Streszczenia
referatów
i posterów

Instytut Badań Czwartorzędu
Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza
Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich Komisja Badań Czwartorzędu
Polskiej Akademii Nauk
III Seminarium
GENEZA, LITOLOGIA I STRATYGRAFIA UTWORÓW CZWARTORZĘDOWYCH
w 20 rocznicę śmierci PROFESORA BOGUMIŁA KRYGOWSKIEGO

Mirosław Makohonienko Zakład Paleoekologii Czwartorzędu Instytutu Badań Czwartorzędu UAM Poznań
Tomasz Schubert Zakład Paleoekologii Czwartorzędu Instytutu Badań Czwartorzędu UAM Poznań
Adam Wojciechowski Zakład Geologii i Paleogeografii Czwartorzędu Instytutu Badań Czwartorzędu UAM Poznań

Paleoekologiczne studium późnovistuliańskich osadów jeziornych z Bożejewic, Kujawy
Osady biogeniczne dużych miąższości, bądź znaczne nagromadzenia osadów mineralnych zawierające detrytus roślinny i zwierzęcy dają dobrą gwarancję rejestru minionych procesów i wydarzeń. Tego typu osady z okresu schyłku ostatniego zlodowacenia i początku holocenu są rzadkością, podobnie jak studia paleoekologiczne i paleogeograficzne dotyczące tego, stosunkowo krótkiego, przedziału czasu. Obecny zakres wiedzy o przełomie plejstocenu i holocenu wskazuje, że ciągle istotnym problemem jest możliwość pozyskania do analiz osadów zawierających pełną sekwencję lito- i biostratygraficzną. Problem ten wyraża się gwałtownym ubożeniem posiadanych informacji o coraz starszych okresach schyłku vistulianu. Podczas gdy okres młodszego dryasu został udokumentowany w blisko 70 stanowiskach z obszaru Polski, to najstarszy dryas w zaledwie kilkunastu. Dodatkowo, w przeważającej części stanowisk, wiedza o minionym stanie środowiska oparta jest tylko na wynikach analizy palinologicznej. Choć niewątpliwie metoda ta dostarcza bardzo szeroki zakres informacji, to wybiórcze jej stosowanie ogranicza przecież możliwości wnioskowania. Inspiruje to zatem potrzebę ciągłych poszukiwań stanowisk z pełną i miąższą sekwencją osadów oraz poddawanie ich szeregu analizom paleontologicznym i sedymentologicznym.
W roku 1997 rozpoczęto badania osadów kopalnego basenu sedymentacji biogenicznej, leżącego w pobliżu miejscowości Bożejewice koło Kruszwicy na Wysoczyźnie Kujawskiej. Wspomniany basen, utworzony został w zagłębieniu rynny wyciętej w wysoczyźnie dennomorenowej. Współcześnie dnem rynny, wypełnionej torfem i osadami jeziornymi, płynie niewielki ciek wodny znajdujący swe ujście w Noteci. Pierwotnie, celem podjętej tu analizy palinologicznej było odtworzenie historii rozwoju szaty roślinnej z uwzględnieniem działalności antropogenicznej. Na tle osiągniętych wyników znalazły się doniesienia o późnoglacjalnej sekwencji osadów i interesującym subfosylnym zapisie przemian flory tego okresu i początku holocenu. Analiza pyłkowa spągowych partii rdzenia oznaczonego symbolem B1/97, wykazała obecność miąższych osadów akumulowanych w schyłku vistulianu. Okres najstarszego dryasu reprezentowany był przez mułki ponad metrowej miąższości, interstadialny kompleks bölling-alleröd został zapisany w postaci 50 cm nawarstwienia gytii wapiennej a nieco większą miąższość osadów posiadał okres młodszego dryasu (70 cm).
Zgodnie z argumentowaną powyżej potrzebą uzupełniania wiedzy o przełomie ostatniego glacjału i holocenu, rozszerzono pierwotny zakres badań o analizę mikrofosyliów pozapyłkowych, analizę makroszczątków roślinnych oraz subfosylnych mięczaków. Prezentowane doniesienie zawiera wstępne wyniki tych prac.

