A PUSZTA 1997, 1/14 – 192-203 old.
SZARVAS KÖRNYÉKÉNEK KLIMATIKUS, TALAJTANI ÉS HIDROLÓGIAI VIZSGÁLATA TÓTHNÉ HANYECZ KATALIN, SZARVAS „NIMFEA” TERMÉSZETVÉDELMI EGYESÜLET 1997.
„A természet hatalmas, az ember parányi. Ezért aztán az ember léte attól függ, milyen kapcsolatot tud teremteni a természettel, mennyire érti meg, és hogyan használja fel erőit saját hasznára...” (Dr. Szent-Györgyi Albert)
1. BEVEZETÉS A múlt századi folyószabályozások hatalmas munkákat és nagy változásokat hoztak a Körösök vidékére. Az emberek megdolgoztak azért, hogy kedvező talajú és nagy termőképességű területeket hódítsanak el a folyóktól a mezőgazdasági termelés számára. Kezdetben úgy tűnt, hogy a szabályozási munkáknak csak pozitív eredményük van (a folyók hajózhatóvá váltak, megindult a kereskedelem és a térség felzárkózása), csak egy-két halász és pár molnár emelte fel szavát, hogy már nem tud megélni korábbi munkájából. Később jelentkeztek a gondok. A már vízmentes, magasabb térszíneken megindult a talaj minőségi romlása, elkezdődtek a szikesedési folyamatok, csökkent a terméseredmény... Az első, Szarvas térségéről készült tájföldrajzi leírás Mendöl Tibor munkája volt (1929). Az ebben az értekezésben leírt tények és adatok pótolhatatlanok és ma is megállják helyüket a tudományos világban. Mai szemlélettel, hasonló földrajzi leírást készített erről a területről „Szarvas természetföldrajza” című diplomamunkájában - régi évfolyamtársam - Kalocsai Richárd (1997), aki a Körös vidék természetföldrajzi áttekintéséhez és egy-két alapgondolat megszületéséhez, így „A Körös-völgy felszíni vizeinek ökológiai tényezőkre alapozott védelme, különös tekintettel a SzarvasBékésszentandrási holtág természetközeli állapotának fenntartására” című diplomadolgozatom megírásához járult hozzá. Az alábbiakban e dolgozatból merítek ki pár hasznos információt, mely segítheti a térségben zajló későbbi kutatásokat és a terület természetvédelmi szempontú kezelésére irányuló elképzeléseket.
1.1. Irodalmi áttekintés Szarvas környékének meteorológiai megfigyeléseit 1886 óta rögzítik, kezdetben Chován Károly (1900-ig), később Plenczner Lajos gimnáziumi tanárok. 1932-ben jelent meg Hajós István Szarvas vidékének időjárása című munkája.
1905-ben adták ki Róna Zsigmond Magyarország éghajlata című tanulmányát, melyben a szerző részletesen leírja az Alföld éghajlati viszonyait. Az éghajlati adatok tanulmányozásához fontos még Bacsó Nándor Magyarország éghajlata (1959.), valamint Péczely György Az Alföld éghajlata (1965.) című írások. Mikroklíma vizsgálattal foglalkozik Bacsó Nándor és Zólyomi Bálint Mikroklíma és növényzet a Bükk-fennsíkon című munkájukban. Ezt követően az első komolyabb geológiai tanulmányt Szabó József készítette 1861-ben, melyben Békés és Csanád megye geológiai viszonyait ismerteti. 1944-ben jelent meg Sümeghy Józsefnek a Tiszántúlról készült nagy monográfiája, melyben fúrásszelvényekkel alátámasztva tárja elénk az Alföld negyedidőszaki üledékeit. Munkájának legfontosabb része az általa szerkesztett térkép: az Alföld töréses mélyszerkezeti térképe. Ugyanebben az évben fejeződött be a Tiszántúl táj- és talajfelmérése Madari Kreybig Lajos vezetésével, majd 1964-ben kezdődött el egy komplex Alföld térképezés, mely adatok nagyban hozzájárultak az Alföld geológiai szempontú megismeréséhez. 1972-73-ban elkészült Szarvas mellett egy fúrássor, mely három különböző mélységig terjed. A Szarvasi Sz.-1.sz. alapfúrás földtani és vízföldtani eredményeit Franyó Frigyes foglalta össze. Az Alföld egész földtani fejlődéséről, a medencét kitöltő rétegekről, a hidrológiai viszonyokról és a felszínközeli képződményekről általános áttekintést nyújt Rónai András Az Alföld negyedidőszaki földtana című műve. Az Alföld földtani atlaszában a térségre vonatkozó (Csongrád, Gyoma), sekély földtani térképezés eredményeként készült magyarázót is ő szerkesztette. A magyarországi talajtudományok egyik legnagyobb elméje a szarvasi Tessedik Sámuel, akinek a szikes talajok javítása és termékenységük növelése terén elért eredményei tették korán ismertté és világhírűvé a magyar talajtan tudományát. Szabó József 1861. évi munkájában nemcsak a geológiai viszonyokkal, hanem a térség talajtanával is foglalkozik. A II. Világháború alatti, Kreybig Lajos vezetésével történt 1 : 25.000 méretarányú talajtérképezéshez hasonlót egész Európában nem készítettek. A térképezés célja az volt, hogy a növénytermesztés szempontjából fontos talajtulajdonságokat mérje fel. Darab Katalin az Öntözési Kutató Intézet megbízásából, illetve segítségével készített nagy részletességű 1:10.000 méretarányú talajtérképeket. A talajtani vizsgálatok alapművei közé tartozik Stefanovits Magyarország talajai (1956.) és Talajtan (1981.) című könyve, illetve Filep Talajkémia (1988.) című könyve. A talajok szerves anyagainak vizsgálatával legtöbbet és legrészletesebben Hargitai László foglalkozik írásaiban. A talaj- és agrokémiai vizsgálatokhoz Búzás István nyújt segítséget kétkötetes módszerkönyvével. A vízrendszer kialakulásának feltárásában és bemutatásában jelentős szerepe van Somogyi Sándor 1976-ban írt, Hazánk folyóvízi hálózatának kialakulásáról és fejlődéséről írt művének. Mike Károly részletesen feldolgozta és ábrázolta a Körös vidék vízrajzi kialakulását A Körösök fejlődése című értekezésében. A Tiszát, mint a Kárpát-medence legfontosabb saját vízfolyását, annak hidrológiai viszonyait teljes körűen ábrázolja Lászlóffy Woldemar A Tisza című monográfiájában (1982.).
