Rekonstrukce změn ekologických podmínek v zazemněné nádrži Hybkaňa podle pakomárovitých

Bc. Veronika Břečková

Master's thesis

Reconstruction of ecological changes in a filled Hybkaňa lake according chironomids

Abstract:

Práce se zabývá paleoekologickými rekonstrukcemi změn klimatu a jezerního prostředí dle záznamů subfosilních společenstev pakomárů. Pakomárovití (Chironomidae – Diptera) jsou nejčastěji využíváni zejména pro rekonstrukci průměrné červencové teploty vzduchu, ale využívají se také jako proxy pro rekonstrukce dalších proměnných jako např. pH, koncentrace kyslíku, typ substrátu dna, hloubka vody nebo trofický stav jezera. Do dnešní doby vzniklo velké množství těchto teplotních rekonstrukcí dle pakomárovitých, ale i přesto stále existují regiony (např. Západní Karpaty), ve kterých dosud chybí. Studovanou lokalitou je rašeliniště Hybkaňa (rozloha 2,3 ha, nadmořská výška 820 m n. m.) nacházející se na východě Slovenska v pohoří Vihorlat. Vzhledem k poloze a relativní nepřístupnosti je rašeliniště bez zjevných přímých lidských zásahů. Z lokality byl odebrán vrt o hloubce přes 11 metrů. V práci se zabývám analýzou jezerního organického sedimentu – gyttjy, která tvoří spodní část vrtu a v horních vrstvách zhruba v hloubce 320 cm přechází v rašelinu. Celkově jsem z profilu zpracovala 35 vrstev. Vzorky z nejhlubší části profilu (zhruba 1,5 m) jsem analyzovala podrobněji po 10 centimetrových intervalech. Podle datace se jedná o vzorky z pozdního glaciálu a přechodu do holocénu, což je období, o které jsem se zajímala nejvíce. Další vzorky z období holocénu byly analyzovány ve větších intervalech po 50 cm, s výjimkou vrstev kde docházelo k výrazné změně v charakteru jezerního sedimentu. Ve vrstvách jsem našla celkem 2 634 pakomárů, kteří byli determinováni do 60 taxonů. Podle změn v taxonomickém složení nalezeného společenstva pakomárů jsem na základě známé ekologie taxonů a z výsledků dalších analýz (LOI, magnetická susceptibilita) a datace profilu provedla rekonstrukci ekologických změn prostředí v daném jezeře. Výsledky až na výjimky relativně dobře odráží předpokládané změny klimatu a jezerního prostředí ve sledovaných obdobích. Na základě získaných dat byly dále provedeny tři pilotní teplotní rekonstrukce průměrné červencové teploty vzduchu na studované lokalitě ze dvou různých teplotních modelů, kdy dvě vytvořil prof. Oliver Heiri použitím švýcarsko-norského modelu a jednu Dr. Larisa Nazarova použitím ruského modelu. Výsledky rekonstrukcí přinesly některé překvapivé informace, nicméně jsou velmi předběžné a vyžadují další hlubší analýzu.

Abstract:

The thesis deals with paleoecological reconstructions of climate and lake environment changes using subfossil chironomid records. Chironomidae (Chironomidae - Diptera) are frequently used mainly for mean July air temperatures reconstructions, but can also be used for reconstructing other variables such as pH, oxygen concentration, substrate type, water depth or trophic status. To date, a large number of these temperature reconstructions based on the Chironomidae have been done, however there are still some regions (e.g. the Western Carpathians) in which there is a lack of data. The location which I studied is Hybkaňa, (area of 2.3 ha, altitude 820 m) a peat bog located in eastern Slovakia in the Vihorlat mountains. Because of its location and its relative inaccessibility, the peat bog is free of any apparent direct human impacts. The core was taken from depth of over 11 meters. The thesis deals with the analysis of organic lake sediment – gyttja, which makes up for the lower part of the core and at a depth of about 320 cm turns into peat. Overall, I analysed 35 chironomid layers. Samples from the lower part of the profile (cca 1,5 m) were analyzed in detail at intervals of 10 centimeters. According to dating, these samples are from the Late Glacial and Holocene transition, which is the period that I was interested in the most. Further samples of the Holocene period were analyzed in larger intervals of 50 cm, with the exception of layers where a significant transition of the character of the sediment was present. In the layers, I found a total of 2,634 chironomids that were identified into 60 taxa. Using changes in the taxonomic composition of the found chironomid communities I have reconstructed the ecological environment changes in the lake based on known taxa ecology and the results of other analyses (LOI, Magnetic susceptibility) and dating profile. The results, apart from a few exceptions, correspond well with expected changes of climate and lake environment in the studied period. Based on the obtained data, three temperature reconstructions of mean July air temperatures in the studied area have been made using two different temperature models, two being created by prof. Oliver Heiri using the Swiss-Norwegian model and one by Dr. Larisa Nazarova using the Russian model. The results of this reconstruction bring some unexpected informations, however they are very preliminary and require more deeper analysis.

Keywords

pakomárovití, paleorekonstrukce, průměrná červencová teplota vzduchu, změny klimatu, Západní Karpaty, chironomids, paleoreconstruction, mean July air temperature, climate changes, Western Carpathians

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 18. 6. 2015
• Supervisor: RNDr. Petr Pařil, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Upper Secondary School Teacher Training in Biology