Browse Our Earth and Environmental Sciences Journals

Earth and environmental sciences cover all planetary and Earth science aspects, including solid Earth processes, development of Earth, environmental issues, ecology, marine and freshwater systems, as well as the human interaction with these systems.

Earth and Environmental Sciences

You are looking at 501 - 550 of 1,501 items for

  • Refine by Access: All Content x
Clear All

Abstract

Ringwoodite, produced by shock metamorphism, is common in and adjacent to melt veins in highly shocked chondrites. Although ringwoodite can be crystallized from the silicate melt in the shock-veins or pockets, a major part of the easily observed ringwoodite in shock veins is formed by the transformation of olivine in host-rock fragments entrained in the melt or olivine along shock-vein margins. In this paper we examine the microstructures and textures of ringwoodites from NWA 5011 L-chondrite in order to better understanding the transformation mechanisms of ringwoodite by optical microscope. Finally, we attempt to locate the source region of L-type chondrites in three different impact scenarios of the L parent body.

Restricted access

Abstract

The Kaleybar nepheline syenite intrusion forms the largest silica undersaturated alkaline exposure in northwestern Iran. It consists of various rock types ranging from nepheline syenite to nepheline diorite that were emplaced during Eocene-Oligocene times, corresponding to the Alpine orogeny. The essential rock-forming minerals in nepheline syenite are plagioclase, K-feldspar, nepheline and amphibole. Clinopyroxene is the dominant phase in nepheline diorites. Titanian garnet occurs as an uncommon accessory phase forming reddish to deep brown individual grains.

Chemically it is intermediate between Ti-andradite (67 to 78 mole %) and grossular (21 to 33 mole %) with TiO2 contents ranging from 1.5 to 5.0 wt %. Stoichiometry and R-mode factor analysis on garnet chemistry show that the dominant exchange vectors are Si-Ti and Al-Fe substitutions in the tetrahedral and octahedral crystal sites, respectively. A magmatic origin of the investigated Ti-garnet is suggested on the basis of mineralogical criteria and chemical properties.

Restricted access

A talaj N-szolgáltató képessége és az elérhető termés – többek között – függ a 0,01 M CaCl2-oldható szerves N-frakció mennyiségétől. Jelen tanulmányban vizsgáltuk, hogy a növényi kondíció és a termés hogyan változik a táblán belül egy heterogén növényállományban, és milyen összefüggésben van a 0,01 M CaCl2-oldható szerves N-frakció mennyiségével. Egy 10,4 hektáros mintaterületről növénymagasság térképet készítettünk, majd a különböző magasságú állományrészekben több ismétlésben mintavételi pontokat jelöltünk ki. Mintavételi pontonként termés- és talajmintákat vettünk. A mérési eredmények alapján megállapítottuk, hogy a termés, a levelek SPAD-értéke és a talajban lévő 0,01 M CaCl2-oldható szerves N-frakció mennyisége a növénymagasság növekedésével nőtt, míg a termésben jelentkező heterogenitás csökkent. Megállapítottuk, hogy a növényállomány heterogenitásában szerepet játszhat a 0,01 M CaCl2-oldható szerves N-frakció mennyiségének területi variabilitása is. A termés becsülhető a 0,01 M CaCl2-oldható szerves N-frakció mennyisége és a termés közötti összefüggést kifejező regressziós egyenletek alapján, viszont a becslés pontossága a különböző kondíciójú állományrészekben eltérő.

Restricted access

A tenyészedényes kísérletünket a DE AGTC MÉK Agrokémiai és Talajtani Intézet tenyészházában állítottuk be 2010. május 27-én. A kísérletben Debrecen-Látókép környékéről származó mészlepedékes csernozjom vályogtalajt alkalmaztunk, amely az alábbi jellemzőkkel rendelkezett: KA: 37,5; leiszapolható rész: 51%; pH(KCl): 5,5; pH(H2O): 6,6; Hu%: 2,8; AL-P2O5: 140 mg·kg-1; AL-K2O: 316,3 mg·kg-1. Az adatok alapján a kísérleti talaj gyengén savanyú, vályog kötöttségű, közepes nitrogén- és foszfor-, valamint jó kálium-ellátottsággal rendelkezett. A kísérletben kontroll-, műtrágya-, valamint szalmakezelést alkalmaztunk, melyeket bizonyos kombinációkban három különböző baktériumkészítménnyel (Bactofil A, EM-1, Microbion UNC) egészítettünk ki. A kísérletet három ismétlésben véletlenblokk elrendezésben állítottuk be. A tesztnövény angolperje (Lolium perenne L.) volt. A kísérlet kezdetétől számított 8. héten a talaj-, valamint a növényminták begyűjtésére került sor. Meghatároztuk a növényminták száraztömegét, a növény foszfor- és káliumtartalmát, valamint a talajminták nitrát-, valamint AL-oldható foszfor- és káliumtartalmát. Eredményeink alapján főbb megállapításaink a következők: – Az angolperje száraztömegét a műtrágyakezelés szignifikánsan növelte. A hatás a tápelem-ellátottság javulásával magyarázható. – A növény foszforkoncentrációja a műtrágyázás következtében csökkent, amelyet a hígulási effektussal magyarázhatunk. – A növény káliumkoncentrációját a műtrágya-, valamint a műtrágya+baktériumtrágya kezelések szignifikánsan serkentették. – A talaj nitráttartalma szignifikánsan növekedett a műtrágyakezelés kivételével minden kezelésben. – A talaj AL-P2O5-tartalma az NPK-műtrágyázás és az EM-1 kezelés következtében statisztikailag igazolható mértékben megnövekedett, míg az AL-K2O-tartalom kizárólag a szalmakezelés hatására nőtt. A baktériumkészítmények önmagukban alkalmazva általában nem eredményeztek jelentős változást a vizsgált paraméterekben, azonban a készítmények szerves/ásványi anyagokkal kombinált adagolása esetében különböző mértékben befolyásolták a vizsgált mutatókat.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: János Kátai, Anita Jakab, Zsolt Sándor, Ágnes Zsuposné Oláh, and Magdolna Tállai