2. A TÉRSÉG KLIMATIKUS, TALAJTANI ÉS HIDROLÓGIAI JELLEMZÉSE 2.1. Klimatikus viszonyok A Szarvas város hazánk egyik legmelegebb és legszárazabb területén fekszik. Az Alföld éghajlata, így a hőmérséklet nagy évi és napi ingadozása, a késő tavaszi és kora őszi fagyok, a magas napfénytartam, a levegő viszonylag alacsony páratartalma, a rendkívül szeszélyes csapadékviszonyok a holtág térségére is jellemzőek. Szarvas környéke - az átlagos évi összegek tekintetében - a legnaposabb területek közé tartozik a Kárpát-medencében. A legtöbb napsütést átlagosan júliusban kapjuk, mert ilyenkor legkevesebb a felhőzet mennyisége. A legrövidebb napfényes időszak a december, átlagosan majdnem hatszor kevesebb napsütéses órában részesül a júliusnál. Az éves napfénytartam átlagosan 2.000-2.500 óra. A terület szélviszonyainak kialakulásában három tényező bonyolult kölcsönhatása fedezhető fel: Az első összetevő az általános cirkulációnak megfelelő alapáramlás, ami a nyugatias szelek gyakoriságát hozza magával. Második a medence-jellegből adódó orográfiai hatás, mely a Tiszántúl légáramlási viszonyaiban az Erdős-Kárpátok alacsonyabb vonulatain átkelő észak-keleties áramlások gyakoriságát eredményezi. A harmadik tényező okozza a területen a legnagyobb átlagos szélgyakoriságot (12,11%), ez az Adria felől délies áramlással ideérkező szubtrópusi légtömegek miatt következik be. Nyáron inkább a nyugatias, télen pedig a keleties szelek uralma jellemző. Léghőmérséklet terén Szarvas térségében több, mint 100 éves adatsor áll rendelkezésünkre. Leghidegebb hónap a január. A leghidegebb havi középhőmérsékletek -8 és -9 Celsius, a legmelegebbek 4-6 Celsius közelében alakultak a téli hónapokban. Ez a jelentős különbség a terület átmeneti helyzetéből adódik, kontinentális és óceáni hatásokat tükröz. A legmelegebb hónap a július. A nyári hónapok változékonysága a téli évszakkal szemben nem olyan nagy, a legmelegebb hónapok 23-26, a leghűvösebbek 16-18 Celsius közötti középhőmérséklettel rendelkeznek. Szarvas sokévi középhőmérséklete 10,6 Celsius. Az évek során folyamatos eltérések mutatkoznak ettől az értéktől. A hőmérséklet közepes évi ingása az, mely a kontinentalitás mértékét leginkább kifejezi. A sokévi átlagérték 23,7 Celsius. Az abszolút hőingás mértéke Szarvason az eddig előfordult -29 Celsiusos minimum, illetve a 40 Celsiusos maximum hőmérsékletből számolva 69 Celsius. Az első talajmenti fagy átlagosan október 5-én lép fel a területen, de bekövetkezett már szeptember 9-én és október 31-én is. Az utolsó talajmenti fagy tavaszi határnapja átlagosan április 26., legkorábban április 5-én, legkésőbb június 1-én jelentkezett. A relatív nedvesség a hőmérséklet évi járásának tükörképe, azzal fordított arányosságban áll. Legnagyobb értékeit a téli hónapokban éri el, minimumra a nyár derekán süllyed. Az átlagos relatív nedvesség a területen 73%. Érdekesség, hogy az áprilisi sokévi relatív nedvesség az azt követő májusi értéknél alacsonyabb. Ennek okait a levegő hőmérsékletének hirtelen növekedésében, illetve a májusi hónap viszonylagos csapadékosságában kereshetjük. A csapadék eloszlásában Magyarországon kettős hatás tükröződik: egyrészt az Óceántól való távolság, másrészt a tengerszint feletti magasság. Így fordulhat elő, hogy az ország legcsapadékosabb tájain majdnem kétszer akkora mennyiség esik, mint az Alföld középső, csapadékban szegényebb területein. Fekvésénél fogva Szarvas és környéke a legszárazabb területek egyike. A legtöbb csapadék júniusban esik, melyet az ilyenkor szokásos Atlanti-óceán felől érkező nedves légtömegek okoznak. A késő őszi, novemberi másodlagos csúcs a mediterrán területeken ilyenkor felerősödő ciklontevékenységeknek, valamint az Erdélyi-középhegység orográfiai befolyásának együttes hatásaként jelentkezik.
