Előfizetés a lapra

Porrá lett jégkorszakok

éghajlatváltozás, geológia, jégkorszak, lösz, OTKA, Talajok Nemzetközi Éve

2015/04/15

Az éghajlatváltozás folyamatának és a lehetséges jövőbeli változásoknak az előrejelzése nem történhet meg a múltban lejátszódott események megismerése nélkül. A rég letűnt idők porviharainak lerakódásai fontos szerepet töltenek be mindebben. A hazánk területét is nagy vastagságban fedő hullóporos eredetű löszrétegek segítségével az elmúlt egymillió év klímatörténetét tárhatjuk fel.

Első pillantásra több szempontból is meglepőnek és ellentmondásokkal terheltnek tűnhet a cikk címe. Először is, ha a jégkorszakok porrá – azaz semmivé – lettek hajdanán, hogyan is gondoljuk, hogy megismerhetjük, rekonstruálhatjuk őket? Másodsorban, a por és a porviharok sokkal inkább társíthatók a forró és száraz égöv sivatagjaihoz és Bel­ső-Ázsia végeláthatatlan pusztáihoz, mint a jégkorszakok fagyos-jeges környezetéhez. Különben is, nap mint nap arról értesülünk, hogy szeretett bolygónk klímáját mi emberek éppen a melegedés és a szélsőségessé válás irányába mozdítjuk el, és éppen a tavalyi 2014-es év volt a rendszeres mérési eredményekkel rendelkező, 1880-ig visszadatálható időszak leg­me­le­gebb esztendeje. Akkor manapság nem éppen a porviharok kialakulásától és pusztító hatásaitól kellene tartanunk? Részben igen. A szélerózió hatására a légkörbe kerülő ásványi por mennyisége ugyanis globálisan több milliárd tonnára tehető évente és várhatóan ez az érték növekedni fog a jövőben, bár ez önmagában nem egy új keletű jelenség.

Egynemű, fakósárga lösz Dunaszekcső mellett

Szél szárnyán

A földtörténeti múlt bizonyos időszakaiban a légköri por mennyisége a mainak akár 15–20-szorosa is lehetett. Ilyen időszakokat ismerünk a 2,6 millió évvel ezelőtt kezdődött pleisztocén kor utolsó 1–1,2 millió évében is. Ekkoriban részben a Nap körül keringő Föld pályaelemeinek ciklikus megváltozása, a légkör összetételének módosulása, részben pedig a kontinensek elhelyezkedése miatt hosszabb-rövidebb időszakokra nagy kiterjedésű, vastag jégtakaró borította Észak-Amerika, Európa és Ázsia jókora részét.

 A glaciálisok, azaz eljegesedések során a szárazföldi jég őrlő és a fagyváltozékonyság kőzetaprózó hatására nagy mennyiségben képződtek a szél által könnyen szállítható finomszemcsés törmelékek, melyek a jégpajzs előterében kialakult olvadékvizes síkságokon, va­la­mint az eljegesedett magasabb hegységek törmelékkúpjain halmozódtak fel. A jelenleg vízzel fedett kontinentális perem fokozódó szárazra kerülése következtében és a magasnyomású, anticiklonális központok kialakulása miatt az uralkodó szelek ereje, munkavégző képessége megnőtt. A jégtakarók előteréből a gyérülő növényzet kevésbé tudta kifejteni pormegkötő hatását, így hatalmas mennyiségű ásványi por került a „szél szárnyán” (eolikus folyamatok révén) a levegőbe.

Löszök és löszszerű üledékek eloszlása a jégkorszaki Európában, feltűntetve a mélységi és magassági viszonyokat is (Pierre Antoine térképe alapján, a szerző által módosítva)

Sárgaföld paleotalajjal

A forrásterületektől távolodva a szél sebességének csökkenése miatt a poranyag kihullott, és jellemzően füves pusztákon halmozódott fel; évente alig néhány tized milliméter, ezerévente talán pár deciméter. Ám a földtörténeti múlt jelenségei türelmesek, olykor több tízezer éves periódusokkal van dolgunk. Így némely helyen nagy vastagságban halmozódhatott fel a jégkorszakok poranyagából egy sajátos kőzet, a lösz, melyet fakósárga színéről, rendkívül finomszemcsés alapanyagáról könnyen felismerhetünk. Az apró, 10–50 mikrométer (0,01–0,05 milliméter) átmérőjű, döntően kvarcból, földpátból, kalcitból, dolomitból és agyag­ás­vá­nyok­ból álló szemcséket kalcit cementálja össze. Földünk szárazföldjeinek mintegy 10 százalékát borítják löszök, hazánk területének pedig csaknem harmadán megtalálhatjuk.

 A Duna-völgy alföldi szakaszán, a Mezőföld 50–60 méteres vastagságú üledéktakarója a magaspartok függőleges falaiban bukkan felszínre, például Paks, Dunaföldvár, Dunaszekcső térségében. Tovább délre, a határainkon túl Stari Slankamen (Szalánkemén), Surduk (Szurdok) és Batajnica löszsorozatai ismertek a legjobban. A Duna–Tisza köze déli részén a Bácskai-löszhát lerakódásai emelkednek az árterek szintjénél 20–30 méterrel magasabbra, míg a Tisza mellett a Titel-fennsík 50 méteres rétegsora mutat impozáns látványt.

 Közelebbről szemügyre véve azonban érdekes jelenséget figyelhetünk meg a csaknem egynemű löszsorozatokban: a fakósárga üledékeket vékony, néhány tíz centiméteres sötétebb, barnás, vöröses sávok tagolják. A sötétebb horizontok az eljegesedéseket tagoló felmelegedési időszakok – az interglaciálisok – képződményei. Ezekben az időszakokban a belföldi jégtakaró visszahúzódott a pólusok irányába és a jégkorszaki klímát felváltotta egy melegebb-nedvesebb periódus, melynek viszonyai a manapság uralkodó éghajlat jellemzőihez hasonlók. A korábban felhalmozódott löszök legfelsőbb rétegei a mállási folyamatok hatására talajokká alakultak.

 Hazai lösz–paleotalaj sorozatok összevetése mélytengeri üledékek, antarktiszi jégmagok paleohőmérsékleti és pormennyiség-görbéivel, kínai löszök átlagos szemcseméretével és a szél által szállított, a Csendes-óceánban lerakódott üledékekkel (A SZERZŐ GRAFIKÁJA)

A pleisztocénre jellemző ciklikus éghajlatváltozások következtében azonban néhány ezer, olykor néhány tízezer év után újból beköszöntött a zord, hideg jégkorszak és ismét a porfelhalmozódásé és a löszképződésé lett a főszerep. A korábban létrejött talajok betemetődtek, őstalajokká (paleotalajokká) váltak és lösz rakódott rájuk. Ezek a periódusok váltották egymást újra és újra, míg kialakultak a löszrétegek és a paleotalajok egymással váltakozó, nagyvastagságú sorozatai.

  Az egyes paleotalajok Magyarországon sajátos nevezéktan alapján lettek beazonosítva. A hazai löszkutatás egyik legnagyobb alakjának, Pécsi Mártonnak a rendszerében egy-egy talaj neve annak a feltárásnak a nevéből származik, ahol a legjobban kifejlődött változata található. Így a hazai paleotalajok között megtalálhatjuk a Mende Felső (MF), a Basaharc Dupla (BD), a Basaharc Alsó (BA), a Mende Bázis (MB) vagy éppen a Paks Dupla (PD) elnevezésű talajokat. E talajoknak a rétegsorban való elhelyezkedésük alapján egy, a magyarországi viszonyokat jól tükröző általánosított rétegsort állíthatunk össze. Ez az elvi rétegsor az eljegesedések porfelhalmozódásához kapcsolódó löszképződést, valamint a melegebb időszakok talajképző időszakainak minden egyes mozzanatát rögzítette számunkra.

Mélytengeri archívumok

A folyamatosan fejlődő mérési módszerek segítségével viszonylag jól meg tudjuk határozni az egyes rétegek korát. A minél precízebb kormeghatározáshoz a sokkal pontosabb adatsorokat tartalmazó mélytengeri üledékekkel és antarktiszi jégfuratokkal történő párhuzamba állítás nyújthat támpontot. A löszökkel ellentétben ezek az üledékek környezetüknél fogva és felhalmozódási körülményeikből adódóan az elmúlt mintegy 800 ezer év éghajlatváltozásainak legpontosabb archívumai. A jégfuratok levegőbuborékainak, valamint a mélytengeri lerakódások apró mészvázainak oxigén-  és deutérium- méréseiből a múltbéli hőmérsékleti viszonyok megváltozását rekonstruálhatjuk. Ennek hátterében az a felismerés áll, hogy a különböző atomsúlyú oxigén- és hidrogénizotópok megoszlása hőmérsékletfüggő.

 

Paleotalajokkal tagolt, nagyvastagságú löszsorozatok Paks (a), Batajnica – Szerbia (b) és Villány (c) térségében

(A SZERZŐ FELVÉTELEI)

A globális referenciagörbékkel történő összehasonlítás révén az ezekben a sorozatokban található, szintén hulló­poros eredetű horizontokkal is korrelálhatjuk a hazai löszöket. Így vált egyértelművé, hogy a jégkorszakok idején bolygószerte megnövekedett a légköri por­kon­cent­ráció. A legteljesebb, az egyes helyeken 350–400 méteres vastagságot is elérő kínai löszsorozatokkal történt összehasonlítás révén a felmelegedési időszakok hasonlóságait fedezhettük fel. Bizonyos, az átlagosnál melegebb és hosszabb interglaciálisok során fejlettebb és vastagabb talajok alakultak ki a Kárpát-medencében és a kínai Lösz-fennsíkon egyaránt, tükrözve, hogy a felmelegedési időszakok sem voltak egyformák.

Porban az igazság

A hazai löszsorozatok kutatási eredményei rámutattak, hogy rétegsoraink kialakulása nagyvonalakban hasonló körülmények között ment végbe, mint a többi jégkorszaki, hullóporos eredetű üledéksor. A magyarországi lösz–paleotalaj-sorozatok komplex elemzésével az elmúlt mintegy 1 millió év őskörnyezeti változásait ismerhetjük meg. A poranyag származási helyének azonosításával és a felhalmozódott üledék szemcseméretének változásaiból a glaciális időszakok uralkodó szélirányait és szélsebességeit, az interglaciálisok során képződött paleotalajok talajtani és geokémiai elemzésével a felmelegedési időszakok hőmérsékleti és csapadékviszonyait, a pollen és őslénytani leletek alapján pedig a hajdani környezeti és ökológiai körülményeket tárhatjuk fel. Hozzájárulva mindezzel a múltbéli éghajlati és egyéb környezeti változások kialakulásának mélyebb megértéséhez.

 VARGA GYÖRGY

OTKA

PD 108708

PUB-I 114496

2015/10