Laboratóriumi vizsgálatok keretében tanulmányoztuk a különböző bentonit- és zeolitkezelések (5, 10, 15 és 20 g·kg-1) hatását a homoktalaj vízemelő és víztartó képességére. Továbbá tenyészedényes vizsgálatban az alkalmazott anyagok hatását tanulmányoztuk a talaj néhány kémiai és mikrobiológiai paraméterére, valamint az angolperje (Lolium perenne L.) tesztnövény biomassza szárazanyag mennyiségére. A kísérlet beállítása a DE MÉK Agrokémiai és Talajtani Intézetében történt 2007 és 2010 között, savanyú [pH(H2O) = 5,6], humuszos homoktalajon (Pallag) három ismétlésben. Összesen harminc 6 kg-os, alul perforált edény beállítására került sor. Az alkalmazott bentonit és zeolit a vályog fizikai féleségű talajhoz hasonló (KA = 40–41), kémhatásuk gyengén lúgos [pH(H2O) = 7,3–7,8] volt. A kísérletsorozat négy év átlageredményeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: A bentonit és a zeolit alkalmazott dózisainak növekedésével párhuzamosan a homoktalaj kapilláris vízemelésének mértéke csökkent. A nagy dózisú zeolit-kezelésben a vízemelés mértéke kisebbnek bizonyult, mint a bentonit ugyanezen dózisa mellett. Mind a bentonit, mind a zeolit víztartó képessége a homokéhoz képest szignifikánsan nagyobb volt. A dózisok növekedésével a homoktalajban megtartott víz mennyisége nőtt. Eredményeink szerint a homoktalaj víztartó képességéhez mérten a bentonit 10%-kal több vizet tartott meg, mint a zeolit. A talaj kémhatása [pH(H2O), pH(KCl)] minden bentonit- és zeolitdózis hatására szignifikánsan nőtt, a hidrolitos aciditás értékei csökkentek. Már a kis dózisok is szignifikánsan növelték a kémhatás értékeit. A talaj könnyen felvehető tápanyagkészlete mindkét természetes anyag hatására növekedést mutatott. Kismértékben nőtt a talaj nitrát-N-tartalma, míg a talaj AL-oldható foszfor- és káliumtartalma szignifikánsan. A bentonit – kivéve a mikroszkopikus gombák mennyiségét – a vizsgált öt talajmikrobiológiai tulajdonságot egyértelműen pozitívan befolyásolta. Szignifikánsan pozitív hatású volt a kis és közepes dózis is. A zeolit esetében szintén a közepes és közepes–nagy dózisok mellett határoztuk meg a nagyobb értékeket. A zeolit-dózisok a vizsgált talajmikrobiológiai tulajdonságok többségét nagyobb mértékben serkentették, mint a bentonit. A növényi biomassza mennyisége nőtt, mindkét kőzetőrlemény esetében a közepes dózis mellett mértük a legnagyobb szárazanyag-produkciót. A zeolit termésnövelő hatása nagyobbnak bizonyult, mint a bentonité.

Restricted access

Gödöllői barna erdőtalajon adszorpciós kísérletben vizsgáltuk a talaj, illetve 2,5, 5 és 10% komposzt bekeverésével létrehozott keverék maximális Cu- és Zn-megkötő képességét. Vizsgálatunk szerint a bekevert komposzt mennyiségének növekedésével jelentősen megnőtt a talaj Cu-, illetve Zn-megkötése. Angolperje csíranövény teszt segítségével meghatároztuk a fenti talaj–komposzt keverékekben a növények hajtásával 10 nap talaj–gyökér kontaktus esetén felvett Cu- és Zn-mennyiségeket. Az ökotoxikológiai teszt azt mutatta, hogy a környezetvédelmi határérték kétszerese sem a Cu-, sem a Zn-terhelés esetén nem mutatott szignifikáns negatív hatást az angolperje hajtásának száraz tömegére. Ugyanakkor a növekvő komposztmennyiség a réz felvehetőségét kis mértékben, a cink felvehetőségét valamivel nagyobb mértékben lecsökkentette. Ezzel szemben a forróvíz-oldható Cu-mennyiség csak kis mértékben, a Zn-mennyiség viszont jelentősen megnövekedett a növekvő komposztmennyiség hatására, jelezve, a forróvíz-oldható szerves anyag nehézfém-mobilizáló hatását.

Restricted access

Karbonátos Duna–Tisza közi homoktalajon vizsgáltuk a 0, 30, 90 és 270 kg·ha-1 mikroelem-terhelés hatását az őszi árpára. A mikroelemek sóit egy ízben, a kísérlet indulásakor (1995 tavaszán) szórtuk ki Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, CuSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3 és ZnSO4 formájában. A 6 elem×4 terhelés = 24 kezelés×3 ismétlés = 72 db (egyenként 7×5 = 35 m²-es) parcellát jelentett. A termőhely a homoktalajokra jellemzően rossz vízgazdálkodású, aszályérzékeny és a főbb tápelemekkel (NPK) gyengén ellátott. A szántott réteg 0,7–1,0% humuszt, 2–3% CaCO3-ot tartalmaz, a talajvíz 5–10 m mélyen található. Alaptrágyaként 100–100–100 kg·ha-1 N, P2O5 és K2O hatóanyagot alkalmaztunk évente az egész kísérletben. A főbb eredmények: – A májusi és júniusi aszályos időjárás eredményeképpen kis termések képződtek. A szennyezetlen talajon 1,8 t·ha-1 körüli őszi árpa szemtermést kaptunk, az aratáskori összes föld feletti légszáraz biomassza alig haladta meg a 3 t·ha-1 mennyiséget. A kísérlet 6. évében a 270 kg·ha-1 Se- és Zn-terhelések utóhatása bizonyult toxikusnak. Depresszió döntően a generatív fázisban jelentkezett, a szemtermések 60–70%-kal csökkentek. – A Cr(III)-kezelésben a szalma és a szem Cr-tartalma egyértelműen, igazolhatóan nem nőtt a terheléssel. A Cr(VI)-kezelésben a mérsékelt akkumuláció már igazolható volt. Pb-akkumuláció csak a szalmában volt bizonyítható, a szemben szennyezett talajon is a 0,1 mg·kg-1 méréshatár alatt maradt. A Cu a kontrollhoz képest 2–2,5-szeresen dúsult átlagosan. A Zn-tartalom a szalmában 6-szorosára, a szemben 3-szorosára nőtt, míg a Se hiperakkumulációt jelzett mindkét növényi részben (470-szeres koncentrációnövekedéssel). A mag emberi fogyasztásra alkalmatlanná vált a Se- és az erősebben szennyezett Zn-kezelésekben, míg a melléktermés takarmányozásra a szelénnel kezelt talajon. – Szennyezett talajon a maximális elemfelvétel (g ha-onként) az alábbi volt aratáskor: Se 243, Zn 81, Cu 10, Cr és Pb 6. Változatlan viszonyokat feltételezve a Se esetében 1111, a Zn-nél 3300, a Cu esetén 27 ezer , valamint a Cr és Pb esetén 45 ezer felvételi évre volna szükség a talaj ilyen módon való megtisztításához, a fitoremediációhoz. – Az őszi árpa fajlagos (1 t szem + a hozzá tartozó melléktermés) elemtartalma 28–13–28–9–7 = N–P2O5–K2O–CaO–MgO kg·t-1 volt a kísérletben. Adataink iránymutatóul szolgálhatnak a növény elemigényének számításakor a szaktanácsadásban. – A talajvizsgálatok szerint a szennyezett talajon az NH4-acetát+EDTA-oldható Cr a 0–30 cm-es feltalajban dúsult a Cr(III)-kezelésben, míg a Cr(VI)-kezelésben a Cr maximumát már 260 cm alatt találtuk és az egész szelvény szennyeződött. A Cu, Pb és Zn szintén a feltalajban dúsult, tehát a bevitel helyén maradt a kísérlet 6. éve után is. A vízoldható Se a Cr(VI)-hoz hasonlóan az egész 0–290 cm-es rétegben nyomon követhető volt, de a kilúgzás teljes zónáját a mintavétel nem tudta feltárni.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: László Ködöböcz, László Róbert Zsíros, and Attila Murányi

