Metody zkoumání krajiny

Součásti představy o naší minulosti není pouze znalost významných dějinných událostí, ale také znalost toho, jak v minulosti vypadala naše krajina. Představu o tom nám poskytují např. staré fotografie, pohlednice a obrazy, staré mapy, archeologické nálezy ad.

Věda dnes poskytuje i další metody, které nám pomohou určovat vzhled naší krajiny i ve velmi vzdálené době. V současnosti dokážeme třeba pomocí dobře zachovalých pylových zrnek (např. z rašelinišť) určit, jaké rostliny u nás v minulosti rostly.

Metody zkoumání podrobně

Archeologické nálezy i biologické materiály je potřeba především datovat. Na začátku zkoumání historie krajiny byl používán především stratigrafický princip, tzn. že mladší vrstvy jsou uložené nad staršími. To ovšem umožnilo pouze relativní datování. Chyběla metoda, která by umožnila absolutní datování stáří nálezů. Dnes vědci takový nástroj mají - radiokarbonové datování.

Metoda radiokarbonového datování  

V atmosféře vlivem kosmického záření na atomy dusíku 14N dochází ke vzniku nestabilního, a tudíž radioaktivního uhlíkového atomu 14C. Ten je v atmosféře pak stále přítomný (v přírodě se vyskytuje jako 0, 000 001 % veškerého C). Rostliny během fotosyntézy zabudovávají do svých pletiv atomy uhlíku přítomné v molekulách atmosférického oxidu uhličitého. Některé z těchto molekul nesou radioaktivní atom 14C.

Jakmile rostlina odumře, jsou spuštěny „radioaktivní hodiny“. Pak těžká jádra atomů 14C přítomná v rostlinných pletivech pouze ubývají radioaktivním rozpadem (po uplynutí 5 700 let – jednoho poločasu rozpadu – jich tam zbude polovina). To samé platí i o organických materiálech živočišného původu, protože všichni živočichové se přímo nebo zprostředkovaně (skrze jiné živočichy, které požírají) rostlinami živí. Pokud dokážeme v laboratoři ve vzorku organické látky určit poměr stabilních (12C a 13C) a nestabilních (14C) atomů uhlíku, můžeme určit absolutní stáří takového materiálu. 

Původní metoda vychází z předpokladu, že koncentrace 14C je stálá. Ve skutečnosti však tato koncentrace kolísá (může za to proměnlivá sluneční aktivita a změny v magnetickém poli Země). Později byla proto metoda korigována a průměrována zejména pomocí dendrochronologie, ale i dalších metod. Radiokarbonová metoda je použitelná pro datování vzorků, které nejsou starší více než 50 000 let.

Paleoklimatické indikátory 

Datované vzorky bylo třeba také dát do souvislosti s klimatickými podmínkami, které se ve čtvrtohorách mnohokrát radikálně měnily. Oscilace klimatu byla objevena nejprve v souvislosti se stopami opakovaného dlouhodobého zalednění. Dále pak s výzkumem souvislých sprašových sledů a od padesátých let i se zkoumáním hlubokomořských vrtů.

 ukázka sedimentovaných vrstev odkrytých při archeologickém průzkumu jeskyně Kůlna v Moravském krasu

Hlubokomořské vrty 

Díky nepřetržitému ukládání sedimentu na mořském dně (dnes rychlostí zhruba 2 cm za 1 000 let) je možné získat souvislý záznam, sahající až hluboko do třetihor. Můžeme v něm číst buď biologickými metodami (studovat třeba změny podílu teplomilných a chladnomilných mořských organismů), nebo s použitím geochemických nástrojů. Zásadním paleoklimatickým indikátorem se ukázaly být změny relativního podílu těžkého izotopu kyslíku (18O). Poměr dvou stabilních izotopů kyslíku 18O a 16O v mořské vodě jsou funkcí její teploty a vedle toho také celkového objemu ledu na planetě.

