Geochemical analyses of recent sediments from Lake Morzycko against selected physiographic parameters of the Słubia River catchment (Western Poland)
DOI:
https://doi.org/10.26485/AGL/2021/111/6Keywords:
lake sediments, geochemistry, grain-size composition, land-cover photointerpretation, Myślibórz LakelandAbstract
This paper presents the results of a study on the content of lithogeochemical components (organic matter, Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Cu and Zn) and grain-size composition of mineral matter in the bottom sediments of Morzycko Lake (Myślibórz Lakeland, NW Poland). This lake is large (342.7 ha) and deep (69 m). The catchment has a typical forested character (mainly in the middle part of the Słubia River valley) with agricultural area (mainly in the upland areas north of the lake). The diversity of concentrations of metals was analysed based on 44 samples from 22 representative sites, including surface sediments and sediments from 5 cm below the current lake bed. The results showed that the chemical composition and granulometry of bottom sediments depends on contemporary morphogenetic processes in the catchment of the Słubia River. Geochemical and grain-size indices varied due to changes in biological productivity, intensity of weathering of postglacial material making up the catchment, and potential for migration of metals to the lake with surface or underground runoff. An important aspect in assessing the degree of enrichment of the sediments in trace elements is the location of shallow parts of the lake near the tourist districts of Moryń.
References
Aleksander-Kwarteczak U., Prosowicz D. 2007. Distribution of Cd and Pb in the lake sediments cores from the Hańczańska Bay (Wigry Lake, NE Poland). Limnological Review 7,4: 215-219.
Apolinarska K., Woszczyk M., Obremska M. 2012. Late Weichselian and Holocene palaeoenvironmental changes in northern based on the Lake Skrzynka record. Boreas 41: 292-307.
Bałaga K. 2007. Changes in the natural environment recorded in the sediments of the Karaśne lakemire complex (Lublin Polesie, E Poland). Geochronometria 29: 1-21.
Bloom K. 2015. Wpływ czynników naturalnych i gospodarki pradziejowej na sukcesję roślinności w rejonie Jeziora Raczego na Ziemi Pyrzyckiej w holocenie. Studium paleoekologiczne. PhD Thesis. University of Gdańsk, Gdańsk.
Blott S.J., Pye K. 2001. A grain size distribution and statistics for the analysis of unconsolidated sediments. Earth Surface Processes Landforms 1248: 1237-1248.
Bojakowska I. 2001. Kryteria oceny zanieczyszczenia osadów wodnych. Przegląd Geologiczny 49,3: 213-218.
Bojakowska I., Sokołowska G. 1996. Metale ciężkie w osadach jezior Pojezierza Kaszubskiego. Przegląd Geologiczny 44,9: 920-923.
Bojakowska I., Sokołowska G. 1997. Akumulacja pierwiastków śladowych w osadach jeziornych w zależności od strefy sedymentacji. Przegląd Geologiczny 45,5: 505-508.
Bojakowska I., Sokołowska G. 1998. Geochemiczne klasy czystości osadów wodnych. Przegląd Geologiczny 46,1: 49-54.
Borówka R.K. 1992. Przebieg i rozmiary denudacji w obrębie śródwysoczyznowych basenów sedymentacyjnych podczas późnego vistulianu i holocenu. Wyd. Nauk. UAM, seria Geografia, 54.
Borówka R.K. 1994. Naturalne i antropogeniczne uwarunkowania zmian denudacji podczas holocenu. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 266, 14: 27-37.
Borówka R.K. 2001. Stratygraficzna zmienność składu chemicznego osadów wypełniających Zalew Szczeciński i Jezioro Dąbie. Geologia i geomorfologia 4: 9-24.
Borówka R.K. 2002. Środowisko geograficzne. In: R.K. Borówka, S. Friedrich, T. Heese, J. Jasnowska, R. Kochanowska, M. Opęchowski (eds) Przyroda Pomorza Zachodniego. Wyd. Oficyna In Plus, Szczecin.
Borówka R.K. 2007. Geochemiczne badania osadów jeziornych strefy umiarkowanej. Studia Limnologica et Telmatologica 1,1: 33-42.
Burczyk P., Rawicki K., Gałczyńska M., Brysiewicz A., Marciniak A. 2015. Ocena stężenia magnezu i wapnia w wodach gruntowych na terenach rolniczych Pomorza Zachodniego. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 15,3: 15-23.
