Ústav anorganické chemie AVČR, v.v.i. Tomáš Grygar Tereza Nováková (nahradila v IX.09 Annu Píškovou) Laboranti: Jana Dörflová, Petr Vorm, Zuzana Hájková

Úvod Cíl práce: popsat vývoj sedimentace v posledních několika tisíciletích, abychom získali objektivní podklady pro hodnocení vlivu člověka (viz název grantu) Dvě cesty, jak jsme se k tomu pokoušeli v roce 2009 přispět: vylepšit datování svrchní části sedimentů z 20. století, kdy probíhaly asi nejvýraznější a nejrychlejší antropogenní změny a mladé 14C buď nefunguje nebo tak mladé organické zbytky nemáme (terén, práce v laboratořích ÚACH, PřF UK a ÚJF) geochemické studium kontaminace: Tereza Nováková popsat vývoj rychlosti sedimentace jemných povodňových hlín, sedimentů s převahou jílu a prachu nad pískem, na základě profilů datovaných 14C (terén, práce v laboratoři ÚACH) popis rychlosti agradace: Tomáš Grygar

Tereza Nováková: diplomová práce Geochemické a izotopové datování recentních povodňových sedimentů řeky Moravy

Cíle diplomové práce Návrh metodiky pro datování povodňových sedimentů uložených v nivě Moravy v posledních 100 – 200 letech pomocí geochemických metod Ověření využitelnosti analýz antropogenních kontaminantů, které by umožnily jejich chemostratigrafickou korelaci pomocí změn hloubkové závislosti vybraných těžkých kovů (Pb, Zn, Cu), změn izotopických poměrů olova a změn hmotnostní magnetické susceptibility Ověření využitelnosti izotopu 137Cs k datování sedimentárních profilů v nárazových březích

Ověření metodiky zjištění kontaminace Cu, Pb, Zn EDXRF, prováděná na ÚACH, je nenáročná metoda s jednoduchou přípravou vzorků umožňující zpracování stovek až tisíců vzorků Výsledky je nutné kalibrovat pomocí dražší a na přípravu vzorků náročnější konvenční metody stanovení pomocí hmotnostní nebo optické spektrometrie s indukčně vázanou plazmou (ICP-MS, ICP-OES, PřF UK)

Další možnosti zjištění kontaminace Nárůst koncentrace těžkých kovů, změna poměru izotopů Pb a „magnetická kontaminace“ začíná skoro ve stejné hloubce na mnoha místech v nárazových březích i v nivě. Znamená to současný nástup kontaminací nebo dokonce jejich společný původ? společný vertikální transport kontaminantů v profilech? Skoro určitě probíhal vertikální transport 137Cs.

Sondy nivních sedimentů v Muchárově a Klokově Je kontaminace starší nebo mladší než protipovodňové valy ze třicátých let 20. století?

Sondy v Muchárově: Před valy…

Sondy v Muchárově: … a za valy Kontaminace je i za valy ze třicátých let, takže začala rakouskouherskou nebo prvorepublikovou industrializací? šlo o atmosférické imise? „hýbání se zemí“? se šířila za valy při povodních 1997 a 2002?

Závěry z geochemické části Je jedno, jak kontaminaci měříme, takže může stačit nejpohodlnější postup (MS v laboratoři nebo terénu, těžké kovy). Prozatím předpokládáme, že měřitelný nástup kontaminace začal kolem roku 1900 n.l. a takto ji používáme k nepřímému datování. Možnou migraci těžkých kovů testujeme geochemickými nástroji (sekvenční extrakce, Pb izotopy, normalizované hodnoty obsahu). Zdá se, že Pb mírně migruje v anoxickém prostředí (glejení, spodní voda). Na popisu jevu pracujeme (spolupráce s PřF UK, v rámci PhD studia). 137Cs migrovalo skoro určitě – je opravdu příliš hluboko – a je třeba ho brát opatrně až do prošetření tohoto jevu.

