Transcript
Földrajzi Közlemények CX/X. (XLIII.) kötet, i. szám, o. A FOLYÓVÍZI FELSZÍNALAKÍTÁS MÓDOSULÁSAI A HAZAI KÉSŐGLACIÁLIS-HOLOCÉN ÖSKÖRNYEZET VÁLTOZÁSAINAK TÜKRÉBEN 1 RIVER ACTIVITY AS A FUNCTION OF CHANGING PALEOENVIRONMENTAL CONDITION DURING THE LATE GLACIAL-HOLOCENE PERIOD IN HUNGARY DR. GÁBRIS GYULA 2 Abstract The past decades interdisciplinary research produced a lot of new data about the last years environmental changes in Hungary, so it became essential to compare the geomorphological results and to form a new synthesis. The author provides an overview of the results of palynological, palaeontological, geomorphological and archacological investigations concerning the changes in the paleoenvironment, their chronostratigraphical order and causes. One major conclusion is that the youngest (and lowest) real terrace of the Hungarian rivers (Il/a) was formed completely during the Pleistocene, especially during the Alleröd period as a result of river downcutling. In the Holocene there might have been two periods of the river incision during the transition between the Boreal and the Atlantic, and during the second half of the Subboreal. Bevezetés Az ötvenes évek végére az utolsó 13 ezer év (későglaciális-holocén) felszínfejlődcsének (főként a folyóvízi felszínfejlődésnek) olyan sémája alakult ki a magyar geomorfológiában СBulla B. 1941, Góczán L. 1955, Marosi S. 1955, Pécsi M. 1950, 1953, 1959, Somogyi S. 1962), amelyben az események kormeghatározása közvetett módon történt, s elsősorban - az évtized elején összegezett, de az előző időszak kutatási eredményeire támaszkodó - pollenanalitikai szintézisen (Zólyomi B. 1936, 1952) és annak geomorfológiai értelmezésén alapult. A folyók teraszokat kialakító, bevágó, feltöltő, vagy völgyszélesítő mechanizmusának, ill. ezek időbeli váltakozásának ez a leírása a geomorfológiai eseménykrónikának a későbbi terepkutatások tapasztalatai szerint is megfelelt, és legfeljebb részleteiben igényelt módosítást. A változások idejének megállapításában azonban kétségek merülhettek fel, jóllehet a korszerűbb (pl. radioaktív) módszerekkel végzett kormeghatározások hiányoztak, s nagyrészt mind a mai napig késnek. A fent említett séma rövid vázlata szerint a würm végén a magyarországi folyók erősen feltöltötték völgyüket. A holocén elején (preboreális) ezt medermélyítő, völgybevágó tevékenység váltotta fel, amely a Il/a. folyóterasz kivésését eredményezte. A boreálisban folyóvölgyeink ismét feltöltődtek - miközben az előbbi terasz felszínén száraz körülmények között a szél futóhomokot halmozott fel - amit az atlanti fázisban az erősen kanyargó folyók oldalazó eróziója követett. E két szakaszban rakódott le az az üledék, amelyet a szubboreálisban felerősödő bevágódás (Somogyi S. 1962) részben kitakarított, részben a maradékából kialakította az óholocén I. sz. teraszt. Az ártér mindkét szintje már az újholocénban - a szubboreális második felében és a szubatlanti fázis során - vésődött ki, tehát igen rövid idő alaít képződött. 1 Előadás Amsterdamban az European river activity as a function of climatic changes during the Late Glacial and Early Holocene ESF Workshop (1992. okt ) keretében. 2 ELTE Természetföldrajzi Tanszék, 1083 Budapest, Ludovika tér 2. 