Choiński A. 2007. Limnologia fizyczna Polski. Wyd. Nauk. UAM Poznań.
Dmowska A. 2008. Klasyfikacja Pojezierzy Południowobałtyckich i Pojezierzy Wschodniobałtyckich w oparciu o kryterium morfometryczne. Landform Analysis 9: 345-347.
Ewing A.H., Nater A.E. 2002. Holocene soil development on till and outwash inferred from lake-sediments geochemistry in Michigan and Wisconsin. Quaternary Research 57,2: 234-243.
Florek W., Majewski M. 2008. Morfo- i osadotwórcze skutki zmian poziomu jeziora Jasień w późnym vistulianie i holocenie. Landform Analysis 7: 35-42.
Folk R., Ward W. 1957. Brazor River bar: a study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology 27,1: 3-26.
Foster I.D.L., Dearing J.A. 1987. Lake catchments and environmental chemistry: a comparative study of contemporary and historical catchment processes in Midland England. Geo-Journal 14,3: 285-297.
Foster I.D.L., Oldfield F., Floer R.J., Keatings K. 2008. Mineral magnetic signatures in a long core from Lake Quarun, middle Egypt. Journal of Paleolimnology 40: 838-849.
Gałuszka A. 2006. Metody określania tła geochemicznego w badaniach środowiska przyrodniczego. Regionalne Studia Ekologiczno-Krajobrazowe. Problemy Ekologii Krajobrazu 16: 507-517.
Gierszewski P. 2018. Hydromorfologiczne uwarunkowania funkcjonowania geoekosystemu Zbiornika Włocławskiego. Prace Geograficzne IGiPZ PAN 268.
Gilewska S. 1986. Podział Polski na jednostki geomorfologiczne. Przegląd Geograficzny 58: 15-40.
Gocłowski A. 1975/76. Morfologiczny endoreizm na dziale wodnym między Odrą a Wisłą. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, sectio B 30/31: 165-188.
Helios-Rybicka E., Kuźniakowska M., Gruszecka A. 2005. Zanieczyszczenie chromem Jeziora Rożnowskiego. Inżynieria Środowiska 10,2: 161-174.
Hildebrandt-Radke I., Spychalski W., Lutyńska M. 2011. Regionalna wymowa procesów antropogenizacji regionu środkowej Obry na po-stawie badań osadów jeziora Wonieść. Land-form Analysis 16: 92-97.
Jokiel P. 2004. Zasoby wodne środkowej Polski na progu XX wieku. Wyd. UŁ, Łódź.
Józefaciuk A., Józefaciuk C. 1992. Struktura zagrożenia erozją wodną fizjograficznych krain Polski. Pamiętniki Puławskie, Suplement 101: 23-49.
Jucha W., Kroczak R. 2014. Porównanie danych o użytkowaniu terenu z program CORINE Land Cover z danymi uzyskanymi z ortofotomap. In: E. Kaczmarska, P. Raźniak (eds) Społeczno-ekonomiczne i przestrzenne przemiany struktur regionalnych, vol 2. Kraków, Oficyna Wydawnicza AFM: 123-136.
Juśkiewicz W., Marszelewski W., Tylmann W. 2015. Differentiation of the concentration of heavy metals and persistent organic pollutants in lake sediments depending on the catchment management (Lake Gopło case study). Bulletin of Geography, Physical Geography Series 8: 71-80.
Kajak Z. 2001. Hydrobiologia - limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Karczewski A. 1968. Geomorphology of the Myślibórz Lakeland and Szczecin Lowland. Numerical Geomorphological Map 1: 200 000. Wyd. Adam Mickiewicz University in Poznań.
Kittel P., Mazurkevich A., Wieckowska-Lüth M., Pawłowski D., Dolbunova E., Płóciennik M., Gauthier E., Krąpiec M., Maigrot Y., Danger M., Mroczkowska A., Okupny D., Szmańda J., Thiebaut E., Słowiński M. 2021. On the border between land and water: The environmental conditions of the Neolithic occupation from 4.3 until 1.6 BC at Serteya, Western Russia. Geoarchaeology. An International Journal 36,2: 173-202.
