Klimatyczne uwarunkowania transgresji morskich południowego Bałtyku w zapisie osadów Niziny Gardzieńsko - Łebskiej

• Autorzy: Wojciechowski A.

Warianty tytułu

EN

Climatic control of marine transgressions of southern Baltic recorded in the sediments of the Gardno - Łeba Lowland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia korelację faz transgresyjnych południowego Bałtyku z obszaru Niziny Gardzieńsko-Łebskiej z dwoma cyklami klimatycznymi: cyklem ~1150-letnim oraz cyklem ~2300-letnim, odtworzonymi z zapisu osadów jeziornych (środkowa Wielkopolska). Przedstawione porównanie wykazało silny związek występowania faz transgresji litorynowej z ciepłymi okresami klimatycznymi holocenu w cyklu ~1150-letnim, których kulminacje przypadły na: 7800 lat BP (faza transgresyjna NGL 1), 6650 lat BP (NGL 2), 5500 lat BP (NGL 3) oraz 4350 lat BP (NGL 4), a także transgresji postlitorynowych przypadających na optimum rzymskie (faza NGL 5) oraz średniowieczne optimum klimatyczne (faza NGL 6), rozdzielonych fazą regresji morza związaną z ochłodzeniem klimatu przypadającym na okres wędrówek ludów. Natomiast ze współczesnym ociepleniem klimatu korelowana jest najmłodsza faza transgresyjna (NGL 7) poprzedzona okresem regresji, związanymz małą epoką lodową. Odzwierciedleniemcyklu ~2300-letniego są serie transgresyjne widoczne w zapisie osadów barierowych Mierzei Łebskiej. Odpowiadają one trzemfazomtransgresji morskich, występujących w okresie 6600–6000 BP (transgresja 2), 4500–4200 lat BP (transgresja 3) oraz w okresie młodszym od 1700 lat BP (transgresja 3).Wartykule podkreślono również klimatyczne podobieństwo zapisu transgresji morskich z obszaru Niziny Gardzieńsko-Łebskiej z całym wybrzeżem południowobałtyckim.

EN

The paper presents the correlation of transgression phases of the southern Baltic over the Gardno-Łeba Lowland with the climatic cycles, the c. 1150 yrs and c. 2300 yrs long cycle respectively, previously recognized in the lake sediment record from the Kórnik–Zaniemyśl trough in the central Wielkopolska region. The presented comparative diagram (Fig. 2) reveals strong correlation of marine transgressions of the southern Baltic and warm phases during the Holocene, the latter appearing according to the 1150 yrs cycle. The phases of Littorina Sea advances, recognized in the peat profile Kluki/74 (Tobolski 1987), in the Gardno Lake sediments (Wojciechowski 1990) and in its surroundings (Florek, Orłowski 1991, Florek, Majewski 1997), and in the sediments of the Łebsko Barrier (Rotnicki 1999, 2001, Rotnicki et al. 1999, 2008) match climatic optima dated for 7800 BP (transgressive phaseNGL 1), 6650 BP (NGL 2), 5500 BP (NGL 3), and 4350 BP (NGL 4). Likewise, strong correlation exists between warming phases according to the 1150 yrs cycle and post-Littorina transgressions during the Roman period (NGL 5) and the medieval warm optimum (NGL 6), the latter separated by marine regression during cooling phase of the Migrations period. The current climatic warming is correlated with the youngest transgressive phase (NGL 7), however preceded by the regression during the Little Ice Age. Sea withdrawal phases and related cold and wet periods are recorded in sub-fossil tree trunks in the beach zone of the Łebsko Barrier. Subsequent forest dieback in this zone has been caused by rising sea levels afterwards. The c. 2300 yrs cycle, corresponding to the Halstatt cycle, is reflected in the marine transgressive series of the deposits building the Łebsko Barrier. They were laid down in the time interval of 6600-6000 BP (transgression 2), 4500–4200 BP (transgression 3) and after 1700 BP (transgression 4). This cycle does also reflect the current warming and the associated sea level rise. In the paper, climatic similarities between the record from the Gardno-Łeba Lowland and the South Baltic coast in general have been emphasized (Fig. 2), using examples from southern Sweden (Yu 2003a, b), German coast (Gramsch 2002, Lampe 2002, 2005) and Lithuanian coast (Gelumbauskaitë, Deèkus 2005).

Słowa kluczowe

PL

holocen; cykle klimatyczne; transgresje morskie; Bałtyk południowy; Nizina Gardzieńsko-Łebska

EN

Holocene; climate cycle; marine transgressions; Southern Baltic; Gardno-Łeba Lowland

• Wydawca: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich
• Czasopismo: Landform Analysis
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 7
• Strony: 172--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 63 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowski A.

• Akademia Pomorska w Słupsku, Zakład Geomorfologii i Geologii Czwartorzędu, ul. Partyzantów 27, 76-200 Słupsk

Bibliografia

• Alhonen P. 1979. The Quaternary History of the Baltic. Finland. [W:] V. Gudelis, L.-K. Konigsson (red.), The Quaternary History of the Baltic. Acta Universitatis Upsaliensis, Symposia Universitatis Upsaliensis AnnumQuingentesimumCelebrantis, 1: 101–113.
• Alley R.B., Clark P.U., Huybrechts P., Joughin I. 2005. Ice-sheet and sea level changes. Science, 310: 456–460.
• Arendt A.A., Echelmeyer K.A., Harrison W.D., Lingle C.S., Valentine V.B. 2002. Rapid wastage of Alaska glaciers and their contribution to rising sea level. Science, 297: 382–386.
• Barber K.E., Maddy D., Rose N., Stevenson A.C., Stoneman R., Thompson R. 2000. Replicated proxy-climate signals over the last 2000 yr from two distant UK peat bogs: new evidence for regional palaeoclimate teleconnections. Quaternary Science Reviews, 19: 481–487.
• Barber K., Zolitschka B., Tarasov P., Lotter A.F. 2004. Atlantic to Urals – the Holocene climatic record of Mid-Latitude Europe. [W:] R.W. Battarbee i in. (red.), Past Climate Variability through Europe and Africa. Kluver Academic Publ., Dordrecht, s. 417–442.
• Behre K.-E. 2004. Coastal development, sea level change and settlement history during the later Holocene in the Clay District of Lower Saxony (Niedersachsen), Northern Germany. Quaternary International, 112: 37–53.
• Beer J., Mende W., Stellmacher R. 2000. The role of sun in climate forcing. Quaternary Science Reviews, 19: 403–415.
• Bjorck S. 1995. A review of the history of the Baltic Sea, 13,0–8,0 ka BP. Quaternary International, 27: 19–40.
• Bond G., Showers W., Cheseby M., Lotti R., Almasi P., de Menocal P., Priore P., Cullen H., Hajdas I., Bonani G. 1997. A pervasive millennial-scale cycle in North Atlantic Holocene and glacial climates. Science, 278: 1257–1266.
• Bond G., Kromer B., Beer J., Muscheler R., Evans M.N., Showers W., Hoffmann S., Lotti-Bond R., Hajdas I., Bonani G. 2001. Persistent solar influence on North Atlantic climate during the Holocene. Science, 294: 2130–2136.
• Bortenschlager S. 1987. Glaciers fluctuations and changes in forest-limit in the Alps. [W:] M.-J. Gaillard (red.), Abstracts of Lectures and Posters. IGCP Project 158. Palaeohydrological Changes in the Temperate Zone in the Last 15,000 Years. Symposium at Hoor, Sweden, 18–26 May 1987. LUNDQUA Report 27: 43–45.
• Bray J.R. 1972. Cyclic temperature oscillations from 0 – 20,300 yr BP. Nature, 237: 277–279.
• Chapman M.R., Shackleton N.J. 2000. Evidence of 550-year and 1000-year cyclicities in North Atlantic circulation patterns during the Holocene. The Holocene, 10(3): 287–291.
• Damon P.E., Jiriković J.L. 1992. The sun as a low-frequency harmonic oscillator. Radiocarbon, 34(2): 199–205.
• Dansgaard W., Johnsen S.J., Clausen H.B., Dahl-Jensen D., Gundestrup N.S., Hammer C.U., Hvidberg C.S., Steffensen J.P., Sveinbjornsdottir A.E., Jouzel J., Bond G. 1993. Evidence for general instability of past climate from a 250-kyrice-core record. Nature, 364: 218–220.
• Edwards R. 2006. Sea levels: change and variability during warmintervals. Progress in Physical Geography, 30(6): 785–796.
• Fairbanks R.G. 1989. 17,000-year glacio-eustatic sea level record: influence of glacial melting rates on the Younger Dryas event and deep-ocean circulation. Nature, 342: 637–642
• Florek W., Majewski M. 1997. Wiek wałow brzegowych a wiek gornoholoceńskich transgresji jeziora Gardno. [W:] W. Florek (red.), Geologia i geomorfologia pobrzeża i południowego Bałtyku, 3: 121–127.
• Florek W., Orłowski A. 1991. O wieku maksimum transgresji jeziora Gardno. Przegl. Geol., 39 (5–6): 298–301.
• Gelumbauskaite L.Ž., Deèkus J. 2005. Late Quaternary shore formations of the Baltic basins in the Lithuanian sector. Geologija, 52: 33–45.
• Gramsch B. 2002. Late Mesolithic settlement and sea level development at the Littorina coastal sites of Ralswiek-Augustenhof and Lietzow-Buddelin. [W:] R. Lampe (red.), Holocene evolution of the South-Western Baltic coast – Geological, archaeological and palaeo-environmental aspects. Field meeting of INQUA Subcommission V „Sea-level Changes and Coastal Evolution. Western Europe”, September 22–27, 2002. Greifswalder Geographische Arbeiten, 27: 37–55.
• Gudelis V. 1979. The Quaternary History of the Baltic. Lithuania. [W:] V. Gudelis, L.-K. Konigsson (red.), The Quaternary History of the Baltic. Acta Universitatis Upsaliensis, Symposia Universitatis Upsaliensis AnnumQuingentesimumCelebrantis, 1: 159–173.
• Haas J.N., Richoz I., Tinner W., Wick L. 1998. Synchronous Holocene climatic oscillations recorded on the Swiss Plateau and at timberline in the Alps. The Holocene, 8(3): 301–309.
• Johnsen S.J., Dahl-Jensen D., Gundestrup N., Steffensen J.P., Clausen H.B., Miller H., Masson-Delmotte V., Sveinbjornsdottir A.E., White J. 2001.Oxygen isotope and palaeotemperature records fromsix Greenland ice-core stations: Camp Century, Dye–3, GRIP, GISP2, Renland and North-GRIP. Journal of Quaternary Science, 16: 299–307.
• Kessel H., Raukas A. 1979. The Quaternary History of the Baltic. Estonia. [W:] V. Gudelis, L.-K. Konigsson (red.), The Quaternary History of the Baltic. Acta Universitatis Upsaliensis, Symposia Universitatis Upsaliensis AnnumQuingentesim um Celebrantis, 1: 127–146.
• Kliewe H. 1979. The Quaternary History of the Baltic. The German Democratic Republic. [W:] V. Gudelis, L.-K. Konigsson (red.), The Quaternary History of the Baltic. Acta Universitatis Upsaliensis, Symposia Universitatis Upsaliensis Annum Quingentesimum Celebrantis, 1: 185–193.
• Krąpiec M., Florek W. 2005. Subfosylne odziomki i pnie drzew na plażach w rejonie Rowow. [W:] W. Florek (red.), Geologia i geomorfologia pobrzeża i południowego Bałtyku, 6: 145–154.
• Lampe R. 2002. Post-glacial water-level variability along the south Baltic coast – a short overview. [W:] R. Lampe (red.), Holocene evolution of the South-Western Baltic coast – Geological, archaeological and palaeo-environmental aspects. Field meeting of INQUA Subcommission V „Sea-level Changes and Coastal Evolution. Western Europe”, September 22–27, 2002. Greifswalder Geographische ,Arbeiten, 27: 13–19.
• Lampe R. 2005. Lateglacial and Holocene water-level variations along the NE German Baltic Sea coast: review and new results. Quaternary International, 133–134, 121–136.
• Lambeck K., Chappell J. 2001. Sea Level Change Through the Last Glacial Cycle. Science, 292: 679–686.
• Lambeck K., Esat T.M., Potter E.-K. 2002. Links between climate and sea levels for the past three million years. Nature, 419: 199–206.
• Langdon P.G., Barber K.E., Hughes P.D.M. 2003. A 7500 year peat-based palaeoclimatic reconstruction and evidence for an 1100 year cyclicity in mire surface wetness fromTem ple Hill Moss, Pentland Hills, Southeast Scotland. Quaternary Science Reviews, 22: 259–274.
