, Nita 2004). Stanowią one materiał do głębszej analizy antropogenicznych uwarunkowań procesów depozycyjnych. Celem niniejszej publikacji jest rozpatrzenie wpływu osadnictwa na zapis sedymentacyjny zarejestrowany w wypełnieniu dolnych odcinków dolin Rudy i Kłodnicy. Wydaje się, że zlewnie obu rzek są obszarami dogodnymi do przeprowadzenia analizy porównawczej z uwagi na: (1) podobną historię osadnictwa, (2) odmienność krajobrazową i związane z tym różnice w przestrzennym układzie centrów osadniczych w badanych dorzeczach. TEREN BADAŃ Rzeka Ruda o długości 51,5 km odwadnia północną część Płaskowyżu Rybnickiego i południowo-wschodni fragment Kotliny Raciborskiej. Badania w dolinie Rudy koncentrowały się na 12 km odcinku poniżej Zbiornika Rybnickiego. Zlewnia Rudy po Kuźnię Raciborską obejmuje obszar blisko 410 km 2, co stanowi około 80% powierzchni jej dorzecza (bez odcinka ujściowego i zlewni Suminy). W górnej części zlewni na obszarze Płaskowyżu Rybnickiego i przyległych wysoczyznach (ryc. 1A) odsłaniają się gliny, piaski gliniaste i piaski fluwioglacjalne zlodowacenia odry (Kotlicka, Kotlicki 1977). Jedynie w strefie południowego wododziału występują utwory lessowe. W dolnej części zlewni na obszarze Niecki Kozielskiej dominują piaski eoliczne wykształcone na osadach wodnolodowcowych. Przewaga ubogich w składniki pokarmowe gleb bielicoziemnych rozwiniętych na utworach piaszczystych decyduje o relatywnie niskim stopniu rolniczego

145 Przejawy denudacji we wschodniej części dorzecza górnej Odry od schyłku epoki brązu 145 Ryc. 1. Lokalizacja obszaru badań na tle jednostek geomorfologicznych południowej Polski [A] oraz powierzchnie leśne w dorzeczach Rudy i Kłodnicy u schyłku XVIII w. (wg Kaczmarskiego i in. 1984) [B]: Typy rzeźby: 1 - działy wyżynne i garby wykształcone na skałach zwięzłych, 2 - płaskowyże lessowe, 3 - wysoczyzny piaszczysto-gliniaste, lodowcowe, 4 - wysoczyzny piaszczyste, wodnolodowcowe, 5 - równiny piaszczyste, miejscami zwydmione, 6 - doliny rzeczne. Fig. 1. Location of the study area with respect to the geomorphological units of southern Poland [A] and forest areas occupying the Ruda and Kłodnica River basins at the decline of 18th century (according to Kaczmarski et al. 1984) [B]. Types of relief: 1 - upland and hummock composed of hard rocks, 2 - loess plateau, 3 - glacial plain, 4 - outwash plain, 5 - sandy plain, locally with dunes, 6 - river valley. zagospodarowania dorzecza Rudy. Wskaźnik zalesienia obliczony na podstawie mapy szaty roślinnej Górnego Śląska w XVIII w. (Kaczmarski i in. 1984) wynosił dla dorzecza Rudy 48%. Obecnie lasy zajmują 41% powierzchni dorzecza. Zwarte kompleksy leśne utrzymały się zwłaszcza w dolnej części zlewni (ryc. 1B). Bardziej rozległe obszary wylesione występują natomiast w górnej części dorzecza w rejonie Rydułtów, Rybnika i Żor. Kłodnica o długości 75,3 km odwadnia zachodnią część Wyżyny Śląskiej i wschodni fragment Kotliny Raciborskiej. W dolinie Kłodnicy prace prowadzono na 15 km odcinku poniżej Zbiornika Pławniowice. Zlewnia Kłodnicy po wodowskaz w Lenartowicach obejmuje obszar 1054,6 km 2, co stanowi ponad 97% powierzchni dorzecza. W górnej i środkowej części zlewni, na obszarze zaliczanym do Wyżyny Śląskiej i Wysoczyzny Rachowickiej (Kotlina Raciborska), wśród

