SLAJD 1rokanapylkowa
Analiza palinologiczna (inaczej pyłkowo-sporowa, lub pyłkowa) - obejmuje przede wszystkim analizę, czyli badanie zachowanych w osadzie ziarn pyłku, spor roślin niższych i wyższych osadzających się tam w długich okresach czasu. Na ich podstawie rekonstruuje się przemiany klimatu, czy też środowisko roślinne generalnie.
Opiera się na obserwacji, że ziarna pyłku i spory są w stanie przetrwać w osadzie, dzięki zawartym w ich ścianach bardzo trwałym zw. chemicznym - sporopoleninom - nawet setki milionów lat.
Metoda analizy pyłkowej w praktyce - wiercenie w kopalnym lub współczesnym jeziorze (pozyskiwanie rdzenia i jego dzielenie na próbki), laboratorium - maceracja (czyli zagęszczanie pyłku przy użyciu chemikaliów - usuwanie zbędnych składników osadu), zliczanie pyłku z każdego poziomu (próbki) pod mikroskopem.
SLAJD spektrum, diagram
Konstrukcja diagramu pyłkowego składającego się z spektrów pyłkowych dla każdego poziomu wiekowego (czyli procentowego udziału poszczególnych typów pyłku w spektrum). Oś Y - oś rdzenia osadów (poszczególnych spektrów uzyskanych z próbek pobranych z poszczególnych poziomów czasowych), oś X - zaobserwowane typy pyłku odnoszone do gatunków i rodzajów roślin. Na slajdzie diagram skrócony.
Diagram ten jest następnie analizowany przez naukowca.
SLAJD LM SEM TEM
Ziarna pyłku obserwujemy najczęściej w mikroskopie świetlnym (LM), rzadziej skaningowym (SEM) i wyjątkowo transmisyjnym (TEM).
SLAJD egzyna
Ziarna pyłku - 5-200 mikronów (zwykle 25-50). Charakterystyka budowy - sporopolleninowa, jedno/dwuwarstwowa ściana, odporna na działanie czynników zewnętrznych.
Typowa ściana sporopoleniowa roślin okrytonasiennych - eksyna (lub inna nazwa egzyna) składa się z trzech warstw odpornych w części na czynniki środowiskowe - ektegzyny (tworzonej przez tektum z różnymi elementami skulpturowymi na powierzchni, kolummeli podpierających tektum i warstwy podstawowej) i endegzyny, oraz nieodpornej intyny.
SLAJD bruzdy
Ziarna posiadają specjalne i charakterystyczne dla różnych rodzin i rodzajów, otwory w formie
b r u z d lub p o r służące do kiełkowania pyłku.
SLAJD pory
SLAJD skulptura
W ziarnie pyłku możemy obserwować w mikroskopie s k u l p t u r ę czyli urzeźbienie powierzchni - np. reticulata, echinata, psilata, rugulata, striata, scabrata.
SLAJD skulptura
SLAJD struktura
i s t r u k t u r ę (wnętrze - czyli przekrój przez ścianę ziarna pyłku inny dla różnych typów pyłku).
Klucz pyłkowy i kolekcja porównawcza służą pomocą przy identyfikacji ziarn pyłku.
Klucz pyłkowy (podobny do klucza do oznaczania roślin) - skonstruowano w oparciu o ilość bruzd lub por, lub bruzd i por jednocześnie obserwowanych w ziarnach pyłku oraz na podstawie charakterystycznej skulptury.
SLAJD klasy pyłku.
W obrębie klucza wyróżniono zatem klasy pyłku. Np. wyróżnia się klasy ziarn pyłku - trójporowe, trójbruzdowe, wieloporowe, trójbruzdowoporowe, wielobruzdowe, z workami powietrznymi itd. Dalsze wyróżnienia opierają się o charakterystyczne skulptury obserwowane w poszczególnych klasach pyłkowych - np. skulptura reticulata (siateczkowata), psilata (gładka) itd.
Ziarna pyłku najczęściej identyfikuje się do rodzaju, gatunku, rodziny lub typu obejmującego kilka rodzajów.
SLAJDY przegląd klas
SLAJD zastosowania tabela
Rekonstrukcja ewolucji zbiorowisk roślinnych - przykład czwartorzęd. Wyróżniono w nim szereg tzw. interglacjałów i rozdzielających je glacjałów, korzystając z zapisu pyłkowego zachowanego w osadach jeziornych i torfowiskach. W obrębie glacjałów - czyli okresów głównie bezleśnych - wyróżniono jeszcze jednostki niższego rzędu tzw. interstadiały (cieplejsze okresy o mniejszej ciepłocie niż te interglacjalne) i stadiały (chłodniejsze okresy graniczące od góry i od dołu z interstadiałami). Czyli glacjały składają się z następujących po sobie stadiałów i interstadiałów.
