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
The aim of this study is to identify the milestones of landscape evolution around the Ecse Mound (Karcag-Kunmadaras, Hortobágy National Park, Hungary) in the Holocene period by sedimentological and malacological analysis of strata underneath and within the body of the kurgan concerned, including that of the same characteristics of the artificially piled layers. An undisturbed core drilling was carried out and the sedimentological properties of both the mound and of the substrate baserock were revealed, analysis of which has been supported by three radiocarbon (AMS) measurements. The baserock formation during the last phase of the Ice Age, Middle and Upper Pleniglacial, and Late Glacial phases was followed by soil development in the Holocene, while the mound was constructed in two phases at the end of the Copper Age by the communities of the Pit Grave (Yamna or Ochre Grave) Culture. By publishing these preliminary data, it is also intended to draw attention to the need of focused research efforts by standardized methodology in kurgan research, in order to make the results of different studies consistent and comparable.
Many river banks throughout the world are prone to landslides; therefore, serious efforts are made to develop landslide early warning systems. This study presents a method by which the stability changes of the river banks can be continuously monitored; necessary measures can be taken in time to reduce the damage. The method was tested in Dunaszekcső (Hungary), where the high loess bank of the River Danube has been intensively moving since 2007. The tilts of the high bank were measured by two borehole tiltmeters. The connection between tilt values and the river- and groundwater-level variations was investigated by multivariable and moving window regression analyses on the basis of a 6-year-long observation from 2011 to 2016. The results show that increasing regression coefficients mean decreasing stability of the high river bank, so the developed method can be used for continuous supervision of the high bank stability. The method is also suitable for studying the causes of motion processes. Investigations showed clearly that the effect of groundwater table variations is two orders of magnitude higher than the water-level variations of the River Danube. In addition to the erosion of the river, various small tilts of the stable and unstable parts also contribute to the arising of new cracks in the stable part, decreasing its width.
The Úrkút manganese ore deposit (Transdanubian Range, Hungary) is one of the largest manganese accumulations to be formed during the Toarcian Oceanic Anoxic Event. In the past 60 years, the area was investigated intensively. The core storage facility of the manganese mine had more than 20,000 sample pieces. Most of these samples have never been investigated. During this study, which is the first widespread clay mineral study in the footwall of the Úrkút manganese ore deposit, we investigated 40 samples from seven boreholes (footwall rocks, black/gray shales below and above the first ore bed, and manganese carbonate ores). Although previous studies assumed that smectite is associated only with the ore beds, our research revealed its appearance in the footwall (Pliensbachian) as well. Simultaneously, tripoli (the local name of completely bleached chert) can also be found in the footwall. Based on the investigated samples, a sharp geochemical difference was detected between Pliensbachian and Toarcian sediments. In this paper, we try to trace the relationship between the smectite content of the footwall and the ore bed and compare these results with the observed geochemical changes. Based on the new data, we assume that the ore accumulation was caused by a flow system (upwelling-controlled ore formation).
A WRB diagnosztikai elemeit és a felszínborítási adatokat kombinálva a talajokat ért antropogén hatás mértéke szerint négy csoportot alkottunk: 1. nincs talaj, 2. antropogén eredetű talaj, 3. természetes talaj, de lényeges antropogén bélyegekkel, illetve 4. természetes talaj. A négy csoport valamelyikéhez egyértelműen hozzárendelhető a felszínborítási osztályok mindegyike. Az általunk kidolgozott módszer segítségével értékeltük Magyarország talajtakarójának természetességét. Az ország területének 2%-án nem számolhatunk a FAO által definiált értelemben talaj létével, 6%-án antropogén talajok várhatók (Anthrosol, vagy Technosol), 66%-án a természetes talajok antropogén átalakítottsága eléri a WRB diagnosztikai határértékeit, és mindössze 26% azon talajok aránya, amelyekben antropogén hatások a diagnosztikában nem jelennek meg, azaz természetes vagy természetközeli állapotúként értékelhetők. Talajtípusok tekintetében legnagyobb mértékű emberi hatással a csernozjomok, réti és öntés talajok esetében számolhatunk, míg természetközeli állapotú talajok legnagyobb kiterjedésben a kőzethatású és váztalajokon maradtak fenn. A területi különbségek is jelentősek: míg legnagyobb arányban a Hajdúságon és a Körös-Maros közén találunk antropogén hatásokkal érintett talajokat, addig a természetközeli állapotú talajok aránya az Északi-középhegység egyes hegyvidéki területein a legnagyobb.
Módszerünk csak becslésre alkalmas, mégis jó áttekintést ad a hazai talajok antropogén átalakítottságának mértékéről, az emberi tevékenység, mint hatodik talajképző tényező jelentőségéről, intenzitásának térbeli eloszlásáról, amely a hazai talajtani adottságoknak egy eddig kevéssé vizsgált aspektusa.
A talajok szélerózióval szembeni érzékenységének egyik gyakran használt mérőszáma az erodálhatósági faktor, amelynek mérését többféle módszerrel is el lehet végezni. Mivel e mérőszám hazai használhatóságának vizsgálata eddig még nem történt meg, ezért munkánk alapvető célja annak megválaszolása volt, hogy hazai talajok esetében mennyire használható ez az érték, valamint, hogy a vizsgált talajtulajdonságok milyen mértékben és milyen irányban hatnak az EF-index értékének változására. Vizsgáltuk továbbá azt is, hogy az amerikai talajokra kidolgozott, az EF- index becslését lehetővé tevő egyenlet adaptálható-e hazai talajok esetén.
Az EF-index meghatározásához szitarázó gépet, a kapott adatok feldolgozásához, valamint a vizsgált paraméterek közötti kapcsolatok feltárásához statisztikai módszereket használtunk.
A mérések eredményei alapján elmondhatjuk, hogy a vizsgált nyírségi talajminták kb. 50%-a az erősen veszélyeztetett kategóriába tartozik. Az EF értékét legerőteljesebben a talajok mechanikai összetétele, kisebb mértékben pedig a szervesanyag- és CaCO3-tartalma befolyásolta. A kapcsolat minden esetben szignifikáns volt.
Elemzéseinkkel az is kimutatható volt, hogy a vizsgált nyírségi talajok esetében a FRYREAR et al., által kidolgozott egyenlet nem alkalmas arra, hogy kielégítően becsülje a talajokra jellemző EF- index értékét.
E tanulmány célja egy martonvásári hosszútávú tartamkísérlet trágyázás nélkül művelt kukorica monokultúra talajában fellelhető baktériumközösségek filogenetikai diverzitásának és anyagcsere potenciáljának a felmérése volt. A kutatás során NGS és MicroResp™ technikával vizsgáltuk a művelt és a természeteshez közeli állapotú talajok mikrobiális jellemzőit.
Az NGS adatai alapján a kukorica monokultúra szántott rétegének mintáinak baktériumközösség szerkezete nagyfokú hasonlóságot mutatott egymással, és elkülönült a löszpusztagyep A és C rétegéből formálódó csoporttól, míg a kukorica monokultúra C szintjéből származó minta élesen elvált a többitől. A gyepek talajában nem találtunk nagyobb bakteriális taxonómiai diverzitást, mint a művelt talajokban.
A MicroResp™ mérés alapján megállapítottuk, hogy a természeteshez közeli állapotú talajok felszínhez közeli (A) rétegében kiugró a mikrobiális aktivitás mértéke. A kukorica monokultúrából származó A szint minták mikrobiális aktivitási mintázata egymáshoz hasonló volt, a C rétegből származó minták külön csoportot képeztek.
Eredményeink alapján tehát a hosszú távú tartamkísérletbe vont művelt talajok baktériumközösségeinek filogenetikai diverzitása és metabolikus potenciálja jelentősen eltért a löszpusztagyep mintákétól.
Jelen dolgozatban két célt jelöltünk ki. Az első cél a talajművelés hazai fejlődését nehezítő és elősegítő körülmények elemzése, egyúttal a karcagi kutatási eredmények kiemelése volt. A fejlődést az ún. sokszántásos művelés alkalmazásától (1800-as évektől) napjainkig kísértük nyomon. A második cél négy jeles előd munkásságának felidézésével példát kívántunk adni a hazai talajművelés fejlesztéséért tett erőfeszítésekről.
A talajművelés fejlődésének voltak akadályai úgy, mint egyes ökológiai körülmények – nehéz művelésű talajok, időjárási szélsőségek –, körülményekhez alkalmas vonóerő- és művelőgép hiány, háborúk, a szaktudás jelentős elmaradása a Nyugat-európaihoz hasonlítva, továbbá a talajok minőségét veszélyeztető művelési szokások kialakulása és tartós fennmaradása. A fejlődést előmozdították az európai kitekintésű szakírók, a szaksajtó a segítő cikkek, szakmai viták és az újdonságok közlésével, a kísérleti intézetek létrejötte, a kísérletezés megindulása. A tudományok előrehaladása a talajok és a művelés egzakt leírását, új, hazai termőhelyekre alkalmas módszerek kidolgozását tette lehetővé.
A Karcagi Kutatóintézet megalakulásának kezdetétől nem csak bekapcsolódott a talajművelés és kapcsolódó tudomány területek fejlesztésébe, hanem tevékenységével új, nagy térségben hasznosítható témákat munkált ki. A vonatkozó publikációk elemzése során megállapítható, hogy
- A Karcagi Kutatóintézetben kimunkált eredmények a tudomány előrehaladását és a gyakorlat szemléletváltását az ország más termőhelyein működő intézményekkel – Mosonmagyaróvár, Keszthely, Martonvásár, Kompolt, Gödöllő, Nyíregyháza, Debrecen, Szeged – harmóniában, gyakran együttműködésben segítették elő. Ezzel együtt a térségi talajok jobbítása az első évektől napjainkig kiemelt feladat maradt.
- A térségben akut művelési és talajjavítási feladatok megoldásával párhuzamosan folyt a csernozjom, réti és szikes talajok tulajdonságainak megismerése, valamint adott művelési beavatkozások hatásainak értelmezése.
- A nehéz művelésű talajok állapotának javítására kidolgozott periódusos mélyművelési rendszer országos elterjedését előbb állami támogatás, majd az alkalmazók kedvező tapasztalatai mozdították elő.
- A talajállapot javulása a művelési rendszerek ésszerűsítését, a művelési mélység okszerű – ökonómiai szempontból is kedvező – váltogatását tette lehetővé.
- A nagy agyagtartalmú és a kémiailag hibás talajokon bizonyítást nyert a mélyítő művelés, a trágyázás és talajjavítás együttes alkalmazásának hasznossága.
- A mélyművelési módszerek, valamint a magágy minőség változatok vizsgálatainak eredményei között a talajvédelmi ajánlások napjainkban is megállják a helyüket.
- A fenntartható fejlődéssel harmóniában lévő talajhasználati, talaj- és környezetvédelmi, vízgazdálkodási kutatások eddig elért eredményei a további feladatokat alapozzák, és kiszélesedésüket segítik.
- A Karcagi Kutatóintézet fejlődésre ösztönző környezetében bontakozott ki Sipos Sándor és Nyiri László tudós szakírók munkássága. A gyakorlatot segítő tudományos eredményeik, cikkeik és könyveik mellett számos olyan tanítványt neveltek ki, kik ma a talajművelés és a kapcsolódó tudományterületek meghatározó személyiségei.