Ověřování proxy metodik k popisu sedimentů Ověření proxy metodik k popisu charakteru sedimentů, které používáme v laboratoři, jsme popsali (Grygar et al., 2010) Konvenční sedimentologický popis by možná byl lepší Důvody nahrazování konvenčního litologického a faciálního popisu proxy metodikami jsou pádné: - litologické popisy profilů se nám neosvědčily (terénní popisy neodpovídaly změnám složení sedimentů, díky kvalitativní povaze neumožňovaly korelace profilů) - nevíme, kdo by uměl a chtěl dělat konvenční faciální popis - sledovat laterální stabilitu facií (konvenční postup) hlavně v nivě (ve vrtech) je příliš pracné

Shrnutí studia nivních sedimentů z posledních tisíciletí Výroba grafů Postup práce 2008-2009: Hledání profilů s fosilním dřevem Čištění a vzorkování Analýzy EDXRF a CEC Čekání na 14C

Shrnutí studia nivních sedimentů z posledních tisíciletí Máme poměrně málo 14C dat z povodňových jílovitoprachovitých povodňových hlín (facie II) z období před rokem 1000 n.l. ale máme

Shrnutí studia nivních sedimentů z posledních tisíciletí Máme poměrně málo 14C dat z povodňových jílovitoprachovitých povodňových hlín (facie II) z období před rokem 1000 n.l. ale máme Nástup sedimentace povodňových hlín (rozhraní facií I a II) na těchto profilech nebyl synchronní, takže neodráží jednu událost/změnu

Shrnutí studia nivních sedimentů z posledních tisíciletí Máme poměrně málo 14C dat z povodňových jílovitoprachovitých povodňových hlín (facie II) z období před rokem 1000 n.l. ale máme Nástup sedimentace povodňových hlín (rozhraní facií I a II) nebyl na těchto profilech synchronní, takže neodráží jednu událost/změnu Rozhraní facií II a III (zhrubnutí sedimentů) spadá do doby kolem roku 1600 n.l. (Kadlec et al., 2008). Zdá se, že odpovídá posílení významu koryta Moravy v této části nivy, souviselo se zánikem anastomózní struktury a oslabení významu Morávky (přes Strážnicí)

Rychlost agradace nivy v posledním tisíciletí Rychlost ukládání povodňových sedimentů byla 0.2-0.9 cm/rok. Závisela jak na stáří tak na hrubosti sedimentu. Není asi možné tyto vlivy rozlišit jako dvě nezávislé proměnné. Čekáme na 14C data z dalších několika profilů, které doplní tyto výsledky

Další plány využití archívu povodňových hlín Dosavadní práce se systematicky zaměřovala na úsek od mostu do Bzence po ústí Veličky, máme tam ještě nějaké nezpracované výsledky V roce 2009 jsme vzorkovali v úseku od ústí Veličky k Rohatci, kde čekáme na 14C data ze tří profilů, na konci jara budeme pokračovat Měli bychom revidovat Section 2 (Kadlec et al., 2008) s povodňovými hlínami z období před rokem 0 n.l., které se litologicky liší od většiny sedimentů z úseku od mostu do Bzence k ústí Veličky Zpracováváme vrty v nivě (2-4 m), v příštím roce pokročíme ve vzorkování v oblasti od Muchárova směrem k Baťově kanálu –propojíme analýzy sedimentů a vyhodnocování map (s MU Brno) Pokusíme se upřesnit odhad dolní hranice ukládání kontaminovaných sedimentů (někdy mezi roky 1900 a 1950) (s PřF UK)

Naše spolupráce při řešení, za kterou děkujeme Terénní práce Vzorkování, focení, popisy: Lenka Lisá (GLÚ Suchdol) Geografie Hodnocení land use v místech odběrů: Zdeněk Máčka a Mirek Smetana (MU Brno) Hodnocení mapových podkladů: Zdeněk Máčka (MU Brno) Laboratorní analýzy Technická pomoc: laboranti ÚACH v Řeži, od XII.09 Veronika Gemeinerová (pracuje na své magisterské diplomové práci) ICP analýzy, sekvenční extrakce: Martin Mihaljevič na ÚGMNZ a Ladislav Strnad v CL (PřF UK) MS: Leona Koptíková (GLÚ Suchdol)

Tereza stojí na asi 4 m vrstvě povodňovek ze druhé půlky 20 století Děkujeme za pozornost Tereza stojí na asi 4 m vrstvě povodňovek ze druhé půlky 20 století