A szójaoltás hatékonyságát és az oltóanyagtörzsek gazdanövény specificitását vizsgáltuk csernozjom talajon, szántóföldi körülmények között. A szóját (Glycine max L., Kurca) 80 kg vetőmag/5×1011 CFU arányban oltottuk. Az oltást a vegetációs periódus folyamán mikroelem tápoldattal egészítettük ki. Az eredményeket kezelésenként 5×1 folyóméter növény- és talajminta vizsgálata alapján értékeltük. A mikroszimbionta baktériumtörzsek összehasonlító jellemzését BOX-PCR módszerrel végeztük el. Megállapítottuk, hogy a vizsgált kontrollnövényeken nem volt gümőképződés. A szója magoltása sikeres volt. Az oltóanyagtörzsek infekciós- és N-kötő aktivitása megfelelő volt, növényenként átlagosan 6–7 összetett, aktív gümő képződött. Az oltás hatására a növények száraztömege 25%-kal nőtt. A kiegészítő mikroelem tápoldat nem növelte szignifikánsan a növények száraztömegét és virágszámát. Az oltóanyagban lévő törzsek közül csak egy volt képes hatékony szimbiózist kialakítani a szójával, ami a gazdanövény és mikroszimbionta közötti kapcsolat nagyfokú specificitására utal. Ezt a PCR vizsgálat eredményei is alátámasztották.

Restricted access

Összefoglalva megállapítható, hogy nagyobb szélsebesség hatására több talajanyag erodálódott, és ezzel együtt megnőtt az áthalmozott tápanyag mennyisége is. Minden vizsgált szélsebesség esetében a szélerózió következtében 3–7%-kal megnőtt az 1 mm és annál nagyobb szemcsék, illetve aggregátumok aránya a kiindulási talajanyag felső 0–1 cm-es rétegében. A finomabb szemcse-, illetve aggregátum-átmérők esetén a fújatást követően csökkenést tapasztaltunk. A leginkább a 315 μm és az annál kisebb szemcsék aránya csökkent, átlagosan 1–2%-kal. A minták kémiai és fizikai elemzéseiből megállapítható, hogy a láda utáni humuszosabb, aggregátumosabb szerkezetű minták N-tartalma nagyobb, mint az alapmintáé. A fogók mintáiban nem tapasztaltunk feldúsulást egy vizsgált elem esetében sem, a fogókban összegyűlt talajanyag kálium- és foszfortartalma is kisebb volt, mint az alapmintáé. Ennek oka, hogy az itt csapdázódott üledékben kisebb a tápanyag-megkötődés helyéül szolgáló leiszapolható rész aránya, mint a kiindulási talajanyagban. A vizsgálatainkból látszik, hogy a szélerózió hatására a lebegtetve, illetve ugráltatva áthalmozott talajszemcsékkel és aggregátumokkal szállított humusz 500–3500 kg/ha nagyságrendben mozoghat a vizsgált csernozjom területen akár egyetlen szélesemény hatására is. A kálium-áthalmozódás mértéke elérheti a 100 kg/ha értéket, a foszforé a 70 kg/ha-t, a nitrogénveszteség mértéke pedig akár 200–300 kg/ha is lehet egy szélesemény alkalmával. E tápanyagmennyiség nagy része több száz méter, de akár kilométeres távolságokra is távozhat a területről. Az általunk végzett szélcsatornás vizsgálatok eredményei becslésnek tekinthetők, hiszen vizsgálatunk során növénymaradvány-mentes, szitált és légszáraz talajanyaggal dolgoztunk. A szitálás eredményeként csupán a 2 mm-es és annál kisebb aggregátumok maradtak meg, ami azonban az intenzív művelés alá vont, porosodott, leromlott szerkezetű talajfelszín körülményeit jól közelíti. Ugyanakkor a természetben zajló széleróziós eseményeknek a szélcsatorna-kísérlet csak leegyszerűsített modellváltozata, hiszen az általunk szimulált szélesemények 15 percig tartottak, s nem tudtunk széllökéseket előállítani, melyek a széleróziós események alakulásában nagy jelentőségűek. Ennek tudatában kell a kapott eredményeket értékelni, mégis érdemes velük foglalkozni. A terepi mérésekkel szemben a szélcsatornában végzett vizsgálatoknak éppen az a legfontosabb előnye, hogy ellenőrzött, kontrollált körülmények között végezzük a méréseket, így rengeteg olyan szempontot meg tudunk vizsgálni, amit terepi mérésekkel lehetetlen lenne. Ilyen szempontok a pontos szélsebesség és szélirány hatása, az erodált felület nagysága és tulajdonságai. Kutatásunk következő lépése a szélcsatornás kísérletekkel vizsgált mintaterületeken terepi, mobil szélcsatornás vizsgálatok végzése, valamint terepi üledékcsapdák elhelyezésével a valós szélesemények által elszállított talaj mennyiségének és minőségének meghatározása. Célunk mind pontosabb képet alkotni a hazai jó minőségű csernozjom talajok szélerózió okozta tápanyagveszteségének mértékéről. A mezőgazdasági művelés alatt álló csernozjom területek feltalajában a tápanyag és szerves anyag szélerózió útján történő mozgási törvényszerűségeinek feltárása több szempontból is hasznos: segítséget jelent a területi tervezésben, a defláció szempontjából optimális területhasználat és művelési módok meghatározásában. Képet kapunk arról, hogy a legnagyobb gazdasági potenciállal rendelkező termőtalajunk milyen veszélyeknek van kitéve, s hogy a nem megfelelő időben, nem megfelelő nedvességviszonyok mellett történő talajművelés következtében kialakuló szerkezetromlás (porosodás) miatti deflációs károk milyen tápanyagveszteséggel járhatnak együtt.

Restricted access

A diagnosztikai szemléleten alapuló talajosztályozási rendszerek gyakran kapják azt a kritikát, hogy elhanyagolják a genetikai alapokat. A Stefanovits (1972) által leírt, a hazai talajtípusok képződését és elkülönítését meghatározó 23 talajképző folyamatot alapul véve kerül vizsgálatra a genetikai alapok megjelenése a diagnosztikai szemléletű talajosztályozásban. Az egyes folyamatoknak a diagnosztikai egységekhez való kapcsolása a Világ Talaj Referenciabázis (WRB) egységei alapján történik. A feldolgozás bemutatja, miként jutnak kifejezésre a talajfolyamatok a diagnosztikai szintek, tulajdonságok, anyagok meghatározásában és biztosítják a genetikai és, egyben tudományos alapok megőrzését.