• Magny M. 1992. Holocene lake-level fluctuations in Jura and the northern subalpine ranges, France: regional pattern and climatic implications. Boreas, 21: 319–334.
• Mayewski P.A., Rohling E.E., Stager J.C., Karlen W., Maasch K.A., Meeker L.D., Meyerson E.A., Gasse F., van Kreveld S., Holmgren K., Lee-Thorp J., Rosqvist G., Rack F., Staubwasser M., Schneider R.R., Steig, E.J. 2004. Holocene climate variability. Quaternary Research, 62: 243–255.
• Morner N.-A. 1971. Eustatic and climatic oscillations. Arctic and Alpine Research, 3 (2): 167–171.
• Morner N.-A. 1976. Eustatic changes during the last 8000 years in view of radiocarbon calibration and new information from the Kattegatt region and other northwestern European coastal areas. Paleogeography, Paleoclimatology, Palaeoecology, 19: 63–85.
• Patzelt G. 1973. Die postglazialen Gletscher- und Klimaschwankungen in der Venediger-gruppe (Hohe Tauern, Ostalpen). Zeitschrift fur Geomorphologie, NF Supp. 16: 25–72.
• Patzelt G. 1977. Der zeitliche Ablauf und das Ausmass postglacialer Klimaschwankungen in den Alpen. [W:] B. Frenzel (red.), Dendrochronologie und postglaciale Klimaschwankungen in Europa. Erdwissenschaftliche Forschung, 13: 249–259.
• Rotnicki K. 1999. Problemholoceńskich transgresji Bałtyku Południowego na wybrzeżu środkowym Polski w świetle nowych danych z obszaru Niziny Gardnieńsko-Łebskiej. [W:] R.K. Borowka, Z. Młynarczyk, A. Wojciechowski (red.), Ewolucja geosystemow nadmorskich południowego Bałtyku. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań–Szczecin, s. 121–139.
• Rotnicki K. 2001. Względne zmiany poziomu Bałtyku południowego na polskimwybrzeżu środkowym w holocenie w świetle badań Niziny Gardnieńsko-Łebskiej. [W:] K. Rotnicki (red.), Przemiany środowiska geograficznego nizin nadmorskich południowego Bałtyku w vistulianie i holocenie. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, s. 63–80.
• Rotnicki K., Borowka R.K., Devine N. 1995. Accelerated sea level rise as a threat to the Polish Coastal Zone – quantification of risk. [W:] K. Rotnicki (red.), Polish Coast: Past, Present and Future. Journal of Coasta Research, spec. issue no 22: 111–135.
• Rotnicki K., Borowka R.K., Pazdur A., Hałas S., Krzymińska J., Witkowski A. 1999. Main phases of the Southern Baltic transgression on the Polish Middle Coast during the Holocene. Quaternary Studies in Poland, 16: 67–79.
• Rotnicki K., Borzyszkowska W. 1999. Przyspieszony wzrost poziomu morza i jego składowe na polskim wybrzeżu Bałtyku w latach 1951–1990. [W:] R.K. Borowka, Z. Młynarczyk, A. Wojciechowski (red.), Ewolucja geosystemow nadmorskich południowego Bałtyku. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań-Szczecin, s. 141–160.
• Rotnicki K., Alexandrowicz S.W., Pazdur A., Goslar T., Borowka R.K. 2008. Fazy powstawania łebskiego systemu barierowo-lagunowego na podstawie przekroju geologicznego pod Rąbką. [W:] K. Rotnicki (red.), Holoceńskie przemiany wybrzeży i wod południowego Bałtyku – przyczyny, uwarunkowania i skutki. Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Smołdzino, 6–9 maja 2008. Przewodnik terenowy, 15–16.
• Schumacher W. 2002. Coastal evolution of the Schaabe spit and the shoreline displacement curve for Rugen Island. [W:] R. Lampe (red.), Holocene evolution of the South-Western Baltic coast –Geological, archaeological and palaeo-environmental aspects. Field meeting of INQUA Subcommission V „Sea-level Changes and Coastal Evolution. Western Europe”, September 22–27, 2002. Greifswalder Geographische Arbeiten, 27: 55–60.