1 A pleisztocén végi-holocén őskörnyezet változásának kutatása Magyarországon Az alábbiakban vázlatosan áttekintem az utóbbi évtizedek különböző módszerekkel végzett - és olykor egészen speciális megközelítésű - azon kutatásait, amelyek konkrét adatokat szolgáltattak a jelzett időszak környezeti változásainak megismeréséhez, és ebből kísérelem meg levezetni a folyóvízi felszínfejlődés menetére vonatkozó újabb - inkább csak közvetett bizonyítékokkal ugyan, de mégis sokoldalúan alátámasztott - szintézist. A könnyebb áttekinthetőség céljából az összegyűjtött adatokat (néhány esetben először megrajzolva, ill. átszámítva) összefoglaló ábrán mutatom bc (/. ábra). A környezet változásaira vonatkozó legrészletesebb vizsgálati eredményekkel ma is a palinológia szolgál. Járainé Komlódi M. (1966, 1969, 1987) meghatározta a jelzett időszak csaknem egészérc az Alföld júliusi, januári és évi középhőmérsékletének változását (1. ábra l-a,2,3). Az ország különböző részeiben végzett későbbi elemzések tovább finomították ismereteinket e téren (Csongor E.-Félegyházi E.-Szabó I. 1982, Miháltzné Faragó M. 1983, Nagyné Bodor E. 1988). A folyók tevékenységét alapvetően befolyásoló csapadékviszonyokra azonban, sajnos, ezek a kutatások nem adnak számszerűen megbecsülhető eredményeket, csupán bizonyos minőségi jellegű (nedvesebb, szárazabb stb.) megállapításokat szűrhetünk le belőlük. A környezet változásainak jelzésére jó adatokat szolgáltatott a középhegység barlangjainak üledékeiben talált kisemlősök (pockok) maradványainak tanulmányozása (Kretzoi M. 1957, Kordos L. 1977, 1987). A hőmérséklet feltételezett alakulását az ábrán a pocok-hőmérő adatainak (Kordos L. 1977) az Alföld tszf.-i magasságára átszámított értékei mutatják (1. ábra 1-b). E kutatások alapján a jelzett időszakra (Kordos L. 1977) a jelen dolgozatban nagyon fontos nedvességviszonyok változására is közelítő görbéi (Arvicola humidilás) rajzolhatunk fel (1. ábra 4). Újabb módszerként (ún. malako-hőmérő) jelent meg a szakirodalomban a szárazföldi molluszka- (Gastropoda-) leletek finomrétegtani vizsgálata, amelyből a felsőpleisztocén holocén hőmérsékleti viszonyokra (1. ábra 1-е) kaphatunk adatokat (Szöőr Gy.- Siimegi P.-Hertelendi E. 1991). A kutatásokból levont paleoklimatikus következtetések kiegészítik, ill. alátámasztják a pollenanalízis és a kisemlősök vizsgálata alapján rajzolt képet. Külön kérdéskör a tavak (Magyarország esetében elsősorban a Balaton) szintváltozástf/nak kutatása. Főként a pollenanalízis eredményei (Miháltzné Faragó M. 1983, Nagyné Bodor E. 1988) - ezenkívül szedimentológiai, geokémiai, valamint diatóma-, osztrakóda-, molluszkavizsgálatok összegezése (Cserni T. et al. 1991) - alapján határozhatjuk meg legnagyobb tavunk vízszintváltozásainak menetét a jelzett időszakban (1. ábra 5-a, 5-b), amit kiegészíthetünk a Velencei- és a Fertő-tó egy-egy ide illő adatával is. Kifejezetten geomorfológiai kutatásokat jelentett az alföldi folyók kanyarulatméreteinek változásaiból levezethető vízhozamváltozások becslése (Gábris Gy. 1985, 1986, 1995), valamint a deflációs homokmozgás időszakainak meghatározása (Borsy Z. et al. 1982, 1985, 1989). Az új eredmények (l. ábra 6 és 7) azonban nem voltak beilleszthetők a régi sémába, s olyan gondolatokhoz vezettek, amelyek szinte kikényszerítik a folyóvíz munkájára vonatkozó szintézis újragondolását is. A régészeti adatok elősegíthetik az ősi települések területi megoszlásának módosulásában kirajzolódó folyómeder-változásoknak és azok korának megállapítását. A telephelyek átlagos tszf-i magasságának változásai az árvízszintek meghatározásában kapnak szerepet. A feltárások sztratigráfiai értékelése pedig néhány esetben bizonyítékokkal szolgált a szikesedesi ill. a humuszképződési folyamatok idejének meghatározására (I. 4 I. ábra. A magyarországi földrajzi környezet későglaciális-holocén változásainak összefoglaló táblája. 