SLAJD holocen
SLAJD interglacjał eemski
Ok. 115 - 125 tys. lat temu
Sukcesja pyłkowa interglacjalna jest to sukcesja roślinności o panujących temperaturach wyższych lub równych obecnym na danym obszarze, co wnioskowane jest z stwierdzonych w profilu wskaźnikowych typów pyłku. Obraz sukcesji - stałe prawidłowości. Obrazuje ona stopniowe zmiany roślinności od strefy (brzozowo-sosnowej) borealnej (graniczącej z tundrą) do naszej strefy umiarkowanej, gdzie następuje kulminacja warunków termicznych interglacjału w postaci tzw. optimum klimatycznego i następnie stopniowe pogorszenie warunków klimatycznych, ponowne pojawienie się warunków borealnych (lasy sosnowo-brzozowe) - i po interglacjale zapanowanie warunków glacjalnych - głównie bezleśnych.
Pojawianie się drzew w poszczególnych sukcesjach interglacjalnych nie jest przypadkowe.
Zwykle grab pojawia się w drugiej połowie interglacjału i np. w holocenie. Podobnie jodła. Buk - też - ale wiadomości o nim ograniczone są do holocenu, gdyż w innych interglacjałach w zasadzie nie występował.
Sosna i brzoza - dominuje na początku i końcu interglacjału - znacząc jego chłodniejsze odcinki. Wyjątkowo w środku - znacząc ochłodzenie intrainterglacjalne.
SLAJD interglacjał mazowiecki
Ok. 300 - 350 tys. lat temu
SLAJD interglacjał ferdynandowski
Ok. 530 - 580 tys. lat temu.
SLAJD interglacjał mazowiecki
Jak rekonstruujemy wstępnie obraz zbiorowisk widoczny np. w jakimś fragmencie diagramu i w jakiej strefie klimatycznej może być on umiejscowiony. Aby odpowiedzieć na to pytanie musimy znać zasięgi głównych komponentów spektrum pyłkowego - drzew.
SLAJD strefy klimatyczne
Przykładowe zasięgi drzew i ich stopnie przywiązania do klimaty oceanicznego i kontynentalnego: świerk, cis, olcha; olcha, leszczyna, dąb, jodła, grab.
Czyli możemy powiedzieć, że dolny zaznaczony fragment realizowany jest w strefie umiarkowanej, ale ilość elementów ciepłolubnych jest znikoma. W zasadzie tylko cis jednoznacznie na to wskazuje. Wskazuje on również na pewną oceaniczność klimatu.
Wszystko się zgadza - w tym czasie nastąpił bardzo duży wzrost oceaniczniści związany z bardzo dużą transgresją morską - zwaną holsztyńską - kiedy wody morskie estuariami docierały aż do okolic Berlina czy też zalewały Warmię.
W górnym fragmencie tych argumentów wskazujących na strefę umiarkowaną jest więcej.
SLAJD rekonstrukcje paleoklimatyczne
Bardziej precyzyjne rekonstrukcje paleoklimatyczne wykonuje się korzystając z obecności licznych roślin zwanych bioindykatorami - wskazującymi konkretne warunki klimatyczne to znaczy na konkretne średnie temperatury stycznia i lipca jakie ta roślina znosi.
Takie rośliny to np.: Hedera helix - bluszcz, Viscum album - jemioła, Ilex aquifolium - ostrokrzew. Ich wymagania są na wykresach.
Podobnie możemy kalkulować stopień opadów jaki tolerują lub wymagają różne rośliny.
Metod rekonstrukcyjnych jest wiele - najważniejsze to te które odwołują się bioindykatorów oraz te które porównują współczesne spektra pyłkowe kolekcjonowane na obszarze Euroazji, przenoszące konkretne parametry klimatyczne (opad i temperatury stycznia i lipca) z tymi z diagramów pyłkowych.
SLAJD roślinność egzotyczna
Badanie historycznych zasięgów roślin, które dynamicznie się zmieniają. Szczególnie ciekawe jest śledzenie w Polsce roślin tu nie występujących - czyli dziś już egzotycznych.
Przykład takich roślin - przewodnich dla interglacjału mazowieckiego, a obecnie występujących w okolicach Kaukazu - Pterocarya fraxinifolia, Parrotia persica. Inny przykad - rośliny występujące w interglacjale eemskim (ale też w mazowieckim) - Buxus, Vitis, Rhus cotinus, Viburnum lantana, Cornus mas. Ich współczesne zasięgi pojawiają się już niedaleko współczesnych granic Polski i na południu Europy.