• Starkel L. 1999. 8500–8000 yrs BP Humid Phase –global or regional? Science Reports of Tohoku University, 7th series (Geography), 49 (2): 105–133.
• Streif H. 2004. Sedimentary record of Pleistocene and Holocene marine inundations along the North Sea coast of Lower Saxony, Germany. Quaternary International, 112: 3–28.
• Tobolski K. 1979. Zmiany lokalnej szaty roślinnej na podstawie badań subfosylnych osadów biogenicznych w strefie plaży koło Łeby. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią, 32A: 151–168.
• Tobolski K. 1987. Holocene vegetational development based on the Kluki reference site in the Gardno-Łeba Plain. Acta Palaeobotanica, 27(1): 179–222.
• Tobolski K., Pazdur M.F., Pazdur A., Awsiuk R., Bluszcz A., Walanus A. 1981. Datowania metodą 14Csubfosylnych drewien występujących na mierzejach Niziny Gardzieńsko-Łebskiej. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią, 33A: 133–148.
• Turney C., Baillie M., Clemens S., Brown D., Palmer J., Pilcher J., Reimer P., Leuschner H.H. 2005. Testing solar forcing of pervasive Holocene climate cycles. Journal of Quaternary Science, 20(6): 511–518.
• Uścinowicz S. 2003. Relative sea-level changes, glacio- isostatic rebound and shoreline displacement in the Southern Baltic. Polish Geological Institute, Special Papers, 10: 1–80.
• Uścinowicz S., Miotk-Szpiganowicz G., Krąpiec M., Zachowicz J. 2008. Pnie drzew in situ na dnie południowego Bałtyku. [W:] K. Rotnicki, M. Woszczyk, J. Jasiewicz (red.), Holoceńskie przemiany wybrzeży i wód południowego Bałtyku –przyczyny, uwarunkowania i skutki. Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Smołdzino, 6–9 maja 2008. Streszczenia referatów i posterow, 9–10.
• Wojciechowski A. 1990. Analiza litofacjalna osadów jeziora Gardno. Wyd. Naukowe UAM, Geografia 49: 1–242.
• Wojciechowski A. 2000. Zmiany paleohydrologiczne w środkowej Wielkopolsce w ciągu ostatnich 12 000 lat w świetle badań osadów jeziornych rynny kornicko-zaniemyskiej. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, s. 1–236.
• Wojciechowski A. 2002. Cykliczność zmian klimatycznych i hydrologicznych holocenu i plenivistulianu w zapisie osadów jezior kornicko- -zaniemyskich. Ogólnopolska konferencja „Zmiany hydrologiczne Niżu Polskiego w świetle badań paleolimnologicznych”, Biskupin, 16–18 mają 2002.
• Wojciechowski A. 2007a. Holocene climate cycle in the record of the Kornik-Zaniemyśl lake deposits, Great Poland Lowland. [W:] Eurasian Perspectives on Environmental Archaeology, Annual Conference of the Association for Environmental Archaeology (AEA), s. 222–223.
• Wojciechowski A. 2007b. Nowe profile malakologiczne z obszaru jeziora Łebsko i ich znaczenie stratygraficzne. [W:] W. Florek (red.), Geologia i geomorfologia pobrzeża i południowego Bałtyku, 7: 101–127.
• Visbeck M. 2002. The ocean’s role in Atlantic climate variability. Science, 297: 2223–2224.
• Yu S-Y. 2003a. The Littorina transgression in southeastern Sweden and its relation to mid-Holocene climate variability. LUNDQUA Thesis, 51: 1–84.
• Yu S.-Y. 2003b. Centennial-scale cycles in middle Holocene sea level along the southeastern Swedish Baltic coast. Geological Society of America Bulletin, 115(11): 1404–1409.
• Zeidler R.B., Wroblewski A., Miętus M., Dziadziuszko Z., Cyberski J. 1995. Wind, wave, and stormsurge regime at the Polish Baltic Coast. [W:] K. Rotnicki (red.), Polish Coast: Past, Present and Future, Journal of Coasta Research, spec. issue no 22: 33–55.
• Zoller H. 1960. Pollenanalytische Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte der insubrischen Schweiz. Denkschriften der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft, 83: 45–156.