Najstarszy Dryas

W okresie najstarszego dryasu na dnie zbiornika osadzały się mułki wapienne zawierające niewielkie ilości martwej materii roślinnej i zwierzęcej. Podstawowym składnikiem osadów są utwory mineralne drobnej frakcji: iły, mułki i rzadziej piaski. Dominacja tego składnika w strukturze osadu, niewątpliwie limnicznego pochodzenia, świadczy o dużej aktywności procesów denudacji mechanicznej w zlewni jeziora. Aktywne były także procesy denudacji chemicznej, a penetrujące zlewnię wody wnosiły do zbiornika różnego rodzaju substancje, między innymi związki wapnia i żelaza. Analiza mikroskopowa pozostałości organicznych ujawniła redepozycję komponentów osadów o znacznie starszej genezie. Wśród nich znajdują się ziarna pyłku i zarodniki o rodowodzie trzeciorzędowym: Sequoia, Nyssa, Carya, Taxodium, Platycarya, Pterocarya, Sciadopitys, Ilex, Symplocos, Eucommia, Liquidambar, cf. Celtis, czy typ pyłkowy Fususpollenites oraz ciepłolubne paprocie Schizaceae-Cyathaceae. Natomiast takie taksony jak: Alnus, Corylus, Quercus, Tilia, Fagus, Picea, Abies czy Taxus mogły pochodzić również z czwartorzędowych osadów okresów interglacjalnych. Redeponowanymi mikroskładnikami osadów były także nagromadzenia pozostałości Dinophyceaet. Wspomniane organizmy, jakkolwiek spotykane w wodach słodkich, w przeważającej mierze występują w wodach morskich. Sumaryczny udział składników redeponowanych trzeciorzędowych i czwartorzędowych sięgał w spektrach nawet 60%. Można stąd podejrzewać, że znaczna część ziarn pyłku brzozy (Betula) i sosny (Pinus) jest również starszego wieku. Niewątpliwie składnikami ówczesnej formacji roślinnej były: wierzby (Salix), reprezentowane przez gatunki krzewinkowe (S. polaris/herbacea), dębik (Dryas octopetala), przęśl (Ephedra distachya i E. fragilis typ), jałowiec (Juniperus), bylice (Artemisia), przedstawiciele komosowatych (Chenopodiaceae), traw (Poaceae), turzycowatych (Cyperaceae), posłonka (Helianthemum) oraz skalnic (typy pyłkowe Saxifraga granulata i S. stellaris) i łyszczca (Gypsophila repens typ). W skład flory wchodziły także krzewinki z rodziny wrzosowatych (Ericaceae) - wrzos zwyczajny (Calluna vulgaris), prawdopodobnie bażyna (cf. Empetrum nigrum) oraz mącznica (Arctostaphylos uva-ursi). We florze występować mogły również gatunki zielne z rodziny astrowatych (podrodzina Cichorioidae, typ Aster) oraz krzyżowych (Brassicaceae), różowatych (Rosaceae) i goździkowatych (Caryophyllaceae). Siedliska silniej uwodnione zajmowały prawdopodobnie turzycowate, skrzypy (Equisetum), sity (Juncus) mchy torfowce (Sphagnales) i mchy bruatne (Bryales) wśród nich: Scorpidium scorpioides i gatunki z rodzajów Bryum i Distichum.
W inicjalnym etapie rozwoju roślinności dna zbiornika główną rolę odgrywały zbiorowiska makrofitów składające się niemal wyłącznie z ramienic (Charophyceae). Dogodne warunki rozwoju znajdowała rdestnica nitkowata (Potamogeton filiformis). Pośród fauny bezkręgowców, swą obecność w osadzie manifestowały wioślarki (Cladocera) oraz mszywioły (Bryozoa). Analiza mikrofosyliów pozapyłkowych wykazała bardzo ubogą reprezentację organizmów wodnych w ówczesnym fitoplanktonie. Jedynym, liczniej odnotowanym w stanie kopalnym taksonem była zielenica Pediastrum kawraiskyi, uznawana za charakterystyczny składnik ekosystemów wodnych późnego glacjału. Rzadziej napotykane były cenobia Pediastrum boryanum oraz rodzaju Botryococcus.
Surowe warunki klimatyczne najstarszego dryasu znajdują również odzwierciedlenie w składzie zespołów mięczaków. W całym odcinku rdzenia należącym do tego okresu główną rolę odgrywają gatunki preferujące zimną strefę klimatu peryglacjalnego, jak: Gyraulus acronicus, G. laevis, G. rossmaessleri, Pisidium lilljeborgi, a szczególnie Pisidum obtusale lapponicum i P. stewarti uznawane za najbardziej charakterystyczny element fauny subarktycznej i wskaźniki płytkich zbiorników wodnych istniejących w strefie peryglacjalnej.

Okres przejściowy

W podpoziomie pyłkowym Hippophaë-Salix oraz odpowiadającym mu przedziale makroszczątków Hippophaë i poziomie mięczaków z Valvata piscinalis mikro i makro znaleziska roślinne i zwierzęce wykazują znaczące zmiany. Zmianom inwentarza znalezisk towarzyszyły również zmiany litologiczne. Zmniejszyła się akumulacja materii mineralnej, wzrósł natomiast udział detrytusu roślinnego i węglanu wapnia, prowadząc do wykształcenia się drobnodetrytusowej gytii wapiennej. Ponadto wzrosła produktywność biologiczna zbiornika wodnego, a podłoże zlewni uległo stabilizacji pokrywą roślinną, co spowodowało osłabienie procesów denudacji. Dominacja materii oganicznej w strukturze osadu uwidacznia się na głębokości 538 cm. Poziom ten wyznacza także przerwę w dostawie trzecio- i czwartorzędowych redeponowanych komponentów pyłkowych i dinocyst.
Wraz z początkiem tego okresu znacząco wzrasta ilość gatunków i liczebność okazów fauny mięczaków, a w miejsce dominujących dotychczas elementów subarktycznych pojawiają się taksony o większych wymaganiach termicznych, jak Lymnaea peregra, Armiger crista i Sphaerium corneum. Obok nich licznie występują jeszcze gatunki preferujące chłodniejsze warunki klimatyczne: Gyraulus laevis i G. rossmaessleri, podkreślając przejściowy charakter schyłku najstarszego dryasu. W strukturze asocjacji omawianego poziomu dominujący udział posiadają Valvata piscinalis oraz V. pulchella i Pisidium subtruncatum, będące wskaźnikami formowania się zbiornika wodnego o silnej wegetacji roślinnej.
Wyraźne zmiany w strukturze biotopów lądowych manifestowały się wymianą i następstwem poszczególnych taksonów, a szczególną uwagę zwraca gwałtowny rozwój zarośli rokitnika (Hippophaë rhamnoides). Paleobotaniczny zapis schyłku ostatniego glacjału charakteryzuje ten gatunek jako pionierski wśród otwartych zbiorowisk roślinnych, poprzedzających inwazję subarktycznego lasu. Tundrę tej postaci, obok wymienionego rokitnika, tworzyły także wierzby i jałowce. W spektrach pyłkowych krótkotrwały wzrost notowały wówczas trawy, rozwój inicjowały także rośliny zielne jak przytulia (Galium typ) oraz rutewka (Thalictrum). Warstwę mszystą tworzyły gatunki rodzajów Bryum, Polytrichum i Drepanocladus. W schyłkowym etapie ekspansji, zarośla rokitnika rozwijały się wspólnie, z początkowo nielicznymi, drzewiastymi brzozami. W momencie ich rozprzestrzenienia i większego zwarcia, światłożądny Hippophaë rhamnoides znalazł się w recesji i ostatecznie został wyparty. Faza z rokitnikiem stanowi bardzo ważny element rekonstrukcji biostratygraficznych. Sygnalizowane zmiany składu makro i mikrofosyliów oraz zmiany litologiczne były wyrazem poprawy warunków klimatycznych, prowadzących do wykształcenia się zbiorowisk leśnych. Zmiany te mogą stanowić podstawę traktowania wyróżninego okresu przejściowego jako wczesną fazę interstadialnego ocieplenia bölling/alleröd. Takie ujęcie biostratygraficzne proponowane jest także dla osadów późnoglacjalnych Wielkopolski (Tobolski 1991, Tobolski, Litt 1994, Tobolski w druku).