Koćmit A., Podlasiński M., Roy M., Tomaszewicz T., Chudecka J. 2006. Water erosion in the catchment basin of the Jeleni Brook. Journal of Water and Land Development 10: 121-131.
Kostrzewski A., Stach A. 1992. Uwarunkowania zmienności czasowej koncentracji substancji rozpuszczonych w mikrozlewniach (zlewnia górnej Parsęty, Pomorze Zachodnie). In: A. Kostrzewski, M. Pulina (eds) Metody hydro-chemiczne w geomorfologii dynamicznej. Wybrane problemy. Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 1254: 143-167.
Kostrzewski A., Zwoliński Z. 1992. Denudacja chemiczna w zlewniach młodoglacjalnych: zlewnia górnej Parsęty, rok hydrologiczny 1987. In: A. Kostrzewski, M. Pulina (eds) Metody hydrochemiczne w geomorfologii dynamicznej. Wybrane problemy. Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego 1254: 106-126.
Kostrzewski A., Zwoliński Z., Andrzejewski L., Florek W., Mazurek M., Niewiarowski W., Podgórski Z., Rachlewicz G., Smolska E., Stach A., Szmańda J., Szpikowski J. 2008a. Współczesna ewolucja rzeźby młodoglacjalnej Niżu Polskiego. In: L. Starkel, A. Kostrzewski, A. Kotarba, K. Krzemień (eds) Współczesne przemiany rzeźby Polski. IGiGP UJ, Kraków: 271-326.
Kostrzewski A., Zwoliński Z., Andrzejewski L., Florek W., Mazurek M., Niewiarowski W., Podgórski Z., Rachlewicz G., Smolska E., Stach A., Szmańda J., Szpikowski J. 2008b. Współczesny morfosystem strefy młodoglacjalnej. Landform Analysis 7: 7-11.
Korzeniowski A., Okupny D., Michczyński A., Sławińska J., Borówka R.K. 2020. Lithology and geochemistry of the Late Glacial and Holocene sediments from Gostyń Lake (Western Pomerania, Myślibórz Lakeland). Acta Geo-graphica Lodziensia 110: 149-168.
Kotrys B. 2015. Zapis zmian środowiska i klimatu od późnego glacjału do holocenu w profilu osadów dennych Jeziora Morzycko na podstawie analiz palinologicznych. Materiały konferencyjne 2 Konferencji Naukowej „Paleoklimat. Zmiany klimatyczne w przeszłości geologicznej” 24-25 listopada, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa: 95.
Koźmiński C., Michalska B., Czarnecka M. 2007. Klimat województwa zachodniopomorskiego. Wyd. P.P.H. ZAPOL Dmochowski, Sobczyk, Szczecin.
Kramkowski M. 2020. Paleośrodowiskowe znaczenie zmian tempa i charakteru sedymentacji osadów jeziora Jelonek w Borach Tucholskich. Przegląd Geograficzny 92,3: 409-422.
Małecka K. 2012. Geochemiczna zmienność pierwiastków ziem rzadkich i metali ciężkich w osadach profundalu i litoralu wybranych jezior Polski. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 450: 63-74.
Markowski S. 1980. Struktura i właściwości podtorfowych osadów jeziornych rozprzestrzenionych na Pomorzu Zachodnim jako podstawa ich rozpoznawania i klasyfikacji. In: Kreda jeziorna i gytia. Vol. 2, Poznańskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk i Ziemi, Gorzów-Zielona Góra: 44-55.
Mazurek M. 1999. Dynamika transportu substancji rozpuszczonych w zlewni młodoglacjalnej (zlewnia Kłudy, Pomorze Zachodnie). Przegląd Geograficzny 71,3: 247-267.
Mądry J., Połaniecka B. 2000. Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Chojna. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
Mendyk Ł., Markiewicz M., Bednarek R., Świtoniak M., Gamrat W.W., Krześlak I., Sykuła M., Gersztyn L., Kupniewska A. 2016. Environmental changes of a shallow kettle lake catchment in young glacial landscape (Sumowskie Lake catchment), North-Central Poland. Quaternary International 418: 116-131.
Müller D., Tjallingii R., Płóciennik M., Luoto T.P., Kotrys B., Plessen B., Ramisch A., Schwab M.J., Błaszkiewicz M., Słowiński M., Brauer A. 2021. New insigths into lake responses to rapid climate change: the Younger Dryas in Lake Gościąż, central Poland. Boreas 50,2: 535-555.
