Biologické doklady klimatických změn Analýza fosilních dokladů - založena na principu aktualismu, většina živočichů i rostlin nalézaných v kvartérním záznamu žije i v současnosti změny paleoprostředí lze interpretovat na poměrně vysokém stupni spolehlivosti Paleoekologie = studium vztahů organizmů v minulosti, využívá informací o recentní ekologii
Kvartérní fosilní doklady: -
mikrofosílie
-
makrofosílie
Rozsivky (Diatomaceae) - jednobuněčné řasy velké 0,005-2 mm, vytváří křemitou schránku -
mořské i sladkovodní prostředí, jemné sedimenty, snadná redepozice
Využití: - indikátor salinity - indikátor pH - variace mořské hladiny - variace hladiny jezer
- archeologický význam
Morfologie schránek rozsivek
Bell, Walker, 1992
Rekonstrukce paleoprostředí pomocí rozsivek
Lowe, Walker, 1997
Rostlinné mikro a makrofosílie - jezerní a říční sedimenty, rašeliniště, půdy, archeologická naleziště
Využití: -
lokální skladba vegetace
-
hustota průduchů v listech vrby (závislost na koncentraci CO2 v atmosféře)
- dendroklimatologie - měření šířky letokruhů a hustoty dřeva
- izotopické variace v letokruzích
Rozdíly v hustotě vegetace v interglaciálu a glaciálu
Wilson et al., 2001
Morfologie pylových zrn
Bell, Walker, 1992
Rozdíly v zastoupení pylů rostlin v glaciálu/interglaciálu
Williams et al,, 1998
Pylová analýza organických sedimentů opuštěného říčního meandru, Strážnické Pomoraví
PW1
Pylový diagram z organických sedimentů z vrtu PW1 (Dr. H. Svitavská-Svobodová)
1017 - 1155 AD 676 - 870 AD
3339 - 2932 BC
11 158 – 10 771 BC
Pylový diagram z organických sedimentů z vrtu PW1
1017 - 1155 AD 676 - 870 AD
3339 - 2932 BC
11 158 – 10 771 BC
Rekonstrukce vegetačních poměrů
Lowe, Walker, 1997
Rekonstrukce rozšíření borovice a dubu po poslední deglaciaci
Wilson et al., 2001
Kmeny dubů v nivních sedimentech Moravy a jejich stáří
Stehlík a Kadlec, 2012
1436-1685 14C stáří 1648 dendrochronologické stáří Foto J. Kadlec
Proxy záznam v letokruzích stromů
Lowe, Walker, 1997
Tvorba nagnetitových nanočástic v magnetotaktické bakterii
Hesse_Stolz_1999
Foraminifery (dírkovci) - jednobuněčné organizmy s karbonátovou schránkou, velikost 0.4 mm (planktonické formy), vyjímečně až 10 cm (některé bentické druhy) - většina druhů foraminifer žije v moři (široký rozsah salinity), ojediněle ve
sladké vodě Využití: - změny úrovně mořské hladiny - např. estuarinní sedimenty vyzdvižené nad hladinu moře
- teplota vody - rozšíření planktonních foraminifer úzce souvisí s teplotou mořské hladiny, z fosilních společenstev lze také identifikovat změny teploty vody na mořské hladině, projekt CLIMAP – detailní rekonstrukce teploty v oceánech během posledních 250 ka, v průběhu posledních 600 ka - nejméně 11 období přílivu chladných polárních vod do oblasti severního Atlantiku - rozsah kontinentálního zalednění – pomocí 18O/16O
Morfologie schránek foraminifer
Lowe, Walker, 1997
Zoogeografické zóny planktonních foraminifer
Williams et al,, 1998
Systém mořských proudů („oceánský termohalinní výměník“)
http://europebusines.blogspot.com/2010/08/special-post-life-on-this-earth-just.html
Rekonstrukce teploty mořské hladiny v glaciálu/interglaciálu
Williams et al,, 1998
Teploty hladiny oceánu během LGM a dnes (CLIMAP)
Bell, Walker, 1992
Fosilní zbytky hmyzu - jezerní a povodňové sedimenty, organické sedimenty -
nejvhodnější jsou brouci, morfologie a ekologické preference většiny brouků se během kvartéru téměř neměnily, někteří jsou úzce specializovaní (např. teplota, substrát, jezerní prostředí) indikátor
paleoekologických podmínek Využití: rekonstrukce teplotních podmínek - metoda MCR (Mutual Climatic Range)
Rekonstrukce teploty pomocí metody MCR
Lowe, Walker, 1997
Změny teploty na hranici pleistocén/holocén
Lowe, Walker, 1997
Kousací ústrojí larev pakomárů
Lowe, Walker, 1997
Měkkýši (terestričtí) jedny z nejčastějších fosílií v kvartérních terestrických sedimentech, hojně rozšířené ve vápencových oblastech, spraších, svahovinách, jeskynních sedimentech, pobřežních dunách a plážích - plži (Gastropoda), mlži (Bivalvia) - vazby na prostředí (Sparks 1977): vodní měkkýši - občasná jezírka („slum“ group) - různé podmínky („catholic“ group) - čistá voda (ditch group) - proudící řeky nebo velká jezera (mowing water group) suchozemnské druhy - marše - suchá území - nezalesněná území - zalesněná území Využití: - rekonstrukce teploty a vlhkosti - na základě charakteristického zastoupení druhů ve společenstvu - variace stabilních izotopů v karbonátových ulitách (18O/16O) - změny v izotopickém složení srážkové vody (druhy Vallonia a Trichia) -
Příklady ulit suchozemských měkkýšů
Bell, Walker, 1992
Rekonstrukce pomocí analýzy společenstev měkkýšů
Lowe, Walker, 1997
Rekonstrukce pomocí analýzy společenstev měkkýšů v Burgundsku, Francie
Lowe, Walker, 1997
Profil u Ochozské jeskyně, Moravský kras
Kadlec et al., XXX
Měkkýši (mořští) - prostředí pláží, estuárií, většina druhů žije u dna - shlukují se do velkých zoogeografických provincií
Využití: - migrace zoogeografických provincií indikují změny teploty mořské vody, změny salinity (izotopy C, O ze schránek)
Zoogeografické provincie stanovené na základě výskytu mořských měkkýšů
Lowe, Walker, 1997
Rekonstrukce teploty mořské vody na základě společenství měkkýšů
Lowe, Walker, 1997
Ostrakodi (lasturnatky) - 0,6-2 mm velcí korýši se dvěma lasturami, původně pouze v mořském prostředí Využití: - rekonstrukce teploty vody - stabilní izotopy z lastur - indikátor salinity - poměr Mg/ Sr v lasturách Sladkovodní prostředí - studovány méně intenzivně, jezera - ve velmi alkalické vodě
Morfologie lastur ostrakodů
Bell, Walker, 1992
Lowe, Walker, 1997
Obratlovci - kosti a zuby velkých i malých obratlovců, vzácně zachovány i jiné části
(např. celí mamuti ze sibiřského permafrostu) - prostředí s hojnými zbytky obratlovců - jeskyně - většinou redeponované zbytky (kořist) - jezerní sedimenty - ryby, obojživelníci, savci, zbytky kořisti
- říční sedimenty - ryby, obojživelníci, savci (častá redepozice) Využití: - býložravci informace o rozsahu a typu vegetace - klimatické podmínky - na základě rozšíření určitých druhů (např. hroši a
vodní želvy v jižní Anglii během posledního interglaciálu teplejší léta, mírnější zimy), mamut - chladná období
Interglaciální fauna na území dnešního Londýna
Bell, Walker, 1992
Vymírání velkých savců
Wilson et al., 2001
Mamut, 2 Ma – 11 ka výstava Giganti doby ledové
Foto J. Kadlec
Megatherium, pozemní lenochod, 2 Ma – 8 ka
Foto J. Kadlec
Elasmoterium, 2 Ma – 10 ka
Foto J. Kadlec
Severoamericý velebobr, 2 Ma – 11 ka
Foto J. Kadlec
Walker, Bell, 2005
Walker, Bell, 2005
Walker, Bell, 2005
Roberts, 2014
Roberts, 2014
