Mid-Holocene horizons of strongly decomposed peat and problems of dating paleohydrological changes in mires in the Racibórz basin, Southern Poland

• Autorzy: Wójcicki K. J. , Nita M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/geochr-2015-0065

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

During litho-stratigraphic studies of deposits in small mires in the upper basin of the Oder River, mid-Holocene hiatuses identified by the presence of horizons of strongly decomposed peat (HSDP), were identified at four sites. Radiocarbon dating results indicate long (103 years) breaks in peat accumulation and the dates obtained from the underlying layers of deposit are inconsistent with the pollen record. In order to explain these discrepancies, an attempt was made to recreate the conditions of HSDP formation under the influence of endo- and exogenous factors determining peatland productivity. In the light of macrofossil analysis, the development of HSDP during the Atlantic and Subboreal periods, when the humidity of habitats decreased, occurred at an advanced stage of development of swamps with Alnetea glutinosae forest communities. The gradual rise in water levels in the mires that started in the Subboreal period and intensified during the Subatlantic period was recorded as a slow shift in vegetation towards non-forest, sedge-moss communities belonging to the Magnocaricion alliance or the Scheuchzerio-Caricetea nigrae class. One consequence of the mechanism of HSDP formation is the existence of limitations on the dating of the duration of the dry phase owing to the presence of organic matter of different ages in the degraded peat layer. The determination of the age of wet phases offers better prospects. In the light of radiocarbon dating, which is essentially in line with the pollen analysis results, the transition towards positive peatland productivity occurred between ca. 9th century BC and 7th century CE.

Słowa kluczowe

EN

sedimentary hiatuses; moorsh horizons; climate change; palaeobotanical analysis; Atlantic period

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Geochronometria
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 44, no. 1
• Strony: 162--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys.

Twórcy

autor

Wójcicki K. J.

• University of Silesia, Faculty of Earth Sciences, Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec, Poland – KNOW (Leading National Research Centre)

autor

Nita M.

• University of Silesia, Faculty of Earth Sciences, Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec, Poland – KNOW (Leading National Research Centre)