Restricted access

Mészlepedékes csernozjom vályogtalajon, az MTA TAKI Nagyhörcsök Kísérleti Telepén vizsgáltuk a K és B elemek közötti kölcsönhatásokat 1988-ban napraforgó jelzőnövénnyel. Az alaptrágyázás 100–100 kg N és P2O5·ha-1 volt. A K-szinteket 0, 1000 és 2000 kg·ha-1 K2O feltöltő adaggal, a B-szinteket 0, 20, 40 és 60 kg·ha-1 adaggal állítottuk be 1987 őszén, lucerna elővetemény után. A műtrágyákat Ca-ammónium-nitrát, szuperfoszfát, 60%-os KCl és 11%-os bórax formában alkalmaztuk. Főparcellaként a 3 K-szint, alparcellaként a 4 B-szint szolgált. A kísérletet 12 kezeléssel 3 ismétlésben, összesen 36 parcellával, osztott parcellás (split-plot) elrendezésben állítottuk be. A termőhely szántott rétege 5% körüli CaCO3-ot, 3% humuszt, 20–22% agyagot tartalmazott. A talaj eredetileg N, Ca, Mg és Mn elemekkel jól, káliummal közepesen, P és Zn elemekkel viszonylag gyengén ellátottnak minősült. A talajvíz 13–15 m mélyen helyezkedik el, a termőhely aszályérzékeny. A napraforgó tenyészideje alatt 290 mm csapadékot kapott (a sokéves átlaghoz közeli érték), igen száraz volt viszont a május és a július. A főbb megállapítások, eredmények: – Betakarítás idején a ha-onkénti tőszám 34 ezerről 23 ezerre csökkent igazolhatóan a B-terhelés nyomán a K-kontroll parcellákon. A tőszámcsökkenés nagyobb tányérokat, ezerkaszattömeget és tányéronkénti kaszattömeget indukálva terméskiegyenlítődést eredményezett. A káliummal feltöltött parcellákon a bór ilyen irányú negatív hatása elmaradt. A kaszat 2,1, a szár szintén 2,1, a tányér 1,3, az összes légszáraz föld feletti biomassza tömege 5,5 t·ha-1 mennyiséget tett ki. – A B-trágyázás igazolhatóan növelte a napraforgó szerveinek B-tartalmát, míg a K-trágyázás igazolhatóan vagy tendencia jelleggel mérsékelte. Az aratáskori tányérban halmozódott fel a legtöbb bór (69 mg·kg-1 átlagos koncentrációban), mely a szár és a kaszat átlagos B-készletét mintegy 3-szorosan múlta felül. A K-trágyázással a növényben mért K-tartalom érdemben nem módosult. – A 4–6 leveles korú gyökérben főként a Na és Fe, a hajtásban a N, K, Ca és Mg, az aratáskori tányérban a B mellett a Ca és Cu, míg a kaszatban a N, P, Zn és Cu elemek dúsultak. A szár N, P, Zn és Cu elemekben szegényedett el, melyekben a generatív kaszat dúsult. – Az 1 t kaszattermés + a hozzá tartozó szár és tányér melléktermés elemtartalma közelítően 46 kg N, 40 kg K (47 kg K2O), 27 kg Ca (38 kg CaO), 7 kg P (16 kg P2O5), 7 kg Mg (11 kg MgO) mennyiséget tett ki. Adataink iránymutatóul szolgálhatnak a napraforgó elemigényének becslésekor a szaktanácsadásban. – A talajzsaroló, illetve trágyaigényesnek tartott napraforgó trágyaigénye drasztikusan lecsökken kombájn betakarításnál, amennyiben a K, Ca és Mg elemek döntően a táblán maradó melléktermésben találhatók és el sem kerülnek az adott tábláról.

Restricted access

A mikrobiális indikációs módszerek potenciálisan alkalmasak a talajminőség értékelésére, mivel a mikroorganizmusok érzékenyen reagálnak a környezeti változásokra. A módszer kiválasztásának fő szempontjai, az érzékenység, megbízhatóság, ökológiai relevancia, standardizálhatóság, egyszerű és gazdaságos kivitelezhetőség. Négy módszercsoportot különíthetünk el, a mikrobiális biomassza, mikrobiális aktivitás, mikrobiális diverzitás és a növény–mikroba kölcsönhatás vizsgálatát. Általános monitoring célokra a talaj fizikai, kémiai és egyes biológiai tényezőit komplex módon kell vizsgálni, mint ahogy az a magyarországi és más európai talajmonitoring rendszerekben a gyakorlat. Speciális esetekben, például eltérő talajhasználat, talajművelési rendszerek, talajszennyezések, továbbá a talajdegradációt helyreállító beavatkozások összehasonlító elemzésére ennél részletesebb vizsgálatokra lehet szükség, kiegészítve a mikrobiális diverzitás elemzésével.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Bernadett Gyarmati, Zsuzsanna Hárshegyi, György Heltai, Csaba Mészáros, and Ágnes Bálint

A különböző N-formák mozgását és transzformációját a talaj–növény–légkör rendszerben egymással összefüggő ciklusok határozzák meg. Az olyan mesterséges beavatkozások, mint például a műtrágyák és szerves trágyák intenzív felhasználása, döntő mértékben befolyásolják a N-körforgalmat, jelentősen terhelve ezzel a ciklusok érzékeny egyensúlyát. Annak érdekében, hogy a problémákat kezelni tudjuk, a N-ciklus talajban lejátszódó folyamatainak jobb megértése, a különböző folyamatok súlyának és érzékenységének megismerése szükséges, alapot teremtve ezzel egy racionálisabb és környezetkímélőbb trágyázási és tápanyag-utánpótlási gyakorlatnak. A N-ciklus matematikai modellezése kiváló lehetőséget nyújt az egyes részfolyamatok alaposabb felderítésére. A munka során egy korábban elvégzett kísérlet adatait használtuk fel. Az inkubációs talajoszlop kísérletet a Szent István Egyetem Kémia és Biokémia Tanszékén végezték 2000-ben. A felhasznált kísérlet mérési adataira nemlineáris regresszióval illesztettünk különböző rendű kémiai kinetikai egyenleteket az Origin 4.1-es adatelemző és grafikai szoftverrel. A munka eredményeként megállapítható, hogy a részfolyamatok modellezésekor a legtöbb esetben az elsőrendű kémiai kinetikai egyenlet eredményezte a legjobb matematikai közelítést.

Restricted access

A talajok környezettörténeti kutatásokban való alkalmazásának egyik lehetséges módja, hogy a növényekben képződő, kémiai és fizikai tényezőknek egyaránt hosszú ideig ellenálló növényi opálszemcsék (fitolitok) által közvetített élőhelyi képet megfejtsük. A növényi opálszemcsék együttese a talajban történő felhalmozódás révén, a felszínt benépesítő növényvilág lenyomatát adja. Egy adott vegetációra jellemző fitolitegyüttes jellegét elsődlegesen a létrehozó növényzet befolyásolja, ugyanakkor a másodlagos – talajképződési és emberi – tényezők figyelembe vétele, számszerűsítése is fontos szereppel bír. A talajokban felhalmozódó növényi opálszemcsék minőségi elemzése révén konkrét növényi életközösségeket (élőhelyeket) jellemezhetünk; mennyiségi elemzésükkel, illetve talajainkban megfigyelhető eloszlásukkal pedig a növényi életközösségek talajfejlődésre kifejtett hatását, azok monotonitását és/vagy szakaszosságát ismerhetjük meg. Dolgozatomban 20 talajszelvény, 117 rétegmintával jellemzett fitolitismereti adatbázisát dolgozom fel. A vizsgálat célja, hogy a recens életközösségekhez hasonlóan, a megjelenő fitolit morfotípusok mennyiségi és minőségi jellemzőinek a figyelembevételével jellemezzem az egyes talajok által megjelenített élőhelyek fitolitképzési potenciálját, illetve visszacsatolást találjak a jelenségek és a talajok múltja között. Ehhez az ökológiában is alkalmazott diverzitási indexeket hívom segítségül. A morfotípus-diverzitási értékek egy talajszelvény fejlődésének összetettségét is megmutatja, így az eredmények alapján három, egymástól eltérő típust határoltam el. Az első típus, amelyik esetében a természetes és mesterséges hatások eredményeképpen növekedik a fitolitok és a morfotípusok száma, tehát a természetes fejlődési folyamathoz képest fitolittöbblet jelentkezik. A második típus esetében a talajszelvény helyzetéből adódóan fitolit- és szervesanyag-veszteség keletkezik, amely közvetlenül csökkenti a talaj morfotípus-változatosságát és fitolitmennyiségét, míg a harmadik típusba az intakt szelvényeket soroltam, ahol a szelvény fitolitösszletét csak a szelvényen tenyésző vegetáció alakítja, külső hatás nem játszik közre. Ebben a tekintetben ez egy belső folyamatok által, a külső folyamatok kizárásával fejlődő típus.

Restricted access

Kukorica műtrágyázási tartamkísérletben vizsgáltuk a talaj P-ellátottságának hatását a kukorica szemtermésére, P- és Zn-tápláltsági állapotára, valamint e két tápelem kölcsönhatására. A műtrágyázási tartamkísérletet 1989-ben állítottuk be mélyben karbonátos csernozjom réti talajon, 4–4 N-, P- és K-ellátottsági szinten, teljes kezelés-kombinációban, 64 kezeléssel. A talaj főbb jellemzői: a humuszos réteg vastagsága 85–100 cm, humusztartalom 2,8–3,2%, a művelt réteg pH(KCl)-ja 5,0-5,2, kötöttsége (KA) 50, agyagtartalma 32%, az AL-P2O5-tartalma a P-trágyázástól függően 120–362 mg·kg-1, EDTA Zn-tartalma 3,0 mg·kg-1. Jelen dolgozatban a 2001 és 2008 között, a tartamkísérlet 12–19. éveiben végzett kísérletek P-trágyázási eredményei szerepelnek, melyek alapján az alábbi főbb következtetések tehetők: – A savanyú kémhatású agyagos vályogtalajon, melynek P-ellátottsága P-trágyázás nélkül 120–150 mg AL-P2O5·kg-1 között változott, a kukorica szemtermése 7,39 t·ha-1 volt a nyolc év átlagában. A szemtermés maximuma a 160–220 mg AL-P2O5·kg-1 ellátottsági szinten jelentkezett. Ennél magasabb P-ellátottságnál (360 mg AL-P2O5·kg-1 értékig), a terméshozamban érdemi változás nem volt kimutatható. – A címerhányás kezdetén végzett levélanalízis eredményei szerint a jobb P-ellátottságot a kukoricalevél nagyobb P-koncentrációja kísérte. A kukoricalevél P-koncentrációja és a szemtermés közötti összefüggés-vizsgálatok alapján meghatározott kielégítő P-ellátottsági határérték a 10–14 t·ha-1 szemtermésszinten a 0,20–0,37% P-koncentrációhoz kötődik. – A növekvő P-ellátottságot kísérő P–Zn antagonizmus a 160 mg AL-P2O5·kg-1 ellátottsági szinttől érvényesült, de a 160–360 mg AL-P2O5·kg-1 ellátottsági tartományban és a művelt réteg kielégítő Zn-ellátottságánál a kukorica Zn-tápláltságá-nak csökkenése termésdepressziót nem váltott ki. – A kukoricalevél Zn-koncentrációja, P/Zn aránya és a szemtermés közötti összefüggés-vizsgálatok alapján a 10–14 t·ha-1 termésszinthez tartozó kielégítő Zn-koncentráció 10–32 mg Zn·kg-1, a P/Zn arány pedig 80–330.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Ernő Führer, György Czupy, Judit Kocsisné Antal, and Anikó Jagodics

Három klímajelző fafajú – egy bükkös, egy gyertyános–kocsányos tölgyes és egy cseres – faállományban végzett összehasonlító gyökérvizsgálatok eredményeit mutatja be a dolgozat. Az állományok talajtani és hidrológiai tulajdonságai többé-kevésbé megegyeznek. Klímájuk azonban különbözik, a bükkös a legnedvesebb, a cseres pedig a legszárazabb adottságú. A legfontosabb eredmények az alábbiak: – Az 50 mm-nél vastagabb gyökerek a talajba lefelé hatolva kizárólag a törzs alatt fordultak elő, a többi vastagsági csoportba (20–50, 5–20, 2–5 és 0–2 mm) tartozó gyökerek mennyisége viszont a törzstől távolodva fokozatosan csökkent. – Az egyes talajrétegekben (10–150 cm) lévő gyökerek összes tömege fölülről lefelé haladva fokozatosan csökkent. – A szívgyökérzettel rendelkező árnyéktűrő bükkösben a felső 30 cm-es rétegben a durva gyökerek (Ø>2 mm) aránya 66%, a fénykedvelő, karógyökérzetű csernél és kocsányos tölgyesnél pedig 50, ill. 45% volt. – Mindhárom ökoszisztémában a felső 100 cm-es talajrétegben elhelyezkedő gyökérzet tömege meghaladta az összes gyökértömeg 90%-át. – A fizikai talajféleség az egyes talajszintek finomgyökér-behálózottságát (Ø<2 mm) nagymértékben befolyásolta. – A finomgyökérzet és a hajtás (Ø<1 cm) tömegének aránya a legcsapadékosabb, azaz a legjobb vízellátottságú bükk esetében volt a legnagyobb (2,49), a kocsányos tölgynél 2,14, a legkedvezőtlenebb vízellátottságú csernél pedig 1,9 volt. – A föld alatti dendromassza aránya az egészhez (föld feletti és föld alatti dendromassza) faállományonként különböző volt: bükkösben 17%, a gyertyános–kocsányos tölgyesben 24%, a cseresben pedig 27%. – A kedvezőbb ökológiai, elsősorban klímaadottságok a szervesanyag-produkcióra pozitívan hatottak, mert a föld feletti dendromassza a jobb körülmények mellett abszolút értékben és arányában is nagyobb volt.

Restricted access

Az Európai Unió 2002-es „Egy tematikus talajvédelmi stratégia felé” című közleményében definiálta a talaj funkcióit és a talajainkat veszélyeztető legfontosabb nyolc tényezőt, melyek a következők: erózió, talaj szervesanyag-csökkenés, talajszennyezés, talajlefedés, talajtömörödés, talaj biodiverzitás csökkenés, szikesedés, árvizek és földcsuszamlások. Az „Environmental Assessment of Soil for Monitoring” (ENVASSO) Projekt az EU 25 tagállamának részvételével, egy harmonizált módszertan kidolgozását tűzte ki célul a talajtulajdonságokban bekövetkező változások nyomon követésére. Ennek érdekében minden egyes talajt veszélyeztető tényező vizsgálatára egy indikátor hármast (TOP3) dolgozott ki. A talajainkat veszélyeztető nyolc tényező közül a talaj biodiverzitás csökkenésével foglalkozunk részletesen, melynek legfontosabb kiválasztott indikátorai: a földigiliszta (BIO1) és ugróvillás (BIO2) diverzitás (fajdiverzitás), és a mikrobiológiai talajlégzés (BIO3) (biológiai funkció). Kutatásunk célkitűzése az volt, hogy az ENVASSO által javasolt módszertan kivitelezhetőségét teszteljük a Szent István Egyetem Tangazdaságában egy eróziós katéna mentén. Megállapítottuk, hogy a talaj biodiverzitása csökkent az erózió mértékének növekedésével, valamint a módszertan megfelelő tervezéssel alkalmas monitoring célra.

Restricted access
Agrokémia és Talajtan
Authors: Márta Fuchs, István Waltner, Tamás Szegi, Vince Láng, and Erika Michéli

Genetikai szemléletű magyar talajosztályozásunk típusainak meghatározásánál alapvető szempont a képződésüket befolyásoló talajképző folyamatok társulása. A folyamattársulásokat alkotó talajképző folyamatok érvényre jutása a talajképződés során eltérő, így típusonként egy, esetenként két folyamat szerepe mindig meghatározóbb a többihez képest. Mindezek alapján a hazai talajtípusok taxonómiai távolságának számítását a képződésüket meghatározó talajképző folyamatok Stefanovits (1972) által meghatározott erőssége, illetve érvényre jutása alapján végeztük. Az eredmények e koncepció numerikus vizsgálata alapján kerültek megállapításra. A vizsgálat során az egyes típusokra eltérő mértékben jellemző folyamatokat érvényre jutásuk alapján kódolva („jellemző” folyamat = 1; „uralkodó” folyamat = 0,6; „kísérő” folyamat = 0,3; az adott talajtípusban Stefanovits (1972) által nem jelölt folyamat = 0) határoztuk meg a hazai talajtípusok taxonómiai távolságát, egyszerű euklidészi távolságszámítás felhasználásával. A számítások eredményeként egy 39×39 egységet tartalmazó távolságmátrixot kaptunk, melyből az egymáshoz legközelebbi típusokat főtípusonként tárgyaltuk. Vizsgálatunk szerint az esetek többségében a számított távolságok jól követik a talajosztályozás egyes típusairól Stefanovits által leírt, és a talajtanos szakemberek körében jól ismert összefüggéseket, más estekben attól eltérnek. A bemutatott koncepció (Stefanovits, 1972) szerint az egyes talajképző folyamatok érvényre jutásának értékelése (a „jellemző”, „uralkodó” és „kísérő” folyamatszintek meghatározása) az osztályozási rendszer valamennyi talajtípusára vonatkozik. Vizsgálatunk során azonban azt tapasztaltuk, hogy a koncepció alkalmazása inkább a főtípuson belüli érvényre jutást tükrözi, és nem a típusok összehasonlítását szolgálja. Eredményeink alapján a fejlett, sok (6–8) folyamatból álló folyamattársulással jellemezhető talajtípusok (az erdőtalajok nagy része) jól elkülönülnek a fejletlen talajoktól. A talajtípusok közelségét továbbá a speciális, más típusokban nem/ritkán megjelenő folyamatok segítik elő (pl. szikesek, lápok esetében). A folyamatok között kiemelt jelentőségű a humuszosodás, amely két talajtípus kivételével minden típusban megjelenik az érvényre jutás különböző szintjein. Számos, eltérő főtípusba tartozó talaj (pl. humuszos homok, öntés csernozjom, öntés réti, humuszos öntés) esetében a humuszosodási folyamatok jelenlétét találtuk a taxonómiai közelség okozójának. A csernozjom talajok esetében tapasztalt nagy távolságok a típusok elkülönülését meghatározó „jellemző” folyamatok eltérésének volt köszönhető. Javasoljuk az eredmények további részletes elemzését, és valós, mért adatokon alapuló további vizsgálatok elvégzését. Tapasztalataink alapján a taxonómiai távolságszámítások jelentős segítséget nyújthatnak a talajtípusokat elkülönítő kritériumok pontosításában és számszerűsítésében, és hatékony eszközei lehetnek a magyar talajosztályozás megújítására, továbbfejlesztésére irányuló törekvéseknek.

Restricted access

Az Európai Unió 2002-es „Egy tematikus talajvédelmi stratégia felé” című közleményében definiálta a talaj funkcióit és a talajainkat veszélyeztető legfontosabb nyolc tényezőt, melyek a következők: erózió, talaj szervesanyag-csökkenés, talajszennyezés, talajlefedés, talajtömörödés, talaj biodiverzitás csökkenés, szikesedés, árvizek és földcsuszamlások. Az „Environmental Assessment of Soil for Monitoring” (ENVASSO) Projekt az EU 25 tagállamának részvételével, egy harmonizált módszertan kidolgozását tűzte ki célul a talajtulajdonságokban bekövetkező változások nyomon követésére. Ennek érdekében minden egyes talajt veszélyeztető tényező vizsgálatára egy indikátor hármast (TOP3) dolgozott ki. A talajainkat veszélyeztető nyolc tényező közül a talaj biodiverzitás csökkenésével foglalkozunk részletesen, melynek legfontosabb kiválasztott indikátorai: a földigiliszta (BIO1) és ugróvillás (BIO2) diverzitás (fajdiverzitás), és a mikrobiológiai talajlégzés (BIO3) (biológiai funkció). Kutatásunk célkitűzése az volt, hogy az ENVASSO által javasolt módszertan kivitelezhetőségét teszteljük a Szent István Egyetem Tangazdaságában egy eróziós katéna mentén. Megállapítottuk, hogy a talaj biodiverzitása csökkent az erózió mértékének növekedésével, valamint a módszertan megfelelő tervezéssel alkalmas monitoring célra.

Restricted access

Jelen tanulmány egy 3 talajrétegű vízmérleg modellt és az azzal a XX. évszázadra kapott eredményeket mutatja be. A párolgás számítását a Priestly-Taylor-féle módszerrel végzik, kombinálva a sztómaellenállás becslésével, míg a vízmozgást a talajban a talaj becsült vízvezető képességével számítják. A XX. századra végzett modellszámításokhoz a CRU adatbázist használták, amely Magyarország területének mintegy 1430 rácspontjára adott szimulációs eredményeket. A részletes éghajlati adatokon túl figyelembe vették a talaj fizikai féleségét, a talaj rétegvastagságát és a földhasználatot a rendelkezésre álló adatbázisok felhasználásával. Az eredmények szerint a talajfelszín tulajdonságai közül a talaj rétegvastagsága gyakorol jelentős hatást a tényleges párolgásra, valamint a mélybe szivárgásra. A talaj fizikai félesége elsősorban a vízkészletet és a tényleges párolgást, míg a felszínhasználat a tényleges párolgást és a víztöbbletet határozza meg.

Restricted access
Open access

The Moho depth can be determined using seismic and/or gravimetric methods. These methods will not yield the same result as they are based on different hypotheses as well as different types, qualities and distributions of data. Here we present a new global model for the Moho computed based on a stochastic combination of seismic and gravimetric Moho models. This method employs condition equations in the spectral domain for the seismic and gravimetric models as well as degree-order variance component estimation to optimally weight the corresponding harmonics in the combination. The preliminary data for the modelling are the seismic model CRUST2.0 and a new gravimetric Moho model based on the inverse solution of the Vening Meinez-Moritz isostatic hypothesis and the global Earth Gravitational Model EGM08. Numerical results show that this method of stochastic combination agrees better with the seismic Moho model (3.6 km rms difference) than the gravimetric one. The model should be a candidate for dandifying the frequently sparsely data CRUST2.0. We expect that this way of combining seismic and gravimetric data would be even more fruitful in a regional study.

Restricted access

We address the further improvements and clarifications to the formal and categorizing definition of outlier given by Monhor and Takemoto (2005), by means of integrating to the above definition the subclass of valuable outliers introduced by Verő (2009). The concrete illustrative examples taken from geophysics and other areas, and the further remarks on and insights into the nature of outliers presented in this paper are, to a certain extent, the contributions to the establishment of such a categorization that integrates the diverse and heterogenous appearance of outliers and helps the comprehensive grasp of the concept of outlier.

Restricted access

Estimation of variance in an ordinary adjustment model is straightforward, but if the model becomes unstable or ill-conditioned its solution and the variance of the solution will be very sensitive to the errors of observations. This sensitivity can be controlled by stabilizing methods but the results will be distorted due to stabilization. In this paper, stabilizing an unstable condition model using Tikhonov regularization, the estimations of variance of unit weight and variance components are investigated. It will be theoretically proved that the estimator of variance or variance components has not the minimum variance property when the model is stabilized, but unbiased estimation of variance is possible. A simple numerical example is provided to show the performance of the theory.

Restricted access

The paper presents some results of in-situ seismological observations in hard-coal mines in the Ostrava-Karviná Coal Basin (OKCB) (Czech Republic) and in open-pit brown-coal and shale mines in Northwest and Central Bohemia, respectively. Trial measurements were aimed at investigating the peak particle velocity (PPV), which usually enables some criteria for the limitations of damage extent to be derived, e.g. of surface residential buildings, workings underground, failure and/or wall sliding. While rockbursts in hard-coal mines represent the source of recorded seismic waves, as opposed to that, shot-hole explosions for generating seismic waves in open-pit mines were used. Based on the regression analysis of the results of PPV experimental measurements vs. the square-root scaling factor for rockbursts and cube square factor for hole-shot explosion were applied, the slopes b of straight lines on the bilogarithmic scale were derived, i.e. b = −0.962 and b = −1.894, −1.843 and −2.256, respectively. On the other hand, PPV observed in the region of OKCB displayed values about 1–2 mm/s, while PPV at the sites in open-pit mines reached values roughly of 1–2 m/s due to a significantly smaller hypocentral distance, i.e. seismic source-velocity sensor distance.

Restricted access

The goal of this study is to determine whether principal component analysis (PCA) can be used to process latitude-time ionospheric TEC data on a monthly basis to identify earthquake associated TEC anomalies earlier than 5 days before a large (M ≥ 6) earthquake. PCA is applied to latitude-time (mean-of-a-month) ionospheric total electron content (TEC) records collected from the Japan GEONET system to detect TEC anomalies associated with 26 earthquakes in Japan (M ≥ 6.0) from 2004 to 2005. According to the results, PCA was able to discriminate clear TEC anomalies in the months when all 26 earthquakes occurred. After reviewing months when no M ≥ 6.0 earthquakes occurred but geomagnetic storm activity was present, it is possible that the maximal principal eigenvalues PCA returned for these 26 earthquakes indicate earthquake associated TEC anomalies. Previously, PCA has been used to discriminate earthquake-associated TEC anomalies recognized by other researchers who found that statistical association between large earthquakes and TEC anomalies could be established in the 5 days before earthquake nucleation; however, since PCA uses the characteristics of principal eigenvalues to determine earthquake related TEC anomalies, it is possible to show that such anomalies existed earlier than this 5-day statistical window. In this paper, this is shown through the application of PCA to one-dimensional TEC data relating to the Kyushu earthquake of 20 March 2005 (M = 6.6). The analysis is applied to daily TEC and reveals a large principal eigenvalue (representative of an earthquake associated anomaly) for March 9, 11 days before the March 20 earthquake.

Restricted access

The theoretical and practical background of the similarity transformation together with the simultaneous estimation of local geoid undulations is presented.The mean features of the traditional network adjustment on the local ellipsoids are summarized and the different Hungarian networks and known geoid solutions are shortly described as the basic data of the test computations.The eigenvalue and eigenvector decomposition revealed that the seven parameter similarity transformation cannot be applied together with the simultaneous local geoid estimation because the rotations about the X and Y axes significantly destroy the condition of the normal equations.However, the replacement of the rotations about the X, Y and Z axes by the rotation about the ellipsoidal normal of the datum point can provide a very well conditioned solution, which takes into account the special role of the datum point of the astro-geodetic network adjustment.Based on the unit weights of the input data an optimal adjustment strategy is demonstrated from a computational point of view, where the five transformation parameters can be estimated together with a very large number of local geoid undulations. The geoid has to be known in the global reference system. The geoid unknowns describe only the relative position of this known geoid with respect to the local reference system.The application of the available and the simultaneously estimated local geoid solutions proved that neglecting local geoid heights has a most significant impact on the scale parameter, while it has no significant effects on the horizontal residuals from the statistical point of view.The small scale difference (1 ppm) and the small rotation (-0.5 arc sec) about the datum point and its ellipsoidal normal of the Hungarian local system with respect to the global GPS system demonstrate the high quality of the traditional measurements as well.

Restricted access

This research uses Principal Component Analysis (PCA) to investigate global ionospheric integrated electron content map (GIM) anomalies corresponding to Japan’s Iwate-Miyagi Nairiku earthquake on 13 June 2008 (UT) (M j = 7.2, JMA scale). The PCA transform is applied to GIMs for 20:00 to 22:00 on June 08, 11 and 12, 2008 (UT). To perform the transform, image processing is used to subdivide the GIMs into 100 (36° long. and 18° lat.) smaller maps to form transform matrices of dimensions 2 × 1. The transform allows for principal eigenvalues to be assigned to ionospheric integrated electron content anomalies. Anomalies are represented by large principal eigenvalues (i.e., >0.5 in a normalized set). The possibility of geomagnetic storms and solar flare activity affecting the results is done through examining the D st index for corresponding days. The study shows that for the Iwate-Miyagi Nairiku earthquake, PCA possibly determined earthquake related ionospheric disturbances for the whole region, including the epicenter.

