KVARTÉR - švrtohory (2,5 mil. - doteraz)
- Kvartér na geologických hodinách zeme
Kvartér, alebo štvrtohory ( fr. Quaternaire, ang. Quaternary, nem. Quartär, rus. Če- tvertičnyj period), je najmladším a naj- kratším geologickým obdobím, ktoré trvá až do súčasnosti. Spolu s treťohorami (tercier) tvorí tzv. kenozoikum, alebo dobu cicavcov.
V rámci geologických útvarov má osobité postavenie – jeho začiatok je vymedzený výrazným ochladením zemského povrchu, typickým znakom je tvorba sedimentov súvisiacich so zaľadnením, počas trvania kvartéru sa sformovala dnešná fauna aj flóra a v konečnom dôsledku v tomto období prebehol vznik a vývoj človeka. Z tohto dôvodu sa kvartér niekedy nazýva aj ako antropogén či antropozoikum.
Základné črty kvartéru
- Rozsah zaľadnenia počas najsilnejších glaciálov
Kvartér sa od čias sira Edwarda FORBESA (1846) dlhodobo považoval za obdobie jednej doby ľadovej, resp. glaciálnej epochy. V súčasnosti na základe nový údajov, predovšetkým z vrtných jadier z grónskeho ľadovca a analýzy sedimentov z morského dna vieme, že počas celého trvania kvartéru sa vystriedalo minimálne 50 ľadových dôb, oddelených rovnakým počtom teplejších, tzv. medziľadových období. Takýto veľký počet klima- tických fluktuácií malo za dôsledok výrazne zmeny v reliéfe krajiny, charaktere ekosystémov a vo vývoji bioty.
V krajine je najcharakteristickejším znakom kvartérnych procesov modelácia zemského povrchu do dnešného stavu, na čom sa zúčastnovali ako exogénne sily, tak aj výkyvy podnebia, pričom svoju úlohu zohral aj proces kontinentálneho a horského zaľadnenia a s ním spojené kolísanie morskej hladiny.
Výkyvy podnebia sa prejavili predovšetkým striedaním chladných období (glaciály) s teplými medziobdobiami (interglaciály) v kombinácii s obdobiami sucha a vlhka. Zatiaľ čo glaciály (Cold Period, Kaltzeit) trvali v priemere 40 až 100 000 rokov, interglaciály (Warm Period, Warmzeit) boli výraznejšie kratšie (v priemere 10-20 tis. rokov). V chladných obdobiach prevládala chladná, zväčša suchá kontinentálna klíma a prebiehala tvorba ľadovcov, ktoré mohli pokrývať až 14-30% zemského povrchu s priemernou hrúbkou pevninského ľadovca 2500-3000 metrov. Naopak, v teplých medziodobiach dominovala teplá a vlhká oceánska klíma, ktorá spôsobila ústup ľadovcov do vyšších polôh alebo k polárnym oblastiam. Tieto klimatické zmeny sa prejavili aj v priemerných teplotách, keď teplotné výkyvy medzi glaciálmi a interglaciálmi v rôznych častiach sveta mohli kolísať až v rozmedzí 15 st. C. Popri glaciálnych osciláciach to vyvolalo aj zmeny v sedimentárnych a pôdotvorných procesoch, eróziu, migráciu fauny a flóry a v neposlednom rade aj kolísanie hladiny morí.
Predpokladá sa, že hladina svetového oceána kolísala v závislosti od klimatických výkyvov a stupňa zaľadnenia vo vertikálnom rozsahu v priemere o 140 až 150 metrov. V chladných obdobiach bola voda viazaná v ľadovcovch a tak hladina svetového oceána klesala, zatiaľ čo počas interglaciálov sa voda z roztápajúcich sa ľadovcov vracala späť do oceána a jeho hladina stúpala.