Bibliografia

• 1. Abłamowicz D and Śnieszko Z, 2001. Osadnictwo kultur rolniczych w dorzeczu środkowej Kłodnicy a atrakcyjność krajobrazu (Farming settlement in the middle basin of the Kłodnica River and the landscape attractiveness). Sprawozdania archeologiczne 53: 35–83 (in Polish).
• 2. Bronk Ramsey C, 2009. Bayesian analysis of radiocarbon dates. Radiocarbon 51: 337–360.
• 3. Caspers G and Grosse-Brauckmann G, 2003. Paleoecological investigations in the fen Pestruper Moor (district Oldenburg) in view of the history of the river Hunte since the Weichselian Late Glacial. Telma 33: 21–34.
• 4. Faegri K and Iversen J, 1978. Podręcznik do analizy pylkowej (Textbook of pollen analysis). Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa: 249 pp (in Polish).
• 5. Foltyn EM, Foltyn E and Waga M, 2004. Przemiany osadnictwa w dorzeczu Rudy w dobie gospodarki rolno-hodowlanej (od neolitu po wczesne średniowiecze) (Settlement changes in the Ruda Basin in the period of farming and animal breeding economy (from Neolithic to early Middle Ages)). In: Abłamowicz D and Śnieszko Z, eds., Zmiany środowiska geograficznego w dobie gospodarki rolno-hodowlanej. Studia z obszaru Polski. Katowice: 293–314 (in Polish).
• 6. Forysiak J, 2012. Zapis zmian środowiska przyrodniczego poźnego vistulianu i holocenu w osadach torfowisk regionu łódzkiego (Record of changes in the natural environment of the Late Weichselian and Holocene preserved in the sediment of peatlands of the Łódź Region). Acta Geographica Lodziensia 99: 5–164 (in Polish).
• 7. Forysiak J, Kloss M, Obremska M and Żurek S, 2014. Późnoglacjalne i holoceńskie osady wybranych torfowisk dolinnych regionu łódzkiego w nawiązaniu do zmian paleośrodowiskowych (Lateglacial and Holocene sediments of some valley peatlands in the Łódź Region in relation to palaeoenvironmental changes). Folia Quaternaria 82: 5–30 (in Polish).
• 8. Grosse-Brauckmann G, 1986. Analysis of vegetative plant macrofossils. In: Berglund BE, ed., Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology. John Wiley and Sons, Chichester: 591–618.
• 9. Harmata K, 1987. Late-glacial and Holocene history of vegetation at Roztoki and Tarnowiec near Jasło (Jasło-Sanok Depression). Acta Palaeobotanica 27(1): 43–65.
• 10. Harmata K, 1995. A Late Glacial and early Holocene profile from Jasło and a recapitulation of the studies on the vegetational history of the Jasło-Sanok Depression in the last 13000 years. Acta Palaeobotanica 35(1): 15–45.
• 11. Kalicki T and Zernickaya VP, 1995. Paleogeography of the Vistula valley near Cracow based on sediments and palynology of the Allerød paleochannel fill. In: Starkel L, ed., Evolution of the Vistula River valley during the last 15000 years. Part V. Geographical Studies, Special Issue 8: 9–18.
• 12. Kloss M, 2007. Roślinność subfosylna na tle historii wysokich torfowisk maszarnych w północno-wschodniej i środkowej Polsce oraz w Sudetach (Subfossil vegetation in the light of history of sphagnum raised mires in the north-eastern and central Poland as well as in the Sudety Mountains). Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary: 141 pp (in Polish).
• 13. Kloss M and Żurek S, 2005. Geology of raised mires deposits. Monographiae Botanicae 94: 65–80.
• 14. Kołodziejczyk K, 2013. Analiza makroszczqtków roślinnych jako podstawa oceny degradacji torfowisk użytkowanych rolniczo (Plant macrofossil analysis as the basis for evaluation of degradation of agriculturally used peatlands). PhD Thesis. University of Environmental and Live Science, Wrocław: 237 pp (in Polish).
• 15. Kondracki J, 1998. Geografia regionalna Polski (Regional geography of Poland). Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 441 pp (in Polish).
• 16. Ludwikowska-Kędzia M, 2000. Ewolucja środkowego odcinka doliny rzeki Belnianki w późnym glacjale i holocenie (Evolution of the middle reach of the Belnianka River valley in the Lateglacial and Holocene). Wydawnictwo Akademickie Dialog, Warszawa: 181 pp (in Polish).
• 17. Magny M, Begeot C, Guiot J and Peyron O, 2003. Contrasting patterns of hydrological changes in Europe in response to Holocene climate cooling phases. Quaternary Science Reviews 22: 1589–1596, .
• 18. Marek S, 1965. Biologia i stratygrafia torfowisk olszynowych w Polsce (Biology and stratigraphy of alder peatlands in Poland). Zeszyty problemowe postępów nauk rolniczych 57: 5–265 (in Polish).
• 19. Matuszkiewicz W, 2005. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski (A guidebook for identification of Polish plant associations). Wyd. Naukowe PWN, Warszawa: 537 pp (in Polish).