Restricted access

This paper presents the results of percentage occurrence of night time VHF ionospheric scintillations characteristics of radio beacon signals of 244/250 MHz transmitted from Fleet Satellite (positioned at 73°E Longitude) received over Udaipur (24.6°N, 73.7°E, Dip angle 35°) during different epochs of solar activity periods from March 1986 to April 2000. The long term observations of VHF scintillation phenomenon, spanning a solar cycle (1986 to 2000) which covers low, mid as well as high solar activity period, has shown the consistent nocturnal temporal hourly, seasonal and solar cycle variations in scintillation occurrences. The night time VHF radio wave scintillations has been found to be at maximum percentage occurrence during the equinoxes months and less during winter and the least during summer months in all the epochs of solar activity period. The monthly variations of percentage occurrences of VHF ionospheric scintillation activities are seen to be increased during high solar activity years and also showed that highest values of percentage of occurrences in equinoctials months during high solar activity years. The prominent feature of discrete patchy nature of night time VHF amplitude scintillations specifically, over Equatorial Appleton anomaly region, is also presented in the light of seasonal and solar activity dependence of scintillation occurrences and patches duration. The results of present observations are also compared with the earlier works of similar stations.

Restricted access

We investigate the long-term Earth’s crustal deformations in New Zealand induced by the polar motion over the period from 1962 to 2009 using a tidal theory of an elastic and oceanless Earth. The theoretical values of crustal deformations are compared for the Gutenberg-Bullen, Ocean-Mantle, Shield-Mantle, 1066A, and PREM models of the Earth. The horizontal and vertical deformations computed using these models differ less than 0.1 mm and 0.15 mm, respectively. The maximum horizontal motion in New Zealand is less than 4 mm over the period from 1962 to 2009. The maximum vertical motion is larger by a factor of about 3 (up to 12.2 mm). The variations in horizontal and vertical motions at different locations within New Zealand are bellow 1 and 3 mm, respectively.

Restricted access

Abstract

Linear correlation between the temperature and measured δ18Owater of Budapest thermal karst water system presents an opportunity to estimate both the temperature and δ18O of the depositing water if only the δ18Otravertine is known.

Our observations on several Hungarian groundwaters and travertines deposited recently from them resulted that δ18O data of travertines originating from cold karst water and thermal water of porous aquifer are close to the “experimental“ curve presented by Friedman and O'Neil (1977). Conversely, the calculated fractionation factors of thermal karst waters significantly deviate from the experimental curve following an “empirical-curve“ (R2 = 0.99) as: 1000*lnα = (2.76*106)/T2 − 1.31.

The empirical equations calculated by this “empirical-curve“ as Twater = (25 − δ18Otrav)/0.22 and δ18Owater = 0.186*δ18Otrav − 14.22 are usable only for the Budapest thermal karst regime and only for recent travertines. Extrapolation of these equations to the past and use them to estimate the deposition temperature of paleo-travertines needs detailed information of the paleoclimate and age of travertine.

Restricted access

Abstract

The paper presents an application of carbon isotope analysis in the archaeometric research of graphite-tempered ceramics. Graphite separated from Celtic graphitic ceramics were analysed from Szűr, Szajk and Dunaszentgyörgy archaeological sites from the South Transdanubian region of Hungary. Variation in δ13C values of graphite in the sampling sites is attributed to the characteristics of graphitic metamorphic rock used for tempering. The carbon isotope results will serve as basis for further provenance research on graphite.

Restricted access

Abstract

The isotopic compositions of the Hungarian warm and cold water samples are spread in a wide range along the Global Meteoric Water Line (GMWL), which is a result of the significant change in the climate (mainly temperature) during infiltration (Last Glaciation and Holocene) and of the mixing process along the fault zone. The thermal karst water is isotopically lighter as it was infiltrated in a 7 to 9 °C cooler climate in the Ice Age. However, in the Denizli Basin isotopic composition of all of the thermal, lukewarm and cold waters varies in a relatively narrow range, with the exception of some warm waters whose d18O values have been shifted as a result of water-rock interaction.

Isotope data prove that all the waters in the Denizli Basin infiltrated in the Holocene under more or less the same climate, so these waters are young indicating much shorter transit time from the recharge to the discharge areas because of faster flow under the surface or shorter path of the subsurface flow.

Restricted access

Abstract

Hydrogen gas is produced during the oxidation of the FeO component of silicates by water. This redox reaction occurs during the high-temperature (400 °C–800 °C) hydrothermal alteration of oceanic crustal rocks, and is responsible for H2 production at mid-ocean ridges. Samples of international reference biotite NBS30 (δD = −65.7‰) were reacted at high temperatures (600–1200 °C) in a high-vacuum line, releasing both structural water and hydrogen gas. An apparent fractionation factor α, derived from D/H measurements of water and hydrogen gas, is linearly dependent on T−2 following the equation α = 1.024 + 2477296.T−2 with a residual standard deviation σ = 0.023. The apparent D/H fractionation factors between water vapor and hydrogen gas during biotite oxidation show a dependency on T−2 that resembles those measured either by equilibration experiments or calculated from partition functions. Moreover, the apparent fractionation factors we measured are close to those determined at equilibrium in the same temperature range by Cerrai et al. (1954). This observation suggests that the D/H fractionation between H2O and H2 could be close to equilibrium during the reduction of water to hydrogen by the FeO component of silicates.

Restricted access

Abstract

The chemical status of the shallow alluvial Savinja Valley groundwater body in Slovenia is poor, mainly due to the high concentration of nitrate in groundwater. This case study is therefore oriented in the assessment of groundwater vulnerability to nitrate pollution, as a base for the measure-planning processes. The article describes the use of isotope information of surface water and groundwater for the determination of possible sources of groundwater nitrate pollution. The isotope information of predominant soil and manure/septic waste nitrate origin, associated with other local physical and chemical boundary conditions and land use data, offers an interpretative support in the delineation of nitrate vulnerable zones.

Restricted access

Abstract

Crude oil samples from uncommonly hot (>170°C) reservoirs of the SE-Pannonian Basin were studied for stable carbon and hydrogen isotope compositions of their different fractions. From two fields, 15 samples of different depths and temperatures were chosen for this study. The aim was to study the impact of extreme reservoir conditions on the isotope ratios of the different fractions and to find the ratios that show correlation with increasing depth and temperature.

We have shown that the behaviour of isotopes in these very hot oils differs from those from lower temperatures. The combined application of carbon and hydrogen isotope techniques is useful and may provide approximate information on reservoir conditions.

Restricted access
Central European Geology
Authors: Attila Demény, Géza Nagy, Bernadett Bajnóczi, Tibor Németh, József Garai, Vadym Drozd, and Ernst Hegner

Abstract

In this study we report the first hydrogen isotope composition analyses on carbonado diamond along with cathodoluminescence and scanning electron microscopic imaging, electron microprobe analyses, and stable (H and C) and radiogenic (Sr) isotope measurements. The hydrogen of bulk carbonado (consisting diamond and pore-filling minerals) yielded ∼ −4‰, consistent with usual crustal or mantle-derived fluids. The diamond-related hydrogen component is about 70 ± 30 ppm and shows a D-depletion down to −200‰. Determined H isotope values — together with C isotope compositions — overlap the ranges for mantle-derived hydrocarbons. Textural characteristics and Sr isotope ratios of pore-filling florencite indicate that the carbonado was formed in a fluid-rich environment, underwent a significant high-temperature influence and finally suffered thorough alteration. Based on these observations, a terrestrial formation during interaction of mantle rocks/melts or subducted crustal materials and reduced C-H fluids seems to be more plausible than an extraterrestrial origin.

Restricted access