Kvartér je jediné geologické obdobie, v ktorom máme zdanlivú prevahu suchozemských (najmä eolických, deluviálnych a fluviálnych) sedimentov oproti predchádzajúcim dobám, čo je spôsobené predovšetkým kratšou dobou pôsobenia erózie. Tieto suchozemské sedimenty sú dobrými ukazovateľmi podnebných zmien, pretože ako v glaciáloch, tak aj v interglaciáloch sa tvorili rozdielné typy sedimentov.
- Mammuthus primigenius
Ďalším charakteristickým prvkom štvrtohorného obdobia bol nástup súčasnej fauny a flóry. Na začiatku kvartéru prevládali v spoločentvách ešte rastlinné a živočíšne prvky, ktoré mali svoj pôvod v treťohorách (na- príklad tisovec (Taxodium) z rastlín, či mastodonty (Mammut, Anancus) a šabľozubé mäsožravce (Homotherium) zo živočíchov). Avšak s nástupom vý- razného ochladenia v strednom plei- stocéne (elsterské zaľadnenia) tieto starobylé elementy postupne vyhynuli a ich miesto zaujali modernejší predstavitelia. Približne od tohto kvartérneho obdobia môžme hovoriť o glaciálnej a interglaciálnej faune. Glaciálna fauna sa taktiež nazýva ako mamutová podľa jej naj- charakteristickejšieho predstaviteľa mamuta (Mammuthus primigenius). Patril k nej aj srstnatý nosorožec (Coelodonta antiquitatis), sob polárny (Rangifer tarandus), či líška polárna (Vulpes lagopus).
- Slon lesný
Teplomilnú faunu interglaciálov nazývame ako fauna antikvová. Svoj názov dostala podľa svojho najväčšieho predstaviteľa – slona lesného (Palaeoloxodon antiquus). Spolu s ním žili v teplejších medziobdobiach na našom území aj nosorožec Merckov (Stephanorhinus kir- chbergensis), či dodnes žijúce srnce, daniele a diviaky. Osobitnú skupinu tvoria zástupcovia tzv. indiferentnej fauny, ktorí sa dokázali prispôsobiť ako teplej klíme interglaciálov, tak aj chladnejšiemu podnebiu glaciálov. Z vyhynutých zástupcov k nej patrili napr. medveď jaskynný (Ursus spelaeus), lev jaskynný (Panthera spelaea), pratur (Bos primigenius) alebo prajeleň (Megaceros giganteus). Ďalší, ako kôň, zubor, jeleň, či vlk prežili dodnes.
Poslednou výraznou črtou kvartéru je vznik rodu Homo a vývoj ľuskej spoločnosti. V tomto období nastáva fyzický aj duševný vývoj človeka spojený s prechodom od úplnej závislosti na prírode k sebestačnosti, čiže prechod od zberača a lovca k pastierovi a poľnohospodárovi.
Stratigrafia kvartéru
Chronostratigrafická tabuľka pleistocénu
Kvartér sa delí na dve časti – starší kvartér alebo pleistocén a mladší kvartér alebo holocén. Ešte do začiatku 21. storočia bola spodná hranica kvartéru (čiže spodná hranica pleistocénu) kladená do obdobia 1,8 milióna rokov BP (before present – pred súčasnosťou, t. j. k roku 1950), do ktorého bola datovaná báza morských sedimentov na talianskej lokalite Vrica v Kalábrii (z hľadiska morskej izotopovej stratigrafie ide o bázu morského izotopového stupňa (MIS) 63). Avšak na základe najnovších poznatkov je súčasná spodná hranica kvartéru (pleistocénu) na návrh stratigrafických komisií (2009), ktoré pôsobia pri INQUA, umiestnená na bázu MIS 103 (báza celosvetového stratotypového stupňa gelas), kalibrovanú s časovým údajom 2,588 ± 0,005 miliónov rokov BP. S týmto vekom korešponduje prvé významnejšie globálne zaľadnenie v mladšom kenozoiku, rozšírenie čínskych sprašových sérií, prísun ľadovcom nahromadených hornín do severného Atlantika a objavenie sa prvých zástupcov rodu Homo (H. rudolfensis). