Tematyce impaktów i wielkich wymierań w fanerozoiku poświęcony jest obszerny artykuł przeglądowy autorstwa Grzegorza Rackiego  i Christiana Koeberla (Uniwersytet w Wiedniu), który został właśnie opublikowany w renomowanym periodyku wydawnictwa Elsevier, „Earth-Science Reviews”. Nie znaleziono żadnego potwierdzenia impaktu jako przyczyny masowych wymierań Wielkiej Piątki poza tym z przełomu mezozoiku i kenozoiku, odpowiedzialnego za zagładę dinozaurów. Wiele wciąż ponawianych hipotez jest ewidentnie błędnych, np. koncepcje oparte na domniemywanych gigantycznych kraterach uderzeniowych z końca permu, odtwarzanych wyłącznie na podstawie badań geofizycznych. W świetle dostępnych dowodów, za tą największą zagładę w fanerozoiku, jak i wiele innych, odpowiada niewyobrażalny kataklizm wulkaniczny.

Autorzy wykazują jednak iż istnieje kontinuum w reakcji ziemskiej biosfery na uderzenia planetoid. Analizując zmiany biotyczne towarzyszące innym dużym kraterom uderzeniowym o średnicy około 100 km, prawdopodobny staje się udział takich kolizji jako jednej  z przyczyn – obok czynnika wulkanicznego – w niektórych drugorzędnych wieloetapowych kryzysach ekologicznych. Głównym kandydatem jest kryzys w późnym triasie (noryku), w wyniku którego mogły wyginąć znane ze Śląska tzw. gady ssakokształtne (synapsydy) – wielkie dicynodonty. Z drugiej, jest dobrze ustalone iż takie zabójcze ciosy z kosmosu jak ten z końca kredy przytrafiają się Ziemi średnio co mniej więcej 100 mln. lat. W artykule zweryfikowano prawdopodobieństwo upadków ogromnych planetoid do oceanów, w kontekście sugerowanych przez niektórych badaczy zapisów osadowych megatsunami i sejsmiczności. Wielki kryzys Kellwasser w późnym dewonie  wydaje się być potencjalnym przypadkiem takiego tajemniczego kataklizmu.

Podsumowując, autorzy uważają że spośród 18 znanych wymierań, jedno potwierdzone masowe wymieranie (wywołane uderzeniem planetoidy) i zapewne 3-4 kryzysy biotyczne („wzmocnione” przez impakt) można rozpatrywać w kategoriach udziału czynnika pozaziemskiego w ewolucji biosfery.

Źródło: Racki G., Koeberl C., 2024. Impact catastrophism versus mass extinctions in retrospective, perspective and prospective: Toward a Phanerozoic impact event stratigraphy. Earth-Science Reviews 259, 104904, 1-60. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104904.

Zarastanie śródleśnych polan, rozwój zabudowy oraz zagospodarowania turystycznego prowadzi w wielu regionach górskich do zanikania tradycyjnych krajobrazów, które przez wiele lat decydowały o odrębności poszczególnych regionów. Z drugiej strony turystyka jest często postrzegana jako panaceum na ochronę tradycyjnych krajobrazów.

Dr inż. Anna Żemła-Siesicka oraz dr Michał Sobala prowadzą aktualnie badania, mające na celu określenie jak rozwój turystyki wpływa na tradycyjny krajobraz gospodarki polaniarskiej w Beskidach Zachodnich. Pierwsze efekty ich badań  zostały zaprezentowane w artykule „How does tourist development influence traditional mountain landscapes? A case study from the Western Beskids, Poland”, który ukazał się w czasopiśmie „Science of The Total Environment”. Badania miały na celu ustalenie, czy rozwój turystyki może zapobiec ponownemu zalesianiu polan górskich oraz określenie zakresu wpływu zagospodarowania turystycznego na tradycyjne krajobrazy polaniarskie.

Na przykładzie położonych w Ustroniu, jednym z największych ośrodków turystycznych w Polsce, trzech polan: Równicy, Stokłosicy i Czantorii zbadano zmianę zasięgu polan oraz stopień rozwoju zagospodarowania turystycznego od 1983 r. Wyniki badań wskazują, że pomimo turystycznego wykorzystania polan, ich zasięg stopniowo zmniejsza się w wyniku zarastania. Ponadto, początkowo stopniowy, a obecnie żywiołowy rozwój turystyki powoduje zanik cech tradycyjnego krajobrazu, czyli tych które wyróżniały ten region na tle innych obszarów.

Źródło:

Żemła-Siesicka, A., & Sobala, M. (2024). How does tourist development influence traditional mountain landscapes? A case study from the Western Beskids, Poland. Science of The Total Environment, 951, 175376.

Autor notatki:

Anna Żemła-Siesicka, Michał Sobala

Do uzyskania  wysokorozdzielczych cyfrowych modeli wysokościowych, czyli tzw. DEM-ów (ang. Digital Elevation Model) wystarczy aparat fotograficzny, proste pomiary oraz darmowe oprogramowanie (ryc. 1). Dzięki zastosowaniu fotogrametrycznej techniki Structure from Motion uzyskać można bardzo dokładny model o wymiarze terenowym rastra wynoszącym jedyne 5 cm × 5 cm. Technika ta została wykorzystana przez dr Joannę Szafraniec z naszego Instytutu do skartowania przeszło 80 zagłębień bezodpływowych pochodzenia powodziowego na sandrze Skeiðarársandur w południowej Islandii. Uzyskane DEM-y i materiał pomocniczy opublikowano w otwartym międzynarodowym repozytorium Zenodo. Zawartość pakietu danych, jego strukturę oraz zastosowaną metodę (ryc. 2) opisano w publikacji, która ukazała się w czerwcu 2024 r. w czasopiśmie „Scientific Data”.

Uzyskany cyfrowy model wysokościowy cechuje się bardzo wysoką dokładnością. Średni błąd poziomy wynosi zaledwie ± 2.2–3.2 cm, a pionowy jedyne ± 0.2–0.4 cm. Oceniono, że optymalną rozdzielczość 5 cm dla DEM można uzyskać dla zagłębień o pojemności do ok. 4000 m³. Opisana metoda pozyskiwania danych i analizy zmian rzeźby w czasie ma szerokie zastosowanie nie tylko w geomorfologii, ale w wielu innych dziedzinach nauk. Ze względu na niskie koszty może być także doskonałą alternatywą dla studentów i młodych badaczy.

Badania sfinansowano z projektu Narodowego Centrum Nauki Miniatura 5, nr 2021/05/X/ST10/00710 „Opracowanie wysokorozdzielczego cyfrowego modelu wysokościowego (DEM) zagłębień bezodpływowych pochodzenia powodziowego na Skeiðarársandur (S Islandia)” oraz przy wsparciu Dyrektora Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Działania badawcze wsparto również ze środków przyznanych w ramach programu Inicjatywa Doskonałości Badawczej IV Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach.

Źródło: Szafraniec J.E. 2024. A dataset of high-resolution digital elevation models of the Skeiðarársandur kettle holes, Southern Iceland. Sci Data 11, 660. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03515-6.

Autor notatki: Dr Joanna E. Szafraniec

18 maja 2024 r., podczas „Nocy Muzeów”, w Muzeum Śląskiej Bitwy o Paliwo „Blechhammer 1944” w Kędzierzynie-Koźlu, dr hab. Jan M. Waga przedstawił wyniki prowadzonych od 4 lat badań pracowników Wydziału Nauk Przyrodniczych nad skutkami powietrznych działań militarnych z okresu II wojny światowej w Niecce Kozielskiej. Na wykładzie pod tytułem „Geoinformatyka i geofizyka w archeologii  konfliktu. Niecka Kozielska” autorstwa: Jana M. Wagi, Bartłomieja Szypuły, Kazimierza Sendobrego, Mariusza Grabca, Krzysztofa Jochymczyka i Marii Fajer, zaprezentowano aspekty poznawcze i aplikacyjne podjętych badań, ze szczególnym podkreśleniem roli stosowanych w nich metod. Badania prowadzone przez wymieniony zespół badaczy są ukierunkowane w ostatnim czasie na sprawdzanie przydatności metod teledetekcyjnych, geoinformatycznych i geofizycznych w wykrywaniu niewybuchów bomb i poszukiwaniach miejsc pochówków poległych lotników 15 Armii Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych. W celu odnalezienia mogił żołnierzy nawiązano m.in. kontakt  z przedstawicielem rodzin lotników Chadem Lindellem.

Odwiedź strony Muzeum „Blechhammer-1944” http://www.blechhammer1944.pl/, stronę Stowarzyszenia Blechhammer-1944 Kędzierzyn-Koźle https://www.facebook.com/blechhammer1944/ oraz stronę https://www.post-journal.com/news/top-stories/2022/05/b-24-pilot-from-russell-shot-down-over-poland-in-1944/