1 - júliusi középhőmérséklet (a - pollenanalízis alapján, b - malako-hőmérő, с - pocok-hőmérő); 2-évi középhőmérséklet; 3 - januári középhőmérséklet; 4 - Arvicola humiditás ; 5 - a Balaton vízszintváltozásai (a - Ny-i medence; b - K-i medence); 6 - a folyók középvízliozamának változásai; 7 - deflációs szakaszok (pontozás - homokmozgás, vonalkázás - talajképződés a homokbuckákon); 8 - szikesedés (vonalkázás) és humuszképződés (keresztvonalazás) az Alföldön; 9 - társadalmi hatások: a termesztett növények elterjedése, gátépítés, erdőirtás; 10 - a folyók szakaszjellegének változásai (pontozás - feltöltés, vonalkázás - völgyszélesítés, keresztvonalazás - bevágódás) Figure 1. Summary table of the environmental changes during the Lateglacial-Holocene period in Hungary. I - July average temperature (a - palynological data, b - volethermometer, с - malacothennometer; 2 - average annual temperature; 3 - January average temperature; 4 -,/irvicola humidity ; 5 - Balaton's water level changes (a - Western basin, b - Eastern basin); 6 - variation of the rivers discharges; 7 - deflation periods (dotted areas - wind blown phases, single-hatched - period of soil formation on Ihc dunes); 8 - periods of alcali soil (single-hatched) and humus horizon (cross-hatched) formation in the Great I Iungarian Plain; 9 - anthropogenic effects (d - cultivated plants, e - deforestation and f- dikes); 10 - type of river mechanism (dotted areas - accumulation, single-hatched - transitional phase, cross-hatched -erosion) 5 ábra 8), amelyek mind hozzájárulhatnak a holocén környezeti változások menetének és időrendjének leírásához (Bácskai E. 1980, 1981, 1991). A folyóvízi felszínalakítás menete Az ismertetett kutatások eredményeinek fényében úgy látszik, hogy néhány ponton kronológiai módosításra szorul a magyarországi folyók mechanizmus változásainak az utolsó 13 ezer évre vonatkozó időrendje. A változtatás kényszere egy ellentmondásból fakad: használjuk a ma már klasszikusnak nevezhető vegetációtörténeti kutatások alapján Észak-Európában felállított holocén beosztást és annak időkereteit, de a radioaktív kormeghatározásainkat is megpróbáljuk belegyömöszölni ebbe a rendszerbe. Az öszszehangolás nehézsége abból fakad, hogy Magyarországon az éghajlatot meghatározó tényezők eltérnek és a kérdéses időkben is eltértek a nyugat- és észak-európaiaktól. Hazánk földrajzi fekvése, az éghajlatát meghatározó tényezőkhöz viszonyított helyzete, domborzatának medence jellege más körülményeket teremteti a globális klímaingadozások megnyilvánulásai számára. Altalánosságban kimondható (Somogyi S. 1988), hogy az atlanti éghajlati hatások a Kárpát-medencében később jelentkeztek és korábban értek véget, mint ÉNy-Európában. A kronológiai módosítások röviden az alábbiakban foglalhatók össze. Az időben hozzánk legközelebb álló mélyítő folyóvízi eróziós szakasz időpontja valószínűleg nem a szubboreális elejére, hanem csak a második felére tehető. Ezt támasztja alá Kordos L. (1977),Arvicola humiditás görbéjének maximuma, amely a csapadékos időszakot 3000 B.P. körülire teszi. Tavaink vízszintje is magasan állt ekkor. Nagyné Bodor E. (in: Cserni T. et al. 1991) balatoni pollenvizsgálatai szerint a tó keleti medencéjében a vízszint legmagasabb állása a szubboreális második felében lehetett. A Fertőtó területe is nagyobb volt a mainál az időszámításunk előtti első évezredben (Bácskay E. 1991). A sok csapadék és a viszonylag hűvös éghajlat hatására a szubboreális második felében a folyók bevágódtak. Az atlanti fázis megítélését nagymértékben változtatni kellene; az újabb adatok alapján felvázolható kép sokkal árnyaltabb, mint amilyennek eddigi ismereteink szerint látszott. A vízmérleg - legalább a fázis második felében - az eddig feltételezettnél jelentősen kedvezőtlenebbül alakulhatott, s így e szakasz sokkal szárazabb lehetett, mint eddig gondoltuk. Ezt bizonyítja a Balaton alacsony vízszintje (Cserni T. et al. 1991), Kordos L. Arvicola humiditás görbéjének mélypontja, valamint Csongor E.-Félegyházi E- Szabó I. (1982) pollenanalízissel és C l4 -es adatokkal alátámasztott paleohidrográfiai rekonstrukciója, amely szerint a Tisza kanyarulatai az atlantikumban (kb B.P.) a mainál is kisebb vízhozamra (Gábris Gy. 1985, 1986) utalnak. A régészeti feltárások üledékföldtani elemzései (Bácskay E. 1991) szintén száraz éghajlatot jeleznek, sőt a középső neolitikumi ( B.P.) lakószint feletti szikes talajok szélsőségesen kontinentális, veszteséges vízháztartású éghajlatot jeleznek. A szárazság folytatását jelzi, hogy a középső rézkori (kb B.P., Bognár-Kutzián /. 1987) telepeket befedő rétegekben is előfordulnak hasonló szikes talajok. A folyók mentén élőknek az alacsonyabban fekvő neolitikumi lakóhelyekről a réz- és bronzkorszakban történt magasabbra telcpedése (Somogyi S. 1988) a vízjárás szélsőséges alakulását bizonyítja a korszak végi átmeneti időben. Mindebből következtethető, hogy az atlantikum második felében és a szubboreális elején folyóink félként feltöltő munkát végezhettek. A magyarországi holocén másik - a folyók felszínalakító tevékenységét is alapvetően befolyásoló nedves szakasza a boreális-atlantikum átmenet idején feltételezhető. A 6 Balaton vízállásának magas szintje, és Kordos L. humiditási görbéje is ezt sugallja. A kelet-magyarországi palinológiai vizsgálatok azonban a medencén belül jelentős éghajlati különbségekre mutatnak rá: az Alföld K-i fele a többihez képest sokkal kontinentálisabb vonásokat mutat. Ebből gyakoribb árvizek, szélsőséges vízhozamok következtek. A boreális fázist eddigi ismereteink szerint a holocén legszárazabb szakaszaként tartottuk számon: erre az időre tettük a holocén legjelentősebb homokmozgásait, fíorsy és munkatársai (Borsy Z. etal. 1982, 1989) azonban csak a felső-plcniglaciális és későglaciális kori homokmozgást bizonyították, s nem tudták kimutatni a közép- és kelet-magyarországi futóhomok-területek deflációját a boreálisban. Csupán az idősebb homokformák gyenge átalakulása volt megfigyelhető, ez azonban a XVIII. sz.-i társadalmi beavatkozások következtében beállott szélerózió hatásaitól nem választható el biztosan. A Balaton ekkori viszonylag magas vízszintje (Cserni T. et al 1991) kedvező vízháztartásra utal, Kordos L. humiditási görbéje pedig a holocén átlagához áll közel. A palinológiai vizsgálatok, a pocok-hőmérő és az újabb malako-hőmérő módszerek adatai egyaránt a mainál melegebb klímára utalnak, de a nedvességviszonyok az ellentmondásos adatok alapján alig értelmezhetők; a legfrissebb eredmények alapján ma a hazai holocénen belül mind a környezet állapotának, mind a folyók aktivitásának megítélése szempontjából ez a szakasz tűnik a legkevésbé értékelhetőnek. A legfiatalabb pleisztocén (Il/a sz.) folyóterasz ármentessé válásának - folyóink erős bevágódásának - holocén voltára fő bizonyítékként azt a tényt tekintették, hogy a terasz felszínén sehol sincs lösztakaró, és a mai árvízszint feletti helyenként különlegesen nagy magasságát a rátelepedő - holocénnak leírt - futóhomoknak köszönheti. A holocénban ugyanis már nem képződött lösz, a homokmozgást viszont boreálisnak tartották. Borsy Z. és munkatársai már idézett munkái azonban csak a pleisztocénen belül, nevezetesen pleniglaciálisban ill. a későglaciális idősebb és fiatalabb driász szakaszában bizonyították a deflációt (Kelet- és Közép-Magyarországon egyaránt). Már Kriván P. (1960) felvetette azt a később mellőzött gondolatot, hogy a Duna legfiatalabb pleisztocén teraszának nemcsak az anyaga rakódott le a jégkorszak legvégén, hanem a kiformálódásának (tehát a folyó bevágó munkájának) ideje is még pleisztocén lehet. Egyelőre kevés bizonyítékkal szolgálhatunk ebben a kérdésben, de a Balaton magas vízállása az allerödben (Miháltzné Faragó M. 1983), a homokmozgások (idősebb és fiatalabb driász), valamint a közöttük újabban meghatározott erős talajképződési periódusok (bölling és alleröd), valamint nyugat- és középeurópai párhuzamok időrendje szerint nagyon valószínű, hogy a Il/a sz. terasz kivésését, vagyis a folyók mélyítő erózióját a holocén preboreálisról a későglaciálisra, elsősorban a két driász közé helyezhetjük. Az fentiekben érintett kérdések mindenesetre további alapos kutatást és bizonyítást igényelnek. Következtetések A fentiekben részletezett kutatási eredmények értékelése alapján készített összefoglaló táblázatban feltüntettem a magyarországi folyók mechanizmusának a környezet eddig megismert változásaival összhangban levő menetét, a folyók bevágó, feltöltő és átmeneti jellegének időbeli változásait (1. ábra 10). Ebből kitűnik, hogy a magyarországi folyóvölgyek általánosított szelvényén (2. ábra) bemutatott, geomorfológiai és szedimentológiai módszerekkel egyaránt igazolt folyóvízi felszínalakítás időkeretei a következőképpen módosílandók. Az utolsó pleisztocén terasz (Il/a) teljes egészében a pleisztocénben alakulhatolt ki az allerödben (bölling?) végbement mélyítő erózió hatására. A fiatal dri- 7 ászban a folyók esetenkénti oldalozó erózióval váltakozva főleg völgyfeltöltést végeztek, az ármentes térszínen a defláció dűnéket épített. A preboreális elejcn a megnövekvő vízhozam és a csökkenő hordalékmennyiség rövidebb időre bevágódást idézhetett elő, növelve a Il/a terasz magasságkülönbségét, de a fázis második felében és a borcális elején tovább folytatódott az üledékképződés (az I. terasz anyagának lerakódása). A következő völgymélyítő szakasz a boreális-atlanti átmenet idejére tehető (1. sz. óholocén terasz kivésése). Növekedett a kontinentalitás, és ezzel az árvizek gyakorisága; a vízhozamok szélsőségessé váltak. Az atlantikum