Bölling/Alleröd

Ocieplenie klimatu spowodowało właściwy rozwój organizmów zwierzęcych i roślinnych toni zbiornika wodnego. Fitoplankton zielenicowy reprezentowany jest w materiale kopalnym przez cenobia Pediastrum boryanum, P. duplex var. rugulosum, Scenedesmus, Tetraedron minimum. Pojawiały się sinice z rodzaju Gloeotrichia. Liczne są postaci cyst pozostałości złotowiciowców (Chryzopyceae) oraz igły gąbek (Spongia). Wśród mięczaków optymalne warunki rozwoju znalazł Armiger crista, stanowiący blisko połowę sumy odnotowanych okazów. Warunki w jeziorze sprzyjały także rozwojowi mszywiołów. Zbiornik podlegał długofalowemu procesowi wypłycania. Zmiany inwentarza znalezisk roślinnych omawianego poziomu, odzwierciedlają migrację roślinności strefy limnicznej i telmatycznej będącej wynikiem wahań wody. Początkowo dominujące w osadach szczątki ramienic i rdestnic, które reprezentowały zbiorowiska roślin zanurzonych, zostały zastąpione przez taksony stref płytszych. Liczne znaleziska fragmentów nasion rodzaju Nuphar, w tym N. luteum, świadczą o rozwoju pasa roślin o liściach pływających w miejscu poboru rdzenia. Spadek poziomu wód jeziora przyczynił się do ekspansji roślinności szuwarowej na wypłycających się brzegach. Najdalej wysuniętą część szuwaru reprezentowały w osadach szczątki Schoenoplectus lacustris, miejsca trwale zalane i podtapiane Typha latifolia. Rozwój roślinności strefy telmatycznej jeziora odzwierciedlają także udziały wiązówki (Filipendula) oraz paprotkowatych (Polypodiaceae). Płytkie dno i jego wypłycone części opanował Calliergon giganteum, dominujący składnik tego fragmentu osadu. Brzegi zbiornika uległy procesowi torfotwórczemu, w którym ważną rolę posiadały Menyanthes trfoliata i gatunki z rodzaju Carex.
Postępujący rozwój roślinności telmatycznej, związany z wypłycaniem zbiornika, podkreśla także sukcesja malakofauny. W początkowym okresie rozwoju jeziora dominujący udział posiadał zespół z Armiger crista oraz towarzyszącymi mu gatunkami występującymi w strefie roślinności zanurzonej, jak Valvata pulchella, V. piscinalis, Segmentina nitida oraz drobnymi małżami z rodzaju Pisidium, a szczególnie P. pulchellum, P. millium, charakterystycznymi dla płytkich i obficie porośniętych roślinnością zbiorników wodnych. Wyższy poziom lustra wody w zbiorniku, jaki miał miejsce w początkowej fazie bölling/alleröd, prawdopodobnie związany był z okresowym zasilaniem zbiornika powierzchniowymi wodami przepływowymi, o czym może świadczyć udział Pisidium nitidum, P. henslowanum i P. subtruncatum oraz obecność małżów z rodzaju Unio i Anodonta. Stopniowy spadek poziomu wody i wkraczanie roślinności telmatycznej, obserwowany w górnej części omawianego poziomu, spowodowały zmianę struktury asocjacji. Wyraża się ona postępującym spadkiem liczebności okazów wszystkich występujących tu gatunków oraz pojawianiem się Acroloxus lacustris, bytującego w strefie roślinności szuwarowej.
Znaleziska pozostałości makroszczątków roślin poziomu Pinus-Betula wskazują że brzoza i sosna pojawiły się niemal jednocześnie. W osadach profilu nie zaznacza się wyraźny poziom lasu brzozowego, poprzedzający las brzozowo-sosnowy. Krótki okres rozwoju zbiorowisk leśnych z dominacją brzozy sugerują także wyniki analizy palinologicznej. Stosunkowo szybko okolice w otoczeniu stanowiska opanowała sosna. Brzoza odgrywała wówczas rolę drzewa towarzyszącego i tworzyła zapewne niższą warstwę koron. W tej wczesnej sukcesji drzew, uczestniczyć mogła topola (Populus) oraz jarząb (Sorbus). Obecne były nadal, choć w mniejszych ilościach, jałowiec i wierzby. Struktura ówczesnych lasów była jeszcze luźna co wykazuje brak cieniolubnych składników leśnych. Nadal właściwe sobie siedliska znajdowały bylice oraz rośliny zielne z rodziny komosowatych. W analizowanym rdzeniu osadów brak podstaw do wydzielenia poziomu, który można byłoby utożsamiać z okresem starszego dryasu. Krótkotrwałe ochłodzenie klimatu tego okresu nie zostało zaznaczone w postaci wyraźnych i czytelnych zmian w składzie subfosylnych szczątków roślinnych i zwierzęcych.