Okupny D., Pawłowski D. 2021. Elemental composition of biogenic sediments reveals palaeoclimatic changes during the Late Weichselian in a Central European river valley: A statistical approach. Catena 200: 105188.
Okupny D., Borówka R.K., Cedro B., Sławińska J., Tomkowiak J., Michczyński A., Kozłowska D., Kowalski K., Siedlik K. 2020. Geochemistry of a sedimentary section at the Wąwelnica archaeological site, Szczecin Hills (Western Pomerania). Acta Geographica Lodziensia 110: 169-186.
Okruszko H. 1976. Zasady rozpoznawania i podziału gleb hydrogenicznych z punktu widzenia potrzeb melioracji. Biblioteczka Wiadomości IMUZ 52: 7-53.
Osadczuk A. 2017. Badania osadów dennych akwenów śródlądowych z zastosowaniem metod hydroakustycznych. Rozprawy i Studia Uniwersytetu Szczecińskiego 964.
Pawłowski D., Milecka K., Kittel P., Woszczyk M., Spychalski W. 2015. Palaeoecological record of natural changes and human impact in a small river valley in Central Poland. Quaternary International 370: 12-28.
Pieńkowski P. 2008. Distribution of small, water – filled depressions as a component of the analysis of icesheet retreat dynamics in young glacial areas. Landform Analysis 6: 41-46.
Pietruszyński Ł., Cieśliński R., Woźniak E., Jokiel J. 2015. Transport substancji biogenicznych w zlewni młodoglacjalnej na tle sezonowych zmian struktury hydrograficznej (na przykładzie zlewni Borucinki). Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 15,3: 75-88.
Piotrowski A., Dobracki R. 2010. Problemy budowy geologicznej czwartorzędu Pojezierza Myśli-borskiego – georóżnorodność, krajobraz naturalny i historyczny. In: P. Karnowski, A. Piotrowski (eds) Budowa geologiczna, geologia naftowa, wody geotermalne i ochrona środowiska Bloku Gorzowa – Pojezierza Myśliborskiego. Materiały konferencyjne LXXX Zjazdu Naukowego Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Szczecin 11-14 września 2010 r. Wyd. PIG-PIB, Szczecin: 67-74.
Plak A., Chodorowski J., Pidek I.A., Dobrowolski R. 2015. Selected geochemical criteria in mire profiles of Poręby Wojsławskie (Sandomierz Basin, Poland SE). Polish Journal of Soil Science 48,1: 91-99.
Płaza D., Forysiak J., Borówka R.K., Okupny D., Marosik P., Obremska M., Michczyńska D.J. 2013/2015. Aktywność osadnicza grup mezolitycznych na obszarze wydm w Aleksandrowie i jej zapis w osadach przyległego torfowiska Rąbień. Prace i Materiały Muzeum Archeologicznego i Etnograficznego w Łodzi, Seria Archeologiczna 46: 229-250.
Podlasińska J., Szydłowski K. 2017. Charakterystyka stężeń wybranych metali ciężkich w osadach dennych Jeziora Byszyno oraz określenie ich potencjalnego zagrożenia środowiskowego. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 17,3: 85-99.
Pręcikowska D.A. 2007. Właściwości fizyczne, skład chemiczny i subfosylna malakofauna osadów współczesnych Jeziora Morzycko. Maszynopis pracy magisterskiej. Uniwersytet Szczeciński.
Prosowicz D. 2008. Metale w osadach dennych Jeziora Wigry. Geologia 34,1: 85-108.
Rotnicka J. 1987. Przestrzenna koncentracja jezior w województwie gorzowskim. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią 37: 89-95.
Rutkowski J. 2007. Osady jezior w Polsce. Charakterystyka i stan rozpoznania, metodyka badań, propozycje. Studia Limnologica et Telmatologica 1,1: 17-24.
Rycharski M., Piórkowski H. 2001. Wpływ warunków geologicznych i rzeźby terenu na zróżnicowanie siedlisk hydrogenicznych w wybranych mezoregionach strefy staroglacjalnej. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 1,3: 23-36.
Siedlik K., Borówka R.K. 2019. Zmiany poziomu wody jezior doliny środkowej Płoni w czasach historycznych ze szczególnym uwzględnieniem jeziora Miedwie. Rozprawy i Studia Uniwersytetu Szczecińskiego 1086.