146 146 Krzysztof J. Wójcicki utworów powierzchniowych dominują gliny i ich zwietrzeliny oraz piaski gliniaste i wodnolodowcowe zlodowacenia odry (Kotlicka, Kotlicki 1977). Bardziej zróżnicowana krajobrazowo jest dolna część zlewni. W obrębie Wysoczyzny Proboszczowickiej utwory gliniasto-wodnolodowcowe pokryte są w części zachodniej płatem lessu. Na obszarze Niecki Kozielskiej dominują natomiast utwory piaszczysto-żwirowe, głównie wodnolodowcowe. W dorzeczu Kłodnicy znaczące powierzchnie zajmują relatywnie żyzne gleby brunatnoziemne rozwinięte na glinach i lessach (Abłamowicz, Śnieszko 2001). Decydowało to zapewne o bardziej intensywnym użytkowaniu rolniczym tego terenu. Wskaźnik zalesienia obliczony na podstawie mapy szaty roślinnej Górnego Śląska w XVIII wieku (Kaczmarski i in. 1984) wynosił dla dorzecza Kłodnicy 30%. Obecnie lasy zajmują 24% powierzchni dorzecza. Zachowały się w postaci izolowanych płatów i jedynie na obszarze Niecki Kozielskiej i zachodniej części Wysoczyzny Rachowickiej stanowią część bardziej zwartego kompleksu leśnego. W świetle badań archeologicznych górna Odra stanowiła przez długi czas barierę osadniczą. Oddzielała gęsto zaludniony Płaskowyż Głubczycki od słabo zaludnionej prawobrzeżnej części dorzecza (m.in. Kulczycka-Leciejewiczowa 1993, Gedl 1997). W dorzeczach Rudy i Kłodnicy neolit reprezentowany jest jedynie przez rozproszone stanowiska osadnicze KPL (kultury pucharów lejkowatych) i KCS (kultury ceramiki sznurowej). W większości miały one zapewne charakter sezonowy (Abłamowicz, Śnieszko 2001, Foltyn i in. 2004). Większa i bardziej stała presja osadnicza datuje się na czasy KŁ (kultury łużyckiej) u schyłku epoki brązu i w okresie halsztackim. Pozostałości osadnictwa tej kultury odkryto na całym obszarze dorzeczy Rudy i Kłodnicy. Do istotnego rozrzedzenia osadnictwa doszło w starszym i środkowym okresie lateńskim, późnym podokresie przedrzymskim i okresie wczesnorzymskim (Abłamowicz 2004). Dość liczne ślady osadnictwa KP (kultury przeworskiej) odnotowujemy natomiast w okresie późnorzymskim (Foltyn i in. 2004, Abłamowicz 2004). Po ponownym regresie osadnictwa utrzymującym się jeszcze w starszych fazach wczesnego średniowiecza doszło do jego intensyfikacji w XI?, XII, a przede wszystkim w XIII i na przełomie XIII/XIV wieku (Panic 1992). Dalsze zmiany demograficzne związane były z urbanizacją i industrializacją w czasach nowożytnych. W efekcie tych procesów w dorzeczu Rudy ludność koncentruje się obecnie w górnej części zlewni w rejonie Rybnika i Żor. Osadnictwo w dolnej części zlewni uległo stabilizacji już od średniowiecza. Jeszcze wyraźniejsze przesunięcie środka ciężkości osadnictwa do górnej części zlewni zaszło w ostatnich stuleciach w dorzeczu Kłodnicy.

147 Przejawy denudacji we wschodniej części dorzecza górnej Odry od schyłku epoki brązu 147 OSADY KORELATYWNE DO FAZ OSADNICZYCH W DOLINACH RUDY I KŁODNICY Badaniami objęto korelatywne do faz osadniczych utwory: (1) powodziowe, (2) stożków napływowych u wylotu dolin odwadnianych epizodycznie, (3) spłukiwania pokrywowego u podnóża stoków dolin lub krawędzi teras plejstoceńskich. Osady powodziowe pełnią istotną rolę w budowie badanych odcinków dolin. W dolinie Rudy w starszych okresach holocenu sedymentacja pozakorytowa przebiegała na ograniczoną skalę i zapisała się w postaci epizodycznej dostawy drobnoziarnistych osadów do obniżeń starorzeczy. W profilu Podbiała Druga jedna z takich warstw była akumulowana przed 1015±70 lat BP (ryc. 2). Pokrywy osadów pozakorytowych o dużej miąższości notowane są jednak dopiero w obrębie najmłodszych generacji włożeń aluwialnych w osi doliny. Poznanie budowy wewnętrznej tych serii aluwialnych zawdzięczamy pracom Klimka (1996, 1999). W stanowisku Stodoły około 1,7 m seria laminowanych osadów powodziowych jest młodsza od szczątków drewna tkwiących w stropie osadów korytowych i datowanych na 1050±60 i 900±60 lat BP. Od około 0,8 m zalega górny kompleks osadów pozakorytowych z węglami drzewnymi młodszymi niż 300 lat. Charakteryzuje się on dwu-, trzykrotnym wzrostem zawartości cynku, którego uruchomienie interpretowane jest jako rezultat wylesienia i zwiększonej erozji gleb (Klimek 1996). Podobny skokowy wzrost zawartości cynku zanotowano w osadach piaszczysto-mułkowych przykrywających kopalne starorzecze w stanowisku Stodoły/Zakole. W odciętym starorzeczu były początkowo gromadzone mułki organiczne datowane w spągu na 2970±120 lat BP, których akumulacja została z biegiem czasu zastąpiona przez depozycję osadów pozakorytowych o miąższości dochodzącej do około 1,7 m (Klimek 1999). W odsłonięciu Stodoły/Las datowaniu poddano szczątki drobnych korzonków pogrzebanych in situ na głębokości około 1,2 m. Rezultat datowania wskazuje, że występująca w górnej części profilu seria osadów pozakorytowych jest młodsza niż 890±50 lat BP (Klimek 1999). W odsłonięciu w Rudzie Kozielskiej w spągu 1,8 m serii osadów pozakorytowych występują żwiry z fragmentami drewna. Datowanie jednego z pni wykazało wiek 350±60 lat BP. Na żwirach zalega seria osadów mułkowych z fragmentami drewna datowanymi na 130±60 lat BP, a wyżej utwory mułkowo-piaszczyste w stropowej części z miałem węglowym (Klimek 1996). Miał węglowy występuje powszechnie w osadach najniższego stopnia terasowego, reprezentowanych przez odsłonięcie Stodoły/Granica (Klimek 1996), jak również w szeregu wypełnień starorzeczy najmłodszej generacji (np. stanowisko Stany). Pozwala to datować analizowane osady pozakorytowe na okres eksploatacji węgla kamiennego zapoczątkowany około 200 lat temu. W dolinie Kłodnicy depozycja osadów pozakorytowych zachodziła na większą skalę niż miało to miejsce w dolinie Rudy. U podnóża stoków Wysoczyzny

148 148 Krzysztof J. Wójcicki

149 Przejawy denudacji we wschodniej części dorzecza górnej Odry od schyłku epoki brązu 149 Ryc. 2. Profile litologiczne i interpretacja genetyczna osadów w dolinie Rudy (stanowiska Stodoły, Stodoły/Las i Stodoły/Zakole wg Klimka (1996, 1999)): 1 - torf, 2 - torf zamulony, 3 - torf zapiaszczony, 4 - mułek z substancją organiczną, 5 - piasek z substancją organiczną, 6 - mułek, 7 - mułek piaszczysty, 8 - piasek mułowy, 9 - piasek, 10 - piasek ze żwirem, 11 - żwir piaszczysty, 12 - drewno, węgle drzewne, korzenie, 13 - miał węglowy, 14 - data radiowęglowa, 15 - chronozony ustalone metodą pyłkową, 16 - Facje: [ch] - korytowa, [ob] - pozakorytowa, [bc] - biochemiczna, [s] - stokowa. Fig. 2. Stratigraphy and genetic interpretation of deposits from the Ruda valley (localities Stodoły, Stodoły/Las and Stodoły/Zakole according to Klimek (1996, 1999)): 1 - peat, 2 - silty peat, 3 - sandy peat, 4 - silt with organic remains, 5 - sand with organic remains, 6 - silt, 7 - sandy silt, 8 - silty sand, 9 - sand, 10 - sand with gravel, 11 - sandy gravel, 12 - wood, charcoal, roots, 13 - coal dust, 14 - radiocarbon date, 15 - pollen chronozones, 16 - Facies: [ch] - channel f., [ob] - overbank f., [bc] - biochemical f., [s] - slope f.