A legkevesebb csapadék az év első hónapjaiban hull, miután ilyenkor a legerőssébb az anticiklonáris hatás, ráadásul az alacsony hőmérsékletek miatt a levegő vízgőzkészlete is minimális. A csapadék évi járásának egyik tulajdonsága a bizonytalan eloszlás: A legszárazabb év mennyisége (336 mm) az átlagosnál (545 mm) 38%-kal, a legcsapadékosabb ébvtől (895 mm) pedig 63%-kal marad el. A tenyészidő (III-IX.hó) folyamán átlagosan 315 mm csapadék hullik. A lehulló csapadék nagyobb hányada - átlagosan 58%-a - a nyári félévben hull, de az arányok jelentősen módosulhatnak. Például 1996-ban az évi 662 mm-es mennyiségnek, mely egyébként 10 éves valószínűséggel fordul elő, 72%-a érkezett a nyári félévben és érdekesen alakul az idei (1997.) év csapadék és hőmérséklet viszonya is. Az eddigi egy napi (24 órás) csapadékmaximumok nyáron, júliusban 65 és augusztusban 64 mm-es értékkel következtek be. A csapadék időbeli eloszlásának jellemzője a csapadékos napok száma is. Az évben átlagosan 123 nap fordul elő, amikor a lehullott csapadék mennyisége meghaladja a 0,1 mm-t és 85 olyan nap, amikor az 1 mm-t is. A holtág partján húzódó erdőállományok (Arborétum, Erzsébet-liget, Anna-liget) zártsága kedvező mikroklímát teremtett. Az Arborétumban például egész évben légnedvességtöbblet van, általában 3-7 %. A legnagyobb érték 8-10 % is lehet. Ez a légnedvességtöbblet bőséges harmatképződéssel jár a hajnali lehülések idején, ami egyrészt mérsékli a talajközeli lehülést, másrészt bevételi többletként szerepel a vízháztartás egyenlegében. Az Arborétumban 5, 10 és 100 cm mélységben mért talajhőmérsékleti értékek azt mutatják, hogy a nagy felmelegedéseket 3-4 Celsius fokkal csökkenti az állomány, a nagy lehüléseket pedig 1 Celsius fok körüli értékkel mérsékli, vagyis az előforduló különbség ilyenkor pozitív. A levegő maximum hőmérsékletét vizsgálva a nyári hónapoktól kezdve mutatkozik meg az állomány mérséklő hatása, de az év nagy részében nem számottevő a különbség (1 Celsius fok).
2.2. Földtörténeti áttekintés A vízfolyások rendszerének mai képét a tektonika (süllyedés és emelkedés), az éghajlat (száraz és nedves periódusok) és ezen hatótényezők kölcsönhatásából létrejövő eróziós és akkumlációs folyamatok együttes hatása alakította ki. A vízrendszer kialakulását illetően a harmadidőszak pliocén korszakáig kell időben visszalépnünk. Ennek végső stádiumában vált az Alföld szárazulattá. A Pannon-beltó átalakult és a pleisztocénban kialakult a vízhálózat. Az Alföld akkori magassági és lejtési viszonyai különböztek a maiaktól, a Szatmári-síkság, Bodrogköz, Rétköz például magasabban volt, mint a Nyírség és D-felé lejtett. Egy valami azonban azóta sem változott: bármennyire szerények is a Tisza hidrológiai paraméterei a Dunához képest, az Alföld vízellátásának, illetve térszínének kialakítása szempontjából mindig is a Tiszának volt (és van) döntő jelentősége. A Körös vidéket sűrűn hálózzák be a holocén medernyomok. Egy részük Tisza nagyságú ősfolyóra, más részük Körös és Maros máretű kisebb vízfolyásokra utal. A Körösök völgyében a névadó folyónak tehát csak a holocén második felében jutott tájépítő szerep, addig egyértelműen a Tisza vett részt a környék felszín-formálásában. Már a felső-pliocén végén a Mátészalka-DebrecenMezőtúr vonalon haladt és Szentesnél találkozott az Ős-Dunával. Változás csak a Günz utáni stadiálisban volt tapasztalható, ez a szerkezeti mozgásoknak volt köszönhető, aminek következtében a Tisza vízrendszerét az Érmellék süllyedése vonzotta magához. A Körösök a Békési-süllyedékben, az újonnan csatlakozó Maros (idáig az Ős-Dunába torkollott) pedig Orosháza környékén ömlött a Tiszába, mely a Körös vidék ÉNY-i peremén futott.
A Riss-eljegesedés lényeges éghajlatváltozást hozott a Kárpát-medencében. A folyóvölgyekben lecsökkenő vízhozamok, illetve a periglaciális felszínalakító folyamatok következtében nagy mennyiségű törmelék halmozódott fel. Az Ős-Tisza a Körös vidékre belépve két ágra szakadt: a Ny-i ág Túrkeve-Öcsöd-Szentes irányába, K-en pedig Békés-Makó felé húzódott. A két folyóág közötti sziget hatalmas mocsaras, időszakosan vízzel borított terület volt egészen az egyesülésig, amely Szeged környékén következett be. Ebbe a labilis vízrendszerbe a Körösök Békés-Mezőberény tájékán csatlakoztak. A Maros az időszak végén hagyta el véglegesen a Körös vidéket és húzódott egyre délebbre, hogy azután a Riss-Würm interglaciálisban bifurkálódjon hol a Száraz-ér, hol pedig a mai medervonala felé. A Würmben továbbra is a két ágra szakadt Tisza és a mocsárvidék volt a meghatározó, a Körösök torkolatvidéke kissé Ny-ra tolódott. A Holocén (jelenkor) alig 10-12 ezer évet foglal magába, mégis az Alföld vízfolyásainak fejlődésében ez a legrövidebb földtani kor hozta a legnagyobb változásokat. A folyóvizek futásirányában már az 5-10 méteres vertikális változások is 50-100 Km-es vízszintes mederáthelyeződéseket, -vándorlásokat hoztak. A Tiszai Alföldön sok helyütt találhatunk egykori vízfolyásokra utaló medernyomokat. A Fenyő-Nyír korszakban meginduló tektonikai folyamatok döntő változásokat indítottak el: a Szatmári-síkság és az egész Tiszántúl ÉNY-ra billent. Ennek következtében a Tisza elhagyta az Érmelléket (helyét a Szamos vette át). A korszak végén a Nyírséget már É-ról kerülte meg a folyó, mely után a mai futással párhuzamosan, de attól K-re, a Hortobágy süllyedékben haladt tovább. A Körösöket Szarvas környékén vette fel, majd Ny-ra fordulva Csongrádtól már a mai mederben folyt Szeged felé. A Mogyoró és Tölgy korszakban a Bodrogköz és Rétköz hirtelen süllyedése a Tisza középső és felső szakaszának alakulására volt hatással, a Hortobágy elfoglalta mai helyét, a Körösök pedig a jelenlegi futásuk mentén sűrű meander-váltásokkal építgették völgyüket. A Bükk korszakbéli Tisza gyakorlatilag már megegyezett a későbbi, szabályozások előtti futásirányaival. A Körös vidéken továbbra is megvolt az a mocsárvilág, amelyben a Körösök sok ágra szétesve, kanyarogva vándoroltak bizonytalan medrükben. Ezek az állapotok a folyószabályozások kezdetéig többé-kevésbé fenn is maradtak.