 Autor notatki: dr hab. Jan M. Waga

Dostęp do odpowiedniej ilości wody pitnej wysokiej jakości stanowi jeden z głównych celów zrównoważonego rozwoju. Dokładne rozpoznanie lokalnej hydrogeologii, jak również specyfiki pracy ujęć wód pitnych jest niezbędne do prawidłowego rozwoju systemów zaopatrzenia w wodę, zwłaszcza w obliczu ciągłego postępu gospodarczego i zmian klimatu. W czasopiśmie „Journal of Hydrology: Regional Studies” ukazał się artykuł, w którym członkowie zespołu badawczego „Wody podziemne pod wpływem antropopresji” zaproponowali metodykę oceny efektywności funkcjonowania procesu infiltracji brzegowej, na przykładzie ujęcia Kępa Bogumiłowicka (k. Tarnowa). To ujęcie, położone przy prawym brzegu Dunajca, odpowiada za 30% poboru wody przez Tarnowskie Wodociągi, zaopatrujące w wodę pitną ponad 200,000 ludzi. W ramach badań autorzy, przy użyciu zróżnicowanych metod statystycznych, przeanalizowali wieloletnie archiwalne hydrochemiczne dane laboratoryjne. Wykonane badania wykazały, że rzeka Dunajec ma bardzo istotny wpływ na kształtowanie składu fizykochemicznego wód pobieranych przez studnie ujęcia, a proces infiltracji brzegowej skutecznie utrzymuje stabilną jakość ujmowanych wód na przestrzeni lat. Zastosowana metodyka badań może być zaadaptowana dla innych ujęć infiltracyjnych o podobnej specyfice.

Źródło:

Janik, K., Ślósarczyk, K., Sitek, S., 2024. A study of riverbank filtration effectiveness in the Kępa Bogumiłowicka well field, southern Poland. Journal of Hydrology: Regional Studies 53, 101834. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2024.101834

Autor notatki: K. Janik

Obszar zlewni rzeki Colca (Andy Środkowe, południowe Peru) narażony jest na występowanie trzęsień ziemi (w większości: M_w < 6, głębokość < 20 km) związanych z aktywnymi uskokami skorupowymi. Ponadto, w regionie tym w ostatnich latach zarejestrowano aktywność wulkanu Sabancaya, głównie w postaci emisji popiołów i fumaroli. Przyczyny aktywności sejsmicznej i wulkanicznej, a także możliwość ich powiązania pozostają nadal niedostatecznie wyjaśnione. W celu lepszego zrozumienia czynników wpływających na aktywność sejsmiczną i wulkaniczną rejonu rzeki Colca oraz zbadania ich potencjalnego związku, międzynarodowy zespół złożony z doktorantki MŚSD, pracowników naszego instytutu oraz pracowników instytut INGEMMET w Peru, zastosował analizę transferu naprężenia Coulomba. Przedmiotem badań były interakcje pomiędzy wybranymi najsilniejszymi trzęsieniami ziemi lat 1991-2022 rejonu oraz wpływ rozrostu komory magmowej, zaobserwowanego w latach 2013-2022, na odnotowane zdarzenia sejsmiczne. Analiza zmiany naprężenia Coulomba oparta jest na założeniu, że zmiana pozytywna zbliża uskok do zniszczenia, a przez to wystąpienia trzęsienia ziemi, zmiana negatywna natomiast oddala uskok od zniszczenia. Uzyskane wyniki wydają się potwierdzać tektoniczne źródło większości trzęsień ziemi, podczas gdy działalność magmowa mogła jedynie wzmacniać efekt wywołany przez poprzedzającą aktywność sejsmiczną. Jednakże większość analizowanych uskoków nie zostało zbliżonych do zniszczenia na skutek pozytywnej zmiany naprężenia spowodowanej wcześniejszym wstrząsem lub rozrostem komory magmowej. Z tego powodu, kosejsmiczna zmiana statycznego naprężenia Coulomba wydaje się nie być dominującym czynnikiem determinującym występowanie oraz lokalizację trzęsień ziemi w badanym obszarze, co skłania do poszukiwania dalszych odpowiedzi.

Artykuł powstał w ramach projektu NCN OPUS: 2020/39/B/ST10/00042 i został opublikowany w czasopiśmie Seismological Research Letters.

Źródło: Woszczycka, M., Gaidzik, K., Anccasi Figueroa, R.M., Mendecki, M., Benavente, C., 2024. Unraveling the Complex Interplay: Exploring the Relationships between Seismic and Volcanic Activities in the Colca River Area Using the Coulomb Stress Transfer. Seismological Research Letters. doi: https://doi.org/10.1785/0220230261

Badanie dawnych sposobów użytkowania ziemi przez człowieka nie jest jedynie badaniem przeszłości. Służy bowiem wyjaśnianiu teraźniejszości, gdyż wiedza na ten temat odgrywa znaczną rolę w rozumieniu aktualnych i przyszłych zmian środowiska przyrodniczego oraz roli człowieka w jego przekształcaniu.