150 150 Krzysztof J. Wójcicki Proboszczowickiej drobnoziarnista pokrywa powodziowa o miąższości przekraczającej lokalnie 1,5 m zajmuje całą szerokość dna doliny, ale na obszarze Niecki Kozielskiej jej zasięg ogranicza się już tylko do strefy najmłodszych teras włożonych. Intensywna nadbudowa tej pokrywy zachodziła w ostatnich kilkunastu stuleciach (Wójcicki, Nita 2004). Profile osadów wypełniających starorzecza wskazują, że w starszych okresach holocenu jedynie z rzadka dochodziło do przerwania akumulacji biogenicznej na skutek dostawy utworów powodziowych (ryc. 3). Również torfowisko zajmujące rozległą strefę najbliższego sąsiedztwa wielokulturowej osady w Łanach Małych rozwijało się w holocenie w warunkach niewielkiej dostawy składników alogenicznych. Według datowania radiowęglowego dostawa drobnoziarnistych aluwiów przykrywających torfy została zapoczątkowana nie wcześniej niż 1720±80 lat BP. Budowę wewnętrzną najmłodszych włożeń aluwialnych Kłodnicy rozpoznano w stanowisku Huta Piła. W profilu tym na średnioziarnistych piaskach korytowych na głębokości 2,75 m znajduje się spąg silnie zapiaszczonych osadów organicznych, wydatowanych na 1930±70 lat BP. Akumulacja biogeniczna została ostatecznie przerwana około 1215±70 lat BP, a datowane osady zostały przykryte około 1,5 m serią piaszczysto-mułkowych osadów pozakorytowych o odwróconej sekwencji frakcjonalnej. W profilu Las Turbina, na żwirowo-piaszczystych osadach korytowych gromadzone były od środkowego subboreału osady wypełniające starorzecze. Kres akumulacji górnej serii mułków organicznych i torfów został wydatowany w tym stanowisku na około 520±60 lat BP. Powyżej występuje aluwialna seria mułków piaszczystych przechodzących ku górze w piaski drobnoziarniste o łącznej miąższości około 85 cm. Również starorzecza najmłodszej generacji (m.in. stanowiska Łany Małe 2, Blachownia) wypełniane były w warunkach intensywnej dostawy osadów pozakorytowych. W stanowiskach Wydzierów i Folwark Kobylec aluwia zawierają miał węglowy, świadczący o utrzymywaniu się dużego natężenia sedymentacji pozakorytowej w okresie ostatnich dwóch stuleci. Utwory piaszczyste budujące stoki w dolnej części dorzecza Rudy nie sprzyjają rozwojowi erozji wąwozowej i akumulacji proluwiów. W badanym odcinku doliny występują stożki aluwialne związane z działalnością cieków stałych. W dolinie Kłodnicy stożki napływowe cieków epizodycznych rozwinęły się u podnóży Wysoczyzny Proboszczowickiej w prawobrzeżnej części doliny. Do największych form tej grupy zaliczyć można stożek pokrywający osady wypełniające starorzecze w stanowisku Ujazd/Zandrzyny. W starorzeczu tym od młodszego dryasu deponowane były osady torfowo-węglanowe świadczące o wysokiej stabilności pobliskich stoków (Wójcicki, Nita 2004). Według datowań wykonanych przez Klimka (2003) zapoczątkowanie dostawy proluwiów lessowych i przykrycie torfów u wylotu wąwozu nastąpiło około 2240±100 lat BP. Kolejne daty 1090±90, 835±80 i 780±120 lat BP otrzymano z próbek położonych w większej odległości od nasady stożka (Klimek 2003, Wójcicki, Nita 2004). Wskazują one, że prograda-