2.3. Domborzati viszonyok A domborzat kialakulása a mindenkori külső (klimatikus) és belső (szerkezetalakító) hatások küzdelmének a függvénye. A kéregmozgások - elsősorban a szabályozások előtt - döntően beleszóltak a vízjárás alakulásába, ennek hatásaként pedig a domborzatéba is, az éghajlat pedig a hőmérséklet és a csapadék változásával módosította a felszínt. A klimatikus és szerkezeti hatások közvetlenül a folyóvíz és a szél pleisztocén végétől napjainkig tartó eróziós és akkumlációs tevékenységeiben nyilvánulnak meg. Az Alföld felszínét, mivel a mai napig süllyednek egyes részei, a földtörténet legfiatalabb üledékei borítják. Holocének ott, ahol a folyók árterei találhatók, pleisztocénok pedig általában az árvízmentes térszíneken. A felszín süllyedése nem volt egyenletes, a folyóvizek ennek megfelelően változtatták medreiket, folyásirányukat. Az Alföld felszínén általában három magassági szintet különítenek el: a jelenkori árterek síkjait, a pleisztocén síkokat, melyek néhany deciméterrel, méterrel emelkedik ki az árterekből, valamint a térszínből akár több tucat méterrel kiemelkedő homokhátakat, illetve löszdombokat. A holocén árterek nagyjából kiegyenlített térszínek, változatosságot a felszínbe mélyedő holtágak és morotvák hoznak. Az élő- és holtmedreket sokszor nehezen lehetett
szétválasztani. Árvizek alkalmával a folyók egy-egy elhagyott medret újra befogadtak, másokat lefűztek és morotvákká alakítottak. Ha elég kicsi volt a mederesés - mint például a Körös-völgyben -, akkor az élő- és holtágak kusza rendszere alakulhatott ki. A mai felszínt nézve a Körös mentét végigkísérő - különböző távolságokban és magasságokban lefűződött - meandereket találhatunk, melyek méretükben is erősen különbözőek. Nagyméretű például a Szarvastól K-ÉK-re elhelyezkedő Cigány-ér és Határ (vagy Kereszt) -ér, melyek mélyvonalában ma a Malomzug-Décsipusztai-főcsatorna halad, illetve a Kondoros-völgy, melyet Mendöl Tibor is feltűnőnek talált. Megszerkesztette a Kondoros-völgy nagymeanderének közepes medermélység grafikonját. A mederesés így kapott értéke - az ellenesésű szakaszok figyelembe vételével - 20 Km-en 1,6 m, vagyis 1 Km-en 8 cm. A Hármas-Körös közepes vízszinesése a vízmérce „0” pontját alapul véve a Gyomaendrőd és Szarvas közötti szakaszon 1,33 m, tehát 1 Km-en 5 cm és ez már a szabályozások utáni nagyobb érték. A nagyobb esés nagyobb energiát jelent, így lehet az, hogy míg a mai Körös csak iszap-frakciójú hordalékot szállít, ezek a régi folyók homokot is hozhattak, amelyet a régi nagymeanderek zugainak övzátonyszerű képződményeiben találhatunk meg. Ilyen övzátonyszerű képződmény található az Érparti-szőlőknél (a város K-i szélénél) és a Kondoros-völgy zugaiban (Siratói-, Cibulahalmi-, Galóhalmi-övzátony). Ezek a Szarvas környéki nagymeanderek mederméretei nagyon hasonlóak a mai Tisza mederméreteihez, így nagyon valószínű, hogy vízjárásukban is közel azonosak lehettek. Kisméretű meanderek például a Halásztelek, Kisfok és Nagyfok nevűek. Közös jellemzőjük, hogy viszonylagosan feltöltött és általában vízmentes állapotban vannak. A geomorfológiát vizsgálva szembetűnő a környék térszínéből kiemelkedő és besüllyedő kerekded mikroformák. Ezek antropogén keletkezésű kunhalmok és vályogvető gödrök. A kunhalom temetkezési és kultikus helyként szolgált, a vályogot pedig építkezésre használták. A térségre jellemző morfológiai formaelemek az alábbiak szerint különíthetők el:
MAGASABB, IDŐSEBB SZINT: • elhalt folyómedrek, nagymeanderek (Cigány-ér, Határ-ér, Kondoros-völgy); • nagy kanyarulatok zugaiban képződött övzátonyok (Érparti-szőlők, Siratói-vasútállomás).
ALACSONYABB, FIATALABB SZINT: • kisméretű, kiszáradt és vízzel telt meanderek; • a szabályozott Körös holt medre kis amplitúdójú kanyarulatokkal, zugokkal (Mangol-, Nyúl-, Macó- Malom-, Szappanos-, Bika-zug) és pusztuló (folyamatosan mozgatott víz) homorú partszakaszokkal.
ANTROPOGÉN EREDETŰ FORMÁK: • kunhalmok kiemelkedései; • vályog és agyagbányák gödrei. A Szarvas-Békésszentandrási holtág a Közép-Tisza mente, a dél-tiszántúli löszhát és a Körösvidék tájföldrajzi tájegységek határán fekszik. A Körös-vidék az Alföld jelenleg is legerőteljesebben süllyedő területe. A Hortobágy-folyó, a Kösely-ér, a Berettyó, a Körösök vizei, valamint a Tisza elhagyott medre az Ér-völgy mind a süllyedék szarvasi kapuja felé irányulnak. Az Alföldön, a törmelékkúpok közén kialakult mély fekvésű területeken a pleisztocén időszak végi hullóporos kőzet víz hatására agyagos alföldi lösszé állt össze, majd a Berettyó-Körös mélyvonal holocénkori süllyedésekor jórészt lepusztult, illetve lesüllyedt felszínre folyóhordalékok települtek. A holtág parti régiójára 81,0 mBf, a településekre
pedig a 85,0 mBf tengerszint feletti magasság jellemző. A holtág üzemállapotát alapvetően a novembertől február végéig tartó téli 79,1 mBf vízszint és a nyári 80,7 mBf vízszint jellemzi.
