Projekti / Programi
Fiksacija CO2 v rečnih karbonatih: masna bilanca, hidrološki, geokemijski in biokemijski vplivi
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.04 |
Naravoslovje |
Geologija |
Geokemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P420 |
Naravoslovno-matematične vede |
Petrologija, mineralogija, geokemija |
karbonat, lehnjak, CO2, masna bilanca, stabilni izotopi, biomarkerji, reka
Raziskovalci (11)
Organizacije (3)
Povzetek
Namen predlaganega projekta je s pomočjo hidrogeokemijskih in izotopskih analiz vode in avtigenih rečnih precipitatov raziskati naravni fenomen tvorbe lehnjakovih barier na reki Krki in sicer (1) izdelati masno bilanco ogljika na lehnjakotvornih odsekih in prispevek tvorbe lehnjaka k masni bilanci ogljika na ravni vodotoka, (2) raziskati pogoje in hitrost nastajanja lehnjaka v vodnih sistemih z različno temperaturo in kemijskimi značilnostmi, (3) oceniti spremembe v hitrosti, mehanizmu izločanja, geokemijski in izotopski sestavi lehnjakov v zadnjih desetletjih zaradi antropogenih vplivov in segrevanja, pri čemer si bomo pomagali tudi z biomarkerji in (4) oceniti vrednost lehnjakov kot paleookoljskih arhivov za spremljanje podnebnih sprememb v različnih časovnih obdobjih. Novost v slovenskem prostoru bodo analize molekularne in izotopske sestave lipidov oz. maščobnih kislin kot biomarkerjev za posamezna vodna (mikro)okolja znotraj posameznih barier. Pridobljeni rezultatu bodo služili kot strokovna podlaga za izdelavo smernic za zaščito lehnjakotvornih izvirov in vodotokov, ki so kot naravni okoljski arhivi in občutljivi habitati deležni posebne pozornosti po UNESCOvi Konvenciji o zaščiti svetovne kulturne in naravne dediščine, evropski Direktivi o ohranjanju naravnih habitatov in prostoživečih živalskih in rastlinskih vrst (92/43/EEC) in programu zaščite območij Natura 2000.
Pomen za razvoj znanosti
Glede na to, da gre za temeljni raziskovalni projekt, je bil prispevek k razvoju znanosti tudi osnovni namen dela. Kot najpomembnejše nove prispevke k razvoju znanosti štejemo:
- izdelano metodologijo in kvantitativno oceno negotovosti rečnih karbonatov kot paleoklimatskih indikatorjev; naša objava v časopisu Chemical Geology (2009) je po naših podatkih prva sploh, ki je kvantitativno ovrednotila standardno negotovost Mg geokemijskega termometra in prispevke posameznih parametrov k celokupni negotovosti. Čeprav je napoved temperature izločanja lehnjaka iz razmerja Mg/Ca približno enako zanesljiva kot tista, dobljena z izotopsko termometrijo, pa je standardna negotovost napovedi lahko zelo velika (tudi 10oC), odvisno od kompleksnosti hidrološke situacije in litološke zgradbe zaledja na kraških področjih; antropogeni vplivi lahko geokemijski paleotemperaturni signal v celoti prekrijejo
- identifikacija omejitev lehnjakov kot paleotemperaturnih indikatorjih v območjih, kjer se v zaledju in/ali rečnem koritu pojavljajo dolomitni vodonosniki; če je v lehnjaku prisotna detritična karbonatna frakcija iz zaledja, ki jo gradijo morski karbonatni sedimenti, bosta v enaki meri vprašljiva tako geokemijski kot izotopski (?18O) termometer
- identifikacija omejitev na območjih z zelo kompleksno hidrološko situacijo, kjer na hidrokemijsko sestavo vode in geokemijsko sestavo precipitatov vpliva veliko medsebojno povezanih in nepovezanih dejavnikov in antropogeni izpusti organskih in anorganskih onesnažil; antropogeni vplivi lahko prekrijejo naravni signal, t.j. spremenljivost parametrov, ki se pojavljajo v paleotemperaturnih enačbah
- izračun masne bilance ogljika lehnjakotvorne reke je pokazal, da reke efektivno odnašajo raztopljen anorganski ogljik (fiksiran CO2) z ozemlja; v klimatskih pogojih, kakršni vladajo na našem ozemlju, je prispevek fiksacije CO2 zelo majhen, skoraj zanemarljiv v primerjavi z dreniranjem anorganskega in organskega ogljika v raztopini; tudi emanacija CO2, četudi je za red velikosti večja od fiksacije v karbonatu, je v primerjavi s količino raztopljenega karbonata zelo majhna (? 0,5 %). Poudarjamo, da je situacija Krke v primerjavi z drugimi slovenskimi rekami na karbonatnih področjih (npr. Savo) specifična zaradi izrazite zakraselosti terena in konstantnega difuznega napajanja vodotoka s svežo vodo, ki prinaša raztopljeni anorganski ogljik.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati projekta so lahko pomemben prispevek k strokovnim podlagam za upravljanje porečij in območij Natura 2000, ki deloma obsega tudi dolino Krke.
Lehnjaki so eden tipičnih fenomenov kraških področij in Slovenija kot dežela klasičnega krasa jim je do sedaj posvetila presenetljivo malo pozornosti, saj je bil to po naših informacijah sploh prvi raziskovalni projekt, ki se je sistematično ukvarjal z njimi. Lehnjaki tudi po definiciji združenih narodov predstavljajo naravno dediščino, ki v Sloveniji ni niti še inventarizirana, kaj šele zaščitena. Lehnjakovi slapovi so ena ključnih geomorfoloških in krajinskih značilnosti doline Krke. Izkoriščanje lehnjakotvornih vodotokov za turistične dejavnosti (splavarjanje, kajakaštvo, ribištvo, taborjenje na bregovih), ribogojnice v reki, nekontrolirano ilegalno lomljenje lehnjaka za gradbeni in dekorativni kamen in antropogeni izpusti vplivajo na akumulacijo in morfologijo barier, četudi vpliv na stanje reke še ni kritičen.
Publikacije, ki so že bile objavljene, večina jih je pa še v pripravi, so že in še bodo doprinesle k afirmaciji slovenske paleoklimatologije in hidrogeokemije v svetu in so že bile citirane v najboljših znanstvenih revijah.
V času izvajanja projekta smo tudi uspeli vzpostaviti stike z vodilnimi raziskovalnimi skupinami v svetu, ki se ukvarjajo z lehnjaki. Povezali s skupino dr. Conception Arenas Abad z Univerze v Zaragozi, ki je nedvomno vodilna na področju študija mineraloške in geokemijske variabilnosti recentnih lehnjakovih tvorb v Evropi. Leta 2010 smo se tako vključili kot partnerji iz Evropkse unije v španski nacionalni projekt CGL2009-09216 "Significado ambiental (climatico e hidrologico) de registros tobaceos de la Cordillera Iberiga monitorizados entre 1999 y 2009. Comparacion con otros registros recientes y antiguos", ki ga koordinira prof. Concepcion Arenas Abad z oddelka za stratigrafijo Univerze v Zaragozi in financira SCIC (španski nacionalni svet za znanstvene raziskave). Osnova za vključitev v ta projekt je bilo predhodno neformalno sodelovanje z Avtonomno univerzo v Madridu in Geološkim zavodom Španije (IGME - Instituto Geologico y MInero de Espana).
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