151 Przejawy denudacji we wschodniej części dorzecza górnej Odry od schyłku epoki brązu 151 cja osadów mogła ulec nasileniu w średniowieczu. Nieco mniejszy stożek napływowy rozwinął się u wylotu wąwozu w stanowisku Gaj. Wiek przerwania akumulacji organicznej przez pylaste utwory dystalnej części stożka został tam ustalony na mniej niż 1010±70 lat BP. Obserwacje z rejonu Łanów Małych wskazują na kontynuację procesów erozji wąwozowej i współczesnego rozwoju stożków proluwialnych (Wójcicki, Nita 2004). Osady spłukiwania pokrywowego odgrywają niewielką rolę w budowie dna doliny Rudy. Charakterystyczny jest przykład wypełnienia starorzecza z Rudy Kozielskiej. W diagramie pyłkowym z tego profilu zaznaczają się wyraźnie dwa okresy działalności człowieka (Nita, informacja ustna). Wylesienia związane z uprawą zbóż w sąsiedztwie stanowiska nie doprowadziły jednak do zmian typu sedymentacji i w okresie subatlantyckim akumulowane były w analizowanym profilu torfy. Utwory spłukiwania pokrywowego zidentyfikowano jedynie w wypełnieniu starorzecza w Paproci. Wspomniana forma należy do grupy największych i zapewne najstarszych (pochodzących zapewne z późnego vistulianu lub początków holocenu) paleomeandrów Rudy. Tym niemniej w analizowanym profilu, osady pierwotnego wypełnienia uległy degradacji, o czym świadczą ślady poziomu pożarowego na głębokości cm. Powyżej tego poziomu datowanego w spągu na 1010±14 lat BP występuje kilkucentymetrowa warstwa piaszczystych utworów stokowych. Powyżej ponownie rozwijały się torfy, świadcząc o stabilizacji pobliskiego stoku w ostatnich stuleciach. W przeciwieństwie do doliny Rudy, w dolinie dolnej Kłodnicy zapis aktywności procesów stokowych jest powszechny. W starorzeczu w Sławięcicach począwszy od okresu preborealnego gromadzone były torfy. Na głębokości około cm w warstwie datowanej na 1305±70 lat BP pojawiają się pierwsze ślady zapiaszczenia. Dostawa utworów stokowych została w analizowanym profilu poprzedzona pojawieniem się w profilu pyłkowym ziarna Cerealia typ (Wójcicki, Nita 2004).W stanowisku Las Czajka strop torfów wypełniających starorzecze i następnie przykrytych przez piaski w strefie przyzboczowej został wydatowany na 720±60 lat BP. W stanowisku Bany wykonano odsłonięcie 164 cm kompleksu osadów stokowych, złożonego z ogniw piaszczysto-żwirowych z nielicznymi przewarstwieniami mułkowymi. Kompleks ten zalega na biogenicznych osadach wypełniających kopalne starorzecze datowanych w stropie na 540±60 lat BP. W profilu Sławięcice/DOS osady biogeniczne wypełniające starorzecze i datowane na głębokości cm na 200±60 lat BP zostały przykryte przez piaszczysto- -mułkowe deluwia.

152 152 Krzysztof J. Wójcicki