W swoim najnowszym artykule opublikowanym na łamach „Journal of Historical Geography”, dr Michał Sobala z Zespołu Badań Krajobrazu ocenił przydatności współczesnych map do odtwarzania historycznego zasięgu śródleśnych polan w Karpatach Zachodnich. Na podstawie analizy treści współczesnych map, autor zrekonstruował aż 90% powierzchni polan, które były przedstawione na austriackich mapach katastralnych z 1848 r. Badania wykazały, że polanami, których nie udało się zrekonstruować były głównie te, których powierzchnia była niewielka. Tym samym zajmowana przez nie powierzchnia stanowiła zaledwie 2% badanego obszaru, nie wpływając znacznie na końcowy wynik rekonstrukcji.

Zaproponowana metoda opiera się na analizie wielkości i kształtu współczesnych działek – ich rozdrobnienie, wynikające z historycznych podziałów majątkowych, pozwala określić, które były w przeszłości użytkowane jako grunty rolne, a które jako leśne. Istotną rolę odegrała także współczesna Leśna Mapa Numeryczna, na której współczesny zasięg gruntów leśnych nawiązuje do ich historycznego zasięgu. Metoda ta może z powodzeniem być stosowana tam, gdzie występuje rozdrobnienie gruntów, a porzucenie ich użytkowania pozwoliło zachować efekty tego podziału. Jest szczególnie przydatna dla obszarów, gdzie nie zachowały się historyczne mapy, co zmusza do poszukiwania alternatywnych metod odtwarzania dawnego stanu środowiska.

Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu Miniatura. Numer grantu: 2019/03/X/ST10/00775

Źródło: https://doi.org/10.1016/j.jhg.2024.03.011

Autor notatki: Michał Sobala

Konferencja Naukowa „Dziedzictwo kultury a proces inwestycyjny”

8 kwietnia 2024 r. Muzeum Śląskie

8 kwietnia 2024 r. w siedzibie Muzeum Śląskiego w Katowicach odbędzie się Konferencja Naukowa „Dziedzictwo kultury a proces inwestycyjny”. Współorganizatorem Konferencji jest Centre for Biomass Energy Research and Education, którego dyrektorem jest dr hab. Iwona Jelonek prof. UŚ (profesor na Wydziale Nauk Przyrodniczych oraz przewodniczącą Komisji Klimatu w Sejmiku Śląskim).

Centrum badawcze nie tylko specjalizuje się w badaniach nad wykorzystaniem biomasy, ale również prowadzi badania nad architekturą antropocenu i dziedzictwem kultury poprzemysłowej. W jego imieniu dyrektor Centrum wygłosi referat pt. „Architektura antropocenu dziedzictwem kultury poprzemysłowej”.

Więcej informacji o wydarzeniu: Strona internetowa  I  Facebook

Formularz rejestracyjny (udział w wydarzeniu jest bezpłatny):  FORMULARZ

Współorganizatorzy: Centrum Badawcze Publicznego Prawa Konkurencji i Regulacji Sektorowych, Główny Instytut Górnictwa – Państwowy Instytut Badawczy, Centre for Biomass Energy Research and Education, Instytut Rozwoju Gospodarczego Szkoły Głównej Handlowej w Warszawie oraz Muzeum Śląskie w Katowicach.

Patronat honorowy: Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego, Rektor Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, Marszałek Województwa Śląskiego i Prezydent Miasta Katowice.

Działalność górnicza prowadzi do osiadania i powstawania zbiorników antropogenicznych, takich jak Staw Brandka w Bytomiu. W czasopiśmie „Scientifc Reports” ukazał się artykuł, w którym pracownicy naszego Instytutu zaproponowali metodę rekonstrukcji rzeźby dna zbiornika na podstawie stanu początkowego w 1993 r. (stałe zaleganie wody) oraz obliczonego tempa osiadania. W ramach swoich badań autorzy przetworzyli archiwalne materiały kartograficzne oraz numeryczne modele terenu pochodzące z lotniczego skaningu laserowego. Do weryfikacji obliczeń wykorzystali dane batymetryczne z 2019 r. z pomiarów sonarowych na zbiorniku. Przeprowadzone badania wykazały, że staw do 2019 r. osiągnął powierzchnię 178.2 tys. m², maksymalną głębokość 5.8 m i pojemność 421.2 tys. m³. Opracowana przez zespół badawczy metoda rekonstrukcji jest dokładna dla jezior o głębokości powyżej 2 m, a obliczona pojemność różni się od danych batymetrycznych średnio o 0.2%.

Źródło: Wita P., Szafraniec J.E., Absalon D., Woźnica A. 2024. Lake bottom relief reconstruction and water volume estimation based on the subsidence rate of the post-mining area (Bytom, Southern Poland). Sci Rep 14, 5230. https://doi.org/10.1038/s41598-024-55963-0

Autor notatki: dr Joanna Szafraniec