• 20. Nita M and Wójcicki K, 2005. Record of Holocene vegetation changes against a background of environmental conditions in the Kłodnica valley (southern Poland). Quaestiones Geographicae 24: 63–73.
• 21. Okruszko H and Ilnicki P, 2003. The Moorsh Horizons as Quality Indicators of Reclaimed Organic Soils. In: Parent LE and Ilnicki P, eds., Organic Soils and Peat Materials for Sustainable Agriculture. CRC Press LLC, Boca Raton-London-New York-Washington, D.C.: 1–14.
• 22. Ralska-Jasiewiczowa M and Starkel L, 1988. Record of the hydrological changes during the Holocene in the lake, mire and fluvial deposits of Poland. Folia Quaternaria 57: 91–127.
• 23. Reimer PJ, Bard E, Bayliss A, Beck JW, Blackwell PG, Bronk Ramsey C, Grootes PM, Guilderson TP, Haflidason H, Hajdas I, Hatt C, Heaton TJ, Hoffmann DL, Hogg AG, Hughen KA, Kaiser KF, Kromer B, Manning SW, Niu M, Reimer RW, Richards DA, Scott EM, Southon JR, Staff RA, Turney CSM and van der Plicht J, 2013. IntCal13 and Marine13 Radiocarbon Age Calibration Curves 0–50,000 Years cal BP. Radiocarbon 55(4): 1869–1887.
• 24. Rybníček K and Rybníčkova E, 1987. Palaeogeobotanical evidence of middle Holocene stratigraphic hiatuses in Czechoslovakia and their explanation. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica 22(3): 313–327.
• 25. System Informacji Przestrzennej o Mokradłach Polski (GIS “Wetlands of Poland”), 2006. Instytut Melioracji i Użytków Zielonych, Falenty (in Polish).r
• 26. Szczepanek K, 1982. Development of the peat-bog at Słopiec and the vegetational history of the Świętokrzyskie (Holy Cross) Mts in the last 10000 years. Acta Palaeobotanica 22(1): 117–130.
• 27. Tobolski K, 2000. Przewodnik do oznaczania torfów i osadów jeziornych (A guidebook for identification of peat and lacustrine deposits). Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa: 508 pp (in Polish).
• 28. Tobolski K, 2003. Torfowiska na przykladzie Ziemi Świeckiej (Mires on example of the Świecie Region). Towarzystwo Przyjaciół Dolnej Wisły, Świecie: 255 pp (in Polish).
• 29. Tomaszewska K and Kołodziejczyk K, 2010. Możliwości identyfikacji makroszczątków roślinnych w profilu murszowo-torfówym wskazujących na degradaję ekosystemu bagiennego (The possibility of indentification of plant macro-remains in peat-moorsh profile indicating degradation of the wetland ecosystem). Woda-ŚrodowiskoObszary Wiejskie 10(3): 309–319 (in Polish).
• 30. Wójcicki KJ, 2000. Późnovistuliańska i holoceńska transformacja dolin wybranych dopływów górnej Odry na podstawie analizy paleokoryt i wypełniających je osadów (The late-Vistulian and Holocene evolution of the selected valleys in the Upper Odra Basin based on the analysis of palaeochannels and their deposits). PhD Thesis. University of Silesia, Katowice: 122 pp (in Polish).
• 31. Wójcicki KJ, 2013. Osady biogeniczne w środowisku depozycyjnym starorzeczy (Biogenic sediments in abondoned river channels). Wyd. UŚ, Katowice: 239 pp (in Polish).
• 32. Wójcicki KJ and Kloss M, 2008. Makroszczątki roślinne w torfie w analizie paleośrodowiskowych uwarunkowań osadnictwa na przykładzie stanowiska Łany Małe w dolinie Kłodnicy (Peat macrofossils in the analysis of palaeoenvironmental conditions of settlement; the case of Łany Małe site in the Kłodnica valley). Studia Ecologiae et Bioethicae 6: 449–460 (in Polish).
• 33. Wójcicki KJ and Nita M, 2016. Holoceńska historia roślinności siedlisk mokradłowych w dolinach rzecznych dorzecza górnej Odry (Holocene vegetation history of wetland habitats in the river valleys of the upper Odra River basin). Acta Geographica Lodziensia 105: 93–105 (in Polish).
• 34. Wójcicki KJ, Śleszyński P and Mazur S, 2010. Holocene inset fills of the Odra River in the Racibórz Basin. Quaestiones Geographicae 29(3): 85–93.
• 35. Żurek S and Pazdur A, 1999. Zapis zmian paleohydrologicznych w rozwoju torfowisk Polski (Record of palaeohydrological changes in development of mires in Poland). In: Pazdur A, Bluszcz A, Stankowski W and Starkel L, eds., Geochronologia górnego czwartorzędu Polski w świetle datowania radiowgglowego i luminescencyjnego: Tinta, Wrocław: 215–228 (in Polish).
• 36. Żurek S, Michczyńska DJ and Pazdur A, 2002. Time record of palaeohydrologic changes in the development of mires during the Late Glacial and Holocene, North Podlasie Lowland and Holy Cross Mts. Geochronometria 21: 109–118.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).