második felében és a szubboreális elején a folyók főként feltöltő munkát végeztek. A holocén újabb bevágódási fázisa a magas ártér kialakulását eredményezte a szubboreális második felében. Az alacsony ártér feltöltése és kiformálása szubatlanti korú; a Duna (és a magyarországi folyók többsége) jelenleg enyhén bevágó aktivitást mulat. II/a m *5 -- I) Е Э 1 И * 5 2. ábra. A magyarországi folyóvölgyek általánosított keresztszelvénye (PécsiM 1959). ll/a - utolsó pleisztocén terasz; I - óholocén terasz ; má - magas ártér; aá - alacsony ártér; LNV - a legnagyobb árvíz szintje; I - homokos kavics; 2 - folyóvízi homok; 3 - homok és iszap; 4 - agyag; 5 - eolikus homok Figure 2. General profile of I Iungarian river valleys (afterpécsi, M. 1959). II/a - Last Pleistocene terrace; I - old-holocene terrace ; má - higher floodplain; aá - lower floodplain; I.NV - highest water level; 1 - sandy gravel; 2 - fluviatile sand; 3 - sand and mud; 4 - clay; 5 - aeolian sand (younger Dryas) IRODALOM Bácskai E. 1980: A magyar holocénsztratignífia régészeti dokumentációs pontjai az Alföldön. Neolitikum - MÁFI Évi Jel ról pp Bácskai E. 1981: A magyar holocénsztratigráfia régészeti dokumentációs pontjainak rétegtani adatai - MÁFI Évi Jel ról pp Bácskai E. 1991: Régészeti kutatások földtani tanulságai magyarországi példákon - MÁFI Évi Jel ről pp Bognár-Kutzián, I.-Csongor, E. 1987: New results of radiocarbon dating of archaeological finds in Hungary - in: Holocene Environment in Hungary (szerk: Pécsi, M.-Kordos L.) Akadémiai Kiadó, Budapest, pp Borsy Z. 1977: A magyarországi futóhomokterületek felszínfejlődése - Földr. Közi. 25 (101). pp Borsy Z.-Csongor E.-Sárkány S.-Szabó I. 1982: A futóhomok mozgásának periódusai az Alföld ÉK-i részében - Acta Geogr. Debrecina 20. pp Borsy, Z.-Félegyházi, E. 1983: Evolution of the network of water courses in the north-eastern part of the Great Hungarian Plain from the end of the Pleistocene to our days. Quatern. Stud, in Poland, 4, pp. I Borsy Z.-Csongor E.-Lóki J Szabói. 1985: ujabb koradatok a bodrogközi futóhomok mozgásainak idejéhez (Recent results in the radiocarbon dating of wind-blown sand movements in the Tisza-Bodrog interfluve) - Acta Geogr. Dcbrecina, 22. pp Borsy Z.-Csongor E.-Félegyházi E. 1989: A Bodrogköz kialakulása és a vízhálózat változásai - Alföldi Tanulmányok 13. pp Bulla B. 1941: A magyar medence pliocén és pleisztocén teraszai - Földr. Közi. 69. pp Cserni Т.-Bodor Nagy E.-Ilajós M. 1991: A Balaton aljzatára mélyített TÓ 24. sz. fúrás földtani vizsgálatának eredményei - MÁFI Évi Jel ről, pp Csongor É.-Félegyházi E.-Szabó I. 1982: A Karcsa-ér medrének vizsgálata pollenanalitikai és radiokarbon módszerekkel - Acta Geogr. Debrecina, 20. pp Gábris Gy. 1985: Az Alföld holocén paleohidrológiai vázlata^ Földr. Ért. 34. pp. 391^108. Gábris Gy. 1986: Alföldi folyóink holocén vízhozamai - Alföldi Tanulmányok, 10. pp Gábris Gy. 1992: River activity as a function of palaeo-environmental changes during the Late Glacial and Holocenc period in Hungary-ESF Workshop, Amsterdam, Oct 1992, Abstracts, pp. 27. Gábris Gy. 1995: A paleohidrológiai kutatások újabb eredményei - Kézirat, Budapest, p. 8. Góczán L. 1955: A Szentendrei-sziget geomorfológiai fejlődéstörténete - Földr. Ért. 4. pp Járainé Komlódi M. 1966: Adatok az Alföld negyedkori klíma- és vegetációtört