Młodszy dryas

Poziom pyłkowy Juniperus-Salix i makroszczątkowy Scorpidium odzwierciedlają skutki ochłodzenia klimatu zwiazane z okresem młodszego dryasu. Istotna zmiana nastąpiła także w procesie akumulacji osadów. Manifestuje się ona wyraźną przerwą w sedymentacji weglanu wapnia, a akumulowane były, niemal wyłącznie, gytie detrytusowe bezwapienne. Ponownie uaktywniły się spływy powierzchniowe, a migrujące wody wynosiły ze zlewni materiał wcześniej już zdeponowany. Oznaki nadchodzących zmian wyrażone zostały wzrostem udziałów ziarn pyłku wierzb, jałowca, bylic oraz zarodników widliczki (Selaginella selaginoides). Niesprzyjające warunki termiczne eliminowały sosnę z drzewostanów, której udział ulegał ograniczeniu. Wyniki analizy palinologicznej wskazujące na zmniejszający się udział pyłku sosny, wyraźnie korelują ze spadkiem sumy makroszczątków tego taksonu. Postępujące rozluźnienie lasu umożliwiło rozwój światłolubnych wierzb, bylic i jałowca. Pojawiały się ponownie pojedyncze ziarna rokitnika, posłonka oraz w typie dębika ośmiopłatkowego. Skład taksonomiczny spektrów sugerował obecność mozaikowej tundry o dominującej postaci tundry krzewiastej lub lasotundry. Dobre warunki świetlne runa sprzyjały wegetacji mchów brunatnych, między innymi Scorpidium scorpioides oraz torfowców, wśród nich Sphagnum Girgensohnii. W ówczesnej florze obecne były także: rutewka (Thalictrum), przytulia (Galium typ), prawdopodobnie siedmiopalecznik błotny (obecne w próbach ziarna pyłku w typie Comarum palustre). Regularnie obserwowano obecność pyłku podrodziny astrowatych (typ Anthemis). Odnotowany wcześniej proces obniżania poziomu wód zbiornika nie znajdował kontynuacji w okresie młodszego dryasu. Tezę taką sugeruje gwałtowny spadek ilości szczątków roślin strefy telmatycznej i jednoczesny wzrost sumy znalezisk roślin wodnych. Sprzyjające warunki rozwoju w zbiorniku znalazł Myriophyllum spicatum oraz gatunki rodzaju Batrachium (włosienicznik) i Ceratophyllum (rogatek). Wzrost poziomu wody jeziora ponownie umożliwił wegetację ramienic, które w omawianym poziomie osiągnęły swoje drugie maksimum. Całkowicie na znaczeniu stracił Calliergon giganteum, porastający do niedawna płytkie partie dna. W fitoplanktonie nastąpił ogólny spadek notowań glonów należących do rodzaju Scenedesmus, gatunków Tetraedron minimum i Coelastrum reticulatum, zmniejszeniu uległy również udziały złotowiciowców (Chrysophyceae) i sinicy z rodzaju Gloeotrichia. Ograniczony został rozwój gąbek. Minima w występowaniu wymienionych taksonów przypadają na pełnię młodszego dryasu. Wczesna jak i schyłkowa faza młodszego dryasu wykazywały korzystniejsze dla fitoplanktonu warunki rozwoju. Sporadycznie notowany był ponownie Pediastrum kawrayski. Korzystne warunki rozwoju znalazły również okrzemki z grupy okrzemek pierzastych (Pennate). W schyłkowej fazie młodszego dryasu zmniejszył się udział jałowca, wierzb i bylic natomiast wzrosła ilość pyłku brzozy, najszybciej reagującej na ocieplenie klimatu.
W całym odcinku rdzenia odpowiadającym młodszemu dryasowi brak jest mięczaków, poza nielicznymi ułamkami Valvata piscinalis oraz nieoznaczalnymi fragmentami małżów z rodzaju Pisidium i Unio, występującymi w dolnej i środkowej części tego poziomu. Na zahamowanie rozwoju mięczaków wpłynęły prawdopodobnie niekorzystne warunki edaficzne, a szczególnie niedostatek węglanu wapnia oraz być może wyższa kwasowość wód zbiornika.