Słowiński M., Marcisz K., Płóciennik M., Obremska M., Pawłowski D., Okupny D., Słowińska S., Borówka R.K., Kittel P., Forysiak J., Michczyńska D.J., Lamentowicz M. 2016. Drought as stress driver of ecological changes in peatland – A palaeoecological study of peatland development between 3500 BCE and 200 BCE in central Poland. Palaeogeography, Pa-laeoclimatology, Palaeoecology 461: 272-291.
Szafran K. 2003. Metale ciężkie w osadach dennych trzech płytkich jezior Łęczyńsko-Włodawskich. Acta Agrophysica 1,2: 329-337.
Szpikowska G. 2005. Jakość wód infiltrujących jako wyznacznik intensywności ługowania gleb (zlewnia Chwalimskiego Potoku, górna Parsęta). In: A. Kostrzewski, R. Kolander (eds) Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego. Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów Polski warunkach zmian klimatu i różnokierunkowej antropopresji. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Poznań: 167-181.
Szwarczewski P., Smolska E. 2013. Cechy geochemiczne osadów stokowych i fluwialnych na północno-zachodnim Mazowszu. Prace i Studia Geograficzne 51: 105-123.
Tobolski K. 2004. Kryterium geologiczne w badaniach zbiorników akumulacji biogenicznej. Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego 5: 119-126.
Tobolski K. 2007. Paleolimnologia widziana przez pryzmat sfery biotycznej. Studia Limnologica et Telmatologica 1,1: 43-50.
Trojanowski J., Antonowicz J. 2005. Właściwości chemiczne osadów dennych jeziora Dołgie Wielkie. Słupskie Prace Biologiczne 2: 123-133.
Tylmann W. 2005. Lithological and geochemical record of anthropogenic changes in recent sediments of a small and shallow lake (Lake Pusty Staw, northern Poland). Journal of Paleolimnology 33: 313-325.
Urbański J., Kryla-Straszewska L. 2010. Monitoring i modelowanie jezior w systemach geoinformacyjnych. In: Z. Zwoliński (ed.) GIS – woda w środowisku. Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań: 121-146.
Wesołowski P., Brysiewicz A., Gałczyńska M. 2014. Zmiany stężenia tlenu i temperatury w warunkach różnych głębokości wody w śródpolnym oczku wodnym. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie 14,4: 135-144.
Wicik B. 1992. Budowa i funkcjonowanie systemów krajobrazowo-geochemicznych środkowego Mazowsza. Prace i Studia Geograficzne 13: 91-102.
Wicik B., Więckowski K. 1991. Osady jezior „Na Jazach” w Kotlinie Płockiej – warunki ich akumulacji oraz rola w rekonstruowaniu i prognozowaniu przekształceń środowiska naturalnego. Przegląd Geograficzny 43,1/2: 57-76.
Więckowski K. 2009. Zagadnienia genezy, wieku i ewolucji jezior poszczególnych regionów Polski w świetle badań ich osadów dennych. Studia Limnologica et Telmatologica, Supplementum 1: 29-72.
Wojciechowski A. 1990. Analiza litofacjalna osadów Jeziora Gardno. Wyd. Nauk. UAM, Seria Geografia, 49.
Wolfe A.P., Hobbs W.O., Birks H.H., Briner J.P., Holmgren S.U., Ingólfsson O., Kaushal S., Miller G.H., Pagani M., Saros J.E., Vinebrooke R.D. 2013. Stratigraphic expressions of the Holocene-Antropocene transition revealed in sediments from remote lakes. Earth-Science Reviews 116: 17-34.
Woszczyk M., Spychalski W. 2007. Czynniki czasowej zmienności zawartości wybranych metali ciężkich w osadach Jeziora Sarbsko (Nizina Gardnieńsko-Łebska) na tle genezy zbiornika. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 31: 485-497.
Woszczyk M., Cieśliński R., Spychalski W. 2009. Geochemistry of surface sediments of a coastal Lake Sarbsko (Northern Poland). Studia Quaternaria 26: 41-53.
Zgłobicki W. 2010. Metody geochemiczne i radiochemiczne w badaniach dynamiki procesów stokowych. Prace i Studia Geograficzne 45: 105-124.