SLAJD wpływ człowieka na środowisko
Najciekawszym zadaniem czwartorzędowej analizy pyłkowej jest możliwość śledzenia na diagramach pyłkowych śladów osadnictwa. Jest to możliwe, gdyż człowiek ingerował w środowisko naturalne zmieniając charakter zbiorowisk roślinnych eliminując zbiorowiska leśne lub prześwietlając je.
W zasadzie takie czytelne ślady widoczne są od około 8000 lat. Mniej więcej do około 4000 tysięcy lat możemy rozpoznać ślady wielkoskalowych pożarów w postaci kulminującej krzywej zarodników paproci Pteridium aquilinum.
Paproć ta potrzebuje do kiełkowania popiołu bez którego zarodniki te nie mogą rozrosnąć się w gametofit. Oznacza to, że roślina ta jest typowym wskaźnikiem występujących pożarów. Prawdopodobnie zatem wczesne metody gospodarcze wykorzystywały wypalanie do użyźniania zubożałych w składniki odżywcze obszarów, a także łatwego uzyskiwania nowych terenów pod uprawę. Przypadkowe wzniecanie pożarów przez ówczesnego człowieka jest też oczywiście możliwe ale nie na taką skalę.
SLAJD neolit
Kolejny etap - od ok. 5000 tys. Lat - wiąże się z pojawieniem się w diagramach szeregu roślin spotykanych głównie na pastwiskach - takich jak babki (lancetowata, mniejsza, większa) czy też szczawiu oraz traw, bylic i komosowatych. Rzadko pojawiają się ziarna pyłku zbóż neolitycznych rolników.
SLAJD powtórka Błędowo
Okres brązu i żelaza oznacza pojawienie się wielu wskaźników roślinnych wskazujących na intensyfikację gospodarki pasterskiej i na polach uprawnych, gdzie w okresie rzymskim pojawia się nawet intensywniejsza uprawa żyta i konopi. Pojawiają się liczniej chwasty takie jak komosowate czy też bylice. Występowały one też wcześniej ale nielicznie. W zbiorowiskach leśnych widoczne są bardzo wyraźne trzebieże lasów. Widoczne jest to w postaci kolejnych ,,wygryzień,, w spokojnie przebiegających krzywych z jednoczesnymi kulminacjami w tych dołkach wskaźników roślinnych znaczących coraz młodsze fazy osiedleńcze.
Okres od wczesnego średniowiecza to pasmo trzebieży i coraz bardziej intensywnych upraw - głównie żyta a także gryki, konopi i innych roślin.
SLAJD sumaryczny zestaw wpływu człowieka
SLAJD crater
Inne zastosowanie analizy pyłkowej:
Korelacja wiekowa osadów akumulowanych w środowiskach wodnych. Mając opracowane i wydatowane profile reperowe (reprezentatywne dla jakiegoś obszaru) możemy
Przykład takiego zastosowania - krater Tswaing - południowa Afryka. Jezioro pokraterowe meromiktyczne (o wodach nie mieszających się) , hypersalinowe o gł. 3 metrów. Osady jeziorne osiągają dużą 60-metrową miąższość. Na podstawie badań palinologicznych, radiowęglowych i szacowania tempa sedymentacji osadów oszacowano wiek tego uderzenia na około 200 000 lat.
Zastosowania współczesne analizy pyłkowej - badania opadu pyłkowego w celach alergologicznych, analizy pyłkowe miodu, analizy kryminalistyczne, analizy pokrewieństw roślin na podstawie cech pyłku.
Katyń. Analiza współczesnego opadu pyłkowego.
SLAJD profile polskie
Najsławniejsze polskie profile pyłkowe - tzw. długie i nie zaburzone ciągi.
Horoszki - interglacjał eemski i długi fragment nie zaburzonego vistulianu.
Gościąż - holoceński i późnoglacjalny profil zapisany w rocznych warstwach.
Ossówka - osady interglacjału mazowieckiego i bardzo interesujący i długi ciąg osadów saaliańskich.
Na jakich obserwacjach opiera się metoda analizy pyłkowej w badaniach geologicznych? Opisz sposób postępowania przy takich badaniach?
Budowa ziarna pyłku roślin okrytonsiennych.
Co to są klasy pyłku?
Glacjały, interglacjały, stadiały interstadiały.
Wymień sukcesje interglacjalne.
Na czym opierają się interpretacje paleośrodowiskowe sekwencji palinologicznych?
Wpływ człowieka na środowisko - jak jest on odczytywany na podstawie analizy pyłkowej.
Zastosowania analizy pyłkowej.