Okres preborealny

Wahania klimatyczne młodszego dryasu, których efektem były naszkicowane wyżej zmiany środowiska, stanowią ostatni etap schyłku vistulianu. Następujący po nim okres wczesnego holocenu charakteryzuje niezakłócony, zmianami klimatycznym, trwały rozwój lasu. We wczesnej fazie okresu preborealnego głównym komponentem lasu była brzoza, a sosna była w mniejszości. Występowała także topola, osika, a nieco później leszczyna. W spektrach pyłkowych oprócz szeregu zmian ilościowych i jakościowych tego okresu rejestruje się wyraźny spadek ilości pyłku późnoglacjalnych heliofitów.
Pośród makroszczątków roślinnych pojawiają się drobne nasiona Typha latifolia, rośliny uważanej za wskaźnik poprawy warunków termicznych.
W składzie mięczaków początek holocenu wyznacza zespół z Valvata cristata, charakterystyczny dla początkowej fazy okresu preborealnego. Taksonowi nominalnemu towarzyszą nieliczne skorupki Valvata piscinalis, V. pulchella, Lymnaea peregra, Acroloxus lacustris, a także pojedyncze skorupki Pisidium milium, P. nitidum oraz nieoznaczalne fragmenty przedstawicieli rodzaju Unio.
Nastąpiły także istotne zmiany w procesie akumulacji osadów. W zbiorniku zaczęły się akumulować gytie z bardzo dużym udziałem węglanu wapnia.

Literatura
Tobolski K., 1991: Preallerödzkie osady jeziorne w środkowej Wielkopolsce. II Seminarium: Geneza, litologia i stratygrafia utworów czwartorzędowych, Streszczenia referatów i opisy posterów, s. 59-60.
Tobolski K., w druku: Późnoglacjalna historia zbiornika w Imiołkach, [w:] K. Tobolski (red.) Paleoekologiczne studium późnoglacjalnych osadów w Imiołkach, przy N-W brzegu jeziora Lednica (Lednicki Park Krajobrazowy), s. 71-76.
Tobolski K., Litt T., 1994: Vorallerödzeitliche seeablagerungen in Wilkopolska (Grosspollen). Dissertationes Botanicae, 234, s. 487-496.


(c) 1998 Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich
Ostatnia aktualizacja 1999.02.14