2.4. Talajtani viszonyok Szarvas térségének talajképződési folyamataiban uralkodó szerep jutott a víznek. Elsősorban a földtani, geomorfológiai és hidrológiai adottságok kedveztek a víztöbblet kialakulásához, melynek következtében hidromorf szikes és réti talajok tipusai, altipusai és változatai alakulhattak ki. A felszíni talajképző kőzetek tipusait a magassági viszonyok határozzák meg. A magasabb területeket az árvízkor medréből kilépő Körös csak rövid időre vagy egyáltalán nem öntötte el. Ezeken a részeken inkább löszös, agyagos üledékek, míg a mélyebb, víz által hosszú időre elárasztott felszíneken inkább agyagos üledékek váltak talajképzővé. A talajok kialakulására ható antropogén tényezők közül az erdőirtások után elmaradt vízrendezést, a szabályozások munkáit és az öntözést kell kiemelni, melyek sok kedvezőtlen hatást (pl. szikesedést) idéztek elő. A területre jellemző talaj az öntéstalaj, ami a Körös szabályozása előtti időben keletkezett a folyó lerakott hordalékából. Ez a hordalék főként finom agyagos részeket tartalmazott. A terület időszakonként tartósan vízborítás alá került. A víz alatti bomlás és az újabb ráöntések hatására képződött az a réti agyagtalaj, amely a terület túlnyomó részén megtalálható. Erre a talajtipusra a felületi vízborítás és a közeli talajvíz okozta túlnedvesedés hatása: a jellegzetes szerves anyag képződés és az ásványi részek redukciója jellemző. A Körös szabályozásával az eredeti vízfolyás holtággá alakult. Megszűnt a területen az időszakos vízborítás és a hordalék felhalmozódása. Ennek következtében a korábban kialakult talajféleségek további fejlődését az alföldi száraz éghajlat irányította. A Szarvas környékén előforduló három talajtipus közül legritkább a csernozjom talaj, melyek alapkőzete a folyóvíz által halmozott lösz, fizikai talajféleségük homokos vályog, vályog és agyagos vályog, altipusuk szerint pedig karbonátos vagy mélyben szolonyeces tipusúak. A szikes talajok a mélyebben elterülő, magas talajvízállású és nagy sótartalmú területeken keletkeztek. Talajképző kőzetük rossz vízgazdálkodású agyag, tömöttségük miatt rossz vízvezető képességűek. A tipuson belül a környékre a közepes-, és mély réti szolonyec altipus jellemző. A kedvezőbb, lazább folyóvízi üledéken réti talajok keletkeztek, a magas talajvíz és a kedvezőtlen, agyagos fizikai féleség viszont akadályozza a csernozjom irányba történő továbbfejlődésüket. A környéken a karbonátos altipusok fejlődtek ki. A talajtakaróban megmutatkozó heterogenitás a mikrodomborzatnak, a foltonként különböző fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkező talajképző kőzetnek, a sokszínű telepített növényállomány eltérő minőségű és mennyiségű produktumának és az ármentesítés óta eltelt rövid időszaknak köszönhető. Példaként - egy régebbi munkámmal összhangban - az Arborétum talajtani jellemzőit részletezem: A legkorábbi talajvizsgálati adatok - melyek az Arborétumra vonatkoznak - 1958-ból származnak. E szerint a Holt-Körös menti parti sávot fiatal öntéstalaj fedi, a mezőtúri út mellett húzódó talajfoltban szikesedő réti agyagtalajt, a park középső részein pedig öntés-réti átmenetet írtak le. A felvett tíz talajszelvény sajnos nem adja igazán vissza az akkori állapotot, hiszen nem foglalkoztak a mikrodomborzattal, az eltérő tipusú növényzettel, a talajképző kőzettel és a hidrológiai viszonyokkal. Főleg az átmeneti térszíneket borító - a parti szakasz nyers öntésétől a távolabbi és magasabban fekvő réti talajok közötti - humuszos öntés, réti öntés, öntés réti talajok hiánya szembeötlő.
Hasonló a helyzet a Soproni Erdészeti és Faipari Egyetem által 1991-ben készített szintén tíz szelvényt felölelő (5 lombos, 4 örökzöld, 1 gyep állományban) dolgozattal, amelyben valamennyi szelvényt a tipusos réti talaj karbonátos és nem karbonátos altipusába soroltak. Saját munkám egy vegetációfelméréssel egybekötött talajvizsgálatra vonatkozik, mely munkában nagy segítséget nyújtott egy régi jó barátom Kovács Tamás, aki az Öntözési Kutató Intézet munkatársa. Ezúton szeretném neki megköszönni ösztönző támogatását és hasznos tanácsait, melyek nagy hatással voltak érdeklődésem ilyen irányú kialakulására. 1993. őszén az Arborétum területén 5 különböző növényállományban talajmintákat gyűjtöttünk be; 10 cm-es rétegenként, 100 cm mélységig. Az általános jellemzéshez szükséges vizsgálatok mellett olyan elemzéseket igyekeztünk elvégezni, amelyek segítségével a növényállományok sajátosságai (pl: faj, kor, az avar kémiai összetétele, mennyisége, bomlási gyorsasága) kimutathatók. Az Arborétum telepítése (1890-es évek) és a Sík-féle talajvizsgálatok (1958) óta eltelt viszonylag rövid időszak ellenére a talaj tulajdonságaiban változás volt várható. A fizikai talajféleség - újabb üledék-lerakódás és erőteljes emberi beavatkozás nélkül - ilyen távon állandónak tekinthető. A leiszapolható rész vizsgálataink a Körös- völgyre jellemző nagyfokú változatosságot mutatják; az eredeti hordalék anyagától, a mikrodomborzattal összefüggő többszöri áthalmozódástól függően vályog, agyagos vályog és agyag fizikai talajféleségű talajfoltok és rétegek követik egymást. Vizsgálataink szerint a Holt-Köröshöz közelebbi, alacsonyabban elhelyezkedő és fiatalabb üledéken képződött talajok (mocsárciprus és simafenyő alatt) kevesebb leiszapolható részt (fizikai agyagot) tartalmaznak, mint a magasabb térszínen található (bükk, tölgy, gyep alatt lévő) talajfoltok. A vidék talajainak mechanikai összetételében mutatkozó különbségek alapvetően a kémiai tulajdonságokra vonatkozóan is helytállóak. A Körösök által szállított mésztelen savanyú öntésiszap „tiszta” foltjai keverednek a környezetből kiemelkedő pleisztocén korú löszös (sókban és mészben gazdag) üledékkel és a két kifejlődésnek időben és térben egyaránt adódó nagyszámú variációjával. A fizikai talajféleséggel ellentétben a kémiai tulajdonságok átrendeződése a talajképződés hidrológiai, domborzati és biológiai tényezői, valamint az emberi tevékenység által viszonylag gyorsan megtörténhet. A különböző talajképződési folyamatok - kilúgzás, felhalmozódás, benedvesedés, kiszáradás, feltáródás, megkötődés, szerves anyag felhalmozódás és lebomlás - erőssége, dominanciája mutatkozik a talajtakaró jelenleg mérhető kémiai sajátosságaiban. Az Arborétum általunk vizsgált talajfoltjai szénsavas meszet egy méter mélységig gyakorlatilag nem tartalmaznak. Két szelvény (sekély termőrétegű réti, elszikesedett réti) kivételével hasonló állapotot tapasztaltak az 1958-as felvétel idején is. Nem kizárt, hogy savanyú kilúgzás a korábbi erdős állományok (mocsári és ártéri erdők) hatására is végbemehetett, illetve valószínű, hogy az Arborétum talajainak talajképző kőzete uralkodóan mésztelen öntés-agyag. Nem túl nagymérvű, de határozott és a mélység felé fokozódó sófelhalmozódást mértünk a tölgyes alatt mélyített szelvényben. Miután egyéb vizsgálatokban (kémhatás, szóda-lúgosság, szénsavas mész) ez a jelenség alig érzékelhető, bizonyosan a felszín alatt 290-300 cm mélységben elhelyezkedő, kalcium-magnézium-nátrium-hidrokarbonátos, kapillárisan megemelkedő talajvíz a sótartalom okozója. A mocsárciprus állomány Holt-Köröshöz közeli talajszelvényének 80-100 cm-es talajrétegében vizsgálataink szóda-lúgosságot mutattak ki. A 300-320 cm mélységben húzódó talajvíz minősége (kalcium-hidrokarbonátos) kedvező összetételű és alacsony összes sótartalmú, azaz a felhalmozódás nem a talajvíz felől történhetett. Az ültetvény fiatal korából az alacsony humusztartalomból és a
hidrolitos savanyúságból, valamint az egyedül itt mért gyengén lúgos kémhatásból arra következtethetünk, hogy a kilúgzás folyamata azt csak gyengén érintette, azaz „maradék” felhalmozódásról van szó. A vizsgált talajfoltok kémhatásának adataiból három jelenség tűnik ki: • a talaj savanyúsága valamennyi vizsgált szelvényben a mélység felé csökkenő értékű; • az idősebb és nagyobb szerves anyag produktumú állományok (bükk, tölgy) egy méteres talajrétege erősebben és mélyebben savanyodott el, mint a fiatalabb (mocsárciprus, simafenyő), illetve kisebb mennyiségű szerves anyagot produkáló állományok (gyep) talajai; • az 1958-as felvétel hasonló adataival összehasonlítva egyértelműen fokozódó talajsavanyodás (kilúgzás) tapasztalható. A leírt folyamatokat természetesen a savanyúság-értékek is alátámasztják. Vizsgálataink szerint a tölgy és a bükk állományok alatti talajfoltok a nagytömegű avarmennyiség következtében erősen elsavanyodtak és a számottevő hidrolitos savanyúság mellett a 20-40 cm közötti talajrétegben jelentős kicserélődési savanyúság is érzékelhető. A gyep alatti talajsavanyúság az Arborétum kialakítása óta eltelt időnek, a fenyves alatti az évente lehulló, savanyú avarnak köszönhető. Az Arborétum talajtakarójának humuszviszonyait összehasonlítva a környező területek talajainak szerves anyag tartalmával két szembeötlő különbséget tapasztalhatunk: nagyobb humuszmennyiséget és mélyebb áthumuszosodást, azaz vastagabb humuszos szintet az Arborétum esetén. Az ok egyrészt a nagy mennyiségben lehullott és helyben maradó szerves anyag tömegben, másrészt a fás növényi formációkra jellemző savanyú, mozgékony és mélybe hatoló humuszanyagokban keresendő. A vizsgált növényállományok talajainak humusztartalmában jelentős különbségeket mértünk. Valamennyi talajszelvényre jellemző a mély áthumuszosodás és a „szabályos” humuszlefutási (a mélység felé fokozatosan csökkenő) görbétől való eltérés, amely korábbi időszakok szerves anyag akkumulációjának a bizonyítéka. A humuszstabilitási koefficiens értékének meghatározásával a keletkezett humuszanyagok minőségét igyekeztünk jellemezni. Vizsgálati adataink nagyjából megegyeznek az irodalomból ismert öntés rét, réti talajok hasonló adatsorával. A nagyobb szerves anyag tartalomhoz mind a felszínen, mind a mélyebb rétegekben általában kisebb stabilitási koefficiensek társulnak. A vizsgált talajok összes N-tartalma a mélység felé csökkenő értéket és - elsősorban a felső 30 cm-es talajrétegben - igen változatos képet mutatott a felvétel időpontjában. A gyep és a tölgyes felső talajrétegei magas összes N-tartalommal jellemezhetők, míg a ciprusos és fenyves - a jó humuszellátottság ellenére - kevés összes N-t tartalmazott. A Kjeldahl-féle összes N-tartalomból és a Tyurin-féle C-meghatározással kapott C-tartalomból kiszámítható a talaj C/N aránya. A C/N arány értéke befolyásolja a talajban lévő N érvényesülését, a talajban végbemenő biológiai és biokémiai folyamatokat. Adott talajon a természeti tényezők által kialakított egyensúlyi helyzet áll be, mely a mérsékelt égövön 17-33 közötti. Vizsgált szelvényeink jellemző C/N aránya 10 körüli. Egyes mélyebb rétegekben 5 körüli értékre csökken, ami a relatívan magas N-tartalomra, folyamatos N-feltáródásra utal.
2.5. Hidrológiai viszonyok A Körös vidék a szabályozások előtt a Kárpát-medence állandóan és időszakosan vízzel borított területe volt. A vízrendezések után ez az állapot megváltozott, a természetes eredetű állóvizek felülete mára nem éri el az 50 hektárt sem. A legtöbb állóvíz mesterségesen keletkezett, nagyrészük haltenyésztési célból létesített halastó vagy mesterségesen leválasztott morotva.
A Szarvas-Békésszentandrási Holt-Körös a legnagyobb mentett oldali holtág a Tisza vízgyűjtőjében. Hosszúsága 29,2 Km, átlagos szélessége 68 m, átlagos vízmélysége 2,2 m, felülete 199 ha, víztérfogata 4,3 millió köbméter. Hidrológiai szempontból feliszapoltsága és növényzettel való benőttsége helyenként változó, vizének minősége megfelelő. Kémiai összetétele az év folyamán állandóan, a víz természetes és mesterséges pótlásától függően változik. Öntözési idényben, amikor folyamatos a holtág vízpótlása az Élő-Körösből, a víz összes sótartalma alacsonyabb, a téli időszakban pedig, amikor a mederben jóval kevesebb a víz mennyisége és csak a csurgalékvizekből, illetve a talajvízből történik a pótlódás, a sókoncentráció megnövekszik. A holt meder gravitációs úton tölthető fel és üríthető le. A vidék vízrendszerében fontos szerepe van a csatornahálózatnak. A kb. 1.000 négyzetkilométer területű belvízöblözetből legnagyobb vízgyűjtője a Dögös-Kákafoki-főcsatornának van, kb. 700 négyzetkilométer. Fontos szerepe van még a Malomzug-Décsipusztai-főcsatornának és a Kondorosvölgyi-főcsatornának is. Ez utóbbi a Maros egykori ágának, a Kondoros- vagy Hajdúvölgynek a belvizeit vezeti le. A csatornák nyomvonalai legtöbbször a domborzat mélyvonalaiban, tehát az egykori elhagyott folyómedrekben húzódnak. A Közép-Tiszavidékre jellemző talajvíztükör átlagos mélysége 3,0 m a terepszint alatt, évi ingadozása 1-2 m körüli. A csapadékból táplálkozó talajvíz - a késő ősztől kora tavaszig lehulló csapadékoknak és az időszakra jellemző minimális párolgásnak köszönhetően - márciusban éri el a legmagasabb szintet, majd a nyári félévben az erőteljes párolgás következtében fokozatosan egyre mélyebbre süllyed és kora őszre (szeptember, október) kerül a legmélyebbre. A talajvízszint mozgását általában a következő tényezők befolyásolják: Talajvíz táplálás: - csapadék - magasabb térszín felőli áramlás - felszíni vízfolyások duzzasztása - csatornák, öntözés
Talajvízszint süllyedés: - párolgás - alacsonyabb térszín felé áramlás - felszíni vízfolyások leszívása - vízkivétel, belvízlevezetés
A talajvízszint szoros kapcsolatban áll a domborzattal, a csapadék alakulásával, valamint a felszíni és felszínközeli hidrogeológiai viszonyokkal. A holtág környékének talajvízszintjét az erőteljes emberi beavatkozások - mesterséges vízkormányzás, öntözés, vízkivétel, csatornázás, belvízlevezetés - alapvetően befolyásolják. A nagymértékű vízszint ingadozás - a felsorolt tényezők miatt - jellemző a környékre. Miután a felszínközeli talaj- és felszíngeológiai rétegek nagy agyagtartalmúak és ezekben a vízszintes irányú mozgás elhanyagolható, a külső vizek mintegy 8,5-11,0 m mélyen elhelyezkedő, 5-7 m vastagságú iszapos homokrétegben áramlanak a terület alatt. A Duzzasztó-Bika-zug vonaltól K-re vízzáró, agyagos felszínközeli képződményekkel, Ny-ra pedig viszonylag jó vízfelvevő képességű és víztartó jellegű, infúziós lösz és kőzetliszt frakciókat találunk. A Szarvas-Szentes közötti hosszanti mélyedésben felszínközeli talajvízszintekkel találkozhatunk. A helyi tényezők közül a magasabb területről az alacsonyabb felé történő áramlás úgy jelentkezik, hogy a mélyebb fekvésű helyeken általában magasabban van a talajvíz, mint a tengerszint felett magasabban elhelyezkedő területeken. A talajvíz hőmérsékletének legalacsonyabb értékei tavasz végén fordulnak elő, ami a hóolvadásból származó „hideg” vizeknek köszönhető. A talajvíz hőmérsékleti maximuma - a rétegek
hőátadása, illetve a víz nagyobb fajhője miatt csak szeptember hónapban jelentkezik, pedig az évi legmagasabb középhőmérsékleti érték általában augusztusban fordul elő. A talajvízben oldott sók mennyisége és minősége a víztartó rétegek anyagának, a kívülről érkező vizek mennyiségének és minőségének, valamint az esetleges szennyezéseknek a függvénye. Általánosságban elmondható, hogy a talajvíz oldott anyag tartalma az Alföld peremétől a belső részek felé növekszik, hiszen a lerakott üledék a középső tájak felé egyre finomabb frakciójú, így ebből sokkal több ásványi anyag oldható ki, mint a durva homok- és kavicsrétegekből. A koncentráció növekedéséhez hozzájárul a talajvízszint időszakos vertikális ingadozása is. A Közép-Alföld talajvizei uralkodóan CaMg-HCO3 és Na-HCO3 tipusúak, de ismert az a tény, hogy mind a sóösszetételt, mind a koncentrációt tekintve kis területen belül is nagy változékonnysággal bírhatnak. A Szarvas környéki talajvizek kémiai összetétele igen változatos képet mutat: A vízfolyások környezetében - azok hígító hatása miatt - kisebb, a terület többi részén általában 1.000 - 2.500 mg/l oldott anyag tartalommal találkozhatunk, de egyes szelvényekben az 5.000 - 10.000 mg/l közé eső érték is előfordulhat. Leggyakoribb és legnagyobb mennyiségű só a nátrium-hidrogén-karbonát (sziksó), melyet a nátrium-magnézium-szulfát (keserűsó) követ. A talajvíz anion és kation szerinti összetételére a hidrogén-karbonát, a klorid, a szulfát, illetve a nátrium, a kalcium és a magnézium ionok túlsúlya jellemző. A talajvíz minőségét legjobban az antropogén hatások (műtrágyák és szerves anyagok talajszennyezése) befolyásolják és ez a hatás leghamarabb az oldott anyag tartalom és a sókoncentrációk megnövekedésében tapasztalható. Az Arborétumban lévő talajvízkutak méréseiből és a Holt-Körösből elvégzett vízvizsgálati adatokból az alábbi következtetések vonhatók le: • a Szarvas környékére általánosan jellemző 1000 mg/l feletti összes oldott sótartalom és nátrium kation tipus helyett az Arborétum talajvizei alacsony sókoncentrációval és kalcium kation tipussal rendelkeznek; • a közeli rizstelephez legközelebb lévő kút vize nátrium-magnéziumos és 1000 mg/l oldott sót tartalmaz; • a holtág partjához közeli talajvízkutak vizének minősége gyakorlatilag megegyezik a holtág vizének minőségével; • az Arborétum területének északi és nyugati részén a talajvíz Ca(Mg)-CO3, HCO3 tipusú és 500700 mg/l összes oldott sót tartalmaz; • a központi részen található talajvízkút - a többitől eltérő - vízminősége (magas összes oldott só, klór, szulfát és nitrát tartalom) antropogén hatásra utal. Az Alföld rétegvizei a negyedidőszak lazább, folyóvízi eredetű üledékében és az alatta lévő vastag pannóniai rétegekbentalálhatók. A mélyebb, keményebb alsó-pannon rétegekben kevés víz található, a felső-pannon rétegekben - ahol a porózusabb homok és anyagrétegek váltakoznak - jó minőségű víz tározódik. A legtöbb jó vízadó réteget a negyedidőszaki durvább összletben találhatjuk. A tudomány legutolsó vizsgálatai egyre határozottabban bizonyítják a mélységi vizek felszíni eredetét. A szarvasi terület - a földtani szampontokhoz hasonlóan - vízföldtani szempontból is átmeneti helyen található: a Csongrádi- és a Békési-süllyedék között. Az Alföldön a geotermikus gradiens átlagos értéke 18 m/Celsius, az európai átlagnak majdnem a kétszerese. Ez a kedvező eltérés a kivételes földtani helyzet, a Kárpát-medence egyes részei alatt kivékonyodott földkéreg hatásának következménye. A Körös-medencében a mélységi vizek általában nátrium-hidrogén-karbonátos tipusúak, az oldott sótartalom a mélység felé növekszik. A mélységi vizek vízszintjének változását a nyomásviszonyok és az időjárás periodicitása határozzák meg.
3. ÖSSZEFOGLALÁS Amikor a „Bevezetés”-ben említett diplomamunkámat írtam, a Körös vidék - és elsősorban Szarvas - térségének ökológiai bemutatását tűztem ki célul. Ahogy szaporodtak az oldalak, rájöttem, hogy hatalmas és nagyon átfogó témát választottam, így nem egy konkrét kutatási munkát, hanem egy meghatározott területet bemutató értekezést sikerült készítenem. A dolgozat - melyből most csak a klimatikus, talajtani és hidrológiai jellemzéseket emeltem ki csapong a tudományterületek között. Célja a térségre irányuló figyelem felkeltése és a további kutatásokra való felhívás. Dolgozatom célja volt, hogy - sok tanulmány után - ismét megszülessen egy értekezés, mely a Körösök vidékével foglalkozik, és nem azért, hogy „lerágott csont” legyen a téma, hanem azért, hogy „örök sláger” maradjon, mindaddig, míg konkrét és mindannyiunk által elfogadott megoldás nem születik a vizes élőhelyek, a régi vízi világ maradványainak fenntartására és megfelelő megóvására.
INVESTIGATIONS OF CLIMATE, PEDOLOGY AND HYDROLOGICAL CONDITIONS IN THE SURROUNDINGS OF SZARVAS KATALIN HANYECZ TÓTHNÉ, SZARVAS „NIMFEA” ENVIRONMENT AND NATURE CONSERVATION ASSOCIATION 1997.
The publication is dealing with the ecological description of Körös-region - especially Szarvas and its surroundings - with especial regard to the investigation of climate, pedology and hydrology. The climate and the geology is characterized in general, and the pedological and hydrological analysis is supported by measuring results. The publication is uncomplete, its aim was not the publication of data about a certain survey, but a general characterization of nature geography. The results make possible the preparation of the protection and the management plans of the wetland habitats in the region.