Ledovcové vrty 

I ledovcové vrty umožňují analýzu izotopů kyslíku a kreslit tak dlouhodobé teplotní křivky. Obsah izotopu 10Be je měřítkem intenzity kosmického záření, a tedy i výchozího množství energie přicházející ze Slunce. Nejzajímavější vlastností ledu je jeho schopnost uchovávat vzorky dávné atmosféry v drobných bublinkách. Tak byla objevena spojitost mezi atmosférickou koncentrací skleníkových plynů a globálními teplotami v průběhu dob ledových a meziledových.

Zkoumání historie české krajiny 

Prvořadý význam pro poznání dávného osídlení českých zemí má archeologie. Vedle ní patří důležité místo historické ekologii, resp. její součásti paleobotanice, kterou řadíme do dnes již široce pojatého oboru tzv. environmentální archeologie. Tento obor vznikl jako výsledek rozsáhlé spolupráce archeologů a přírodovědců, která v posledních zhruba dvou desetiletích v mnoha směrech obohatila poznání života našich prapředků. 

Zásadním způsobem pak tato spolupráce přispěla k vytvoření obrazu české kulturní krajiny a jejich proměn. Tím, že paleobotanikové – především prostřednictvím zkoumání pylových zrnek konzervovaných ve vhodných půdních sedimentech – jsou schopni určit, které rostliny se v té které oblasti vyskytovaly, resp. jak se měnilo jejich druhové zastoupení v jednotlivých etapách naší minulosti (neolitem počínaje a novověkem konče), jsme na základě těchto poznatků schopni rekonstruovat rozsah odlesnění a vůbec celkový obraz vegetačního krytu krajiny.

Protože pylová zrna se uchovávají po delší dobu pouze ve specifických typech sedimentů, jejichž výskyt je u nás omezen jen na určité oblasti, je nutné sáhnout i k jiným zdrojům informací. Těmi mohou být zbytky fauny, zejména měkkýšů a obratlovců, zachované v bohaté škále různých vápnitých uloženin. Řadu nalézaných měkkýšů i celých měkkýších společenstev dnes nalezneme na nejrůznějších biotopech po celé Evropě. Podle jejich ekologických nároků můžeme analogicky rekonstruovat klima, rostlinný pokryv apod. 

Novodobou historii můžeme rekonstruovat pomocí porovnávání starých map, fotografií a leteckých snímků se současným stavem např. metodami GIS.

 

 

 

Pylová zrna pod mikroskopem

Pylová zrna za vhodných podmínek mohou v prostředí přetrvat i tisíce let (zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Misc_pollen.jpg).


 
Nastavení fotogalerie

Diagram vývoje vegetace na území České republiky

Diagram vývoje vegetace na území České republiky, který vznikl kombinací téměř všech výsledků pylových analýz dnes dostupných z našeho území. Vyjadřuje jakýsi „průměrný vývoj vegetace“ všech regionů a nadmořských výšek.

 Časová osa v levé části diagramu byla vytvořena na základě mnoha radiokarbonových dat. Modré křivky popisují vývoj relativního zastoupení vybraných rostlin (v % – viz horizontální osy pro každou křivku zvlášť).

  Okrové křivky představují desetinásobné převýšení a jsou užitečné v případech, kdy je kolísání na skutečné (modré) křivce málo zřetelné. Období největšího rozvoje bohatých listnatých lesů je z diagramu čitelné, jako největší nárůst relativního zastoupení lísky, jilmu, lípy a jasanu. Na křivkách nebyla provedena žádná korekce na pylovou produkci jednotlivých rostlin.


 
Nastavení fotogalerie

Historická a současná mapa krajiny JZ od Chabařovic

Krajina JZ od Chabařovic u Ústí nad Labem s dnes zaniklými obcemi Vyklice a Hrbovice (mapa z 2. vojenského mapování - mezi lety 1836 – 1852 a současnost).


 
 
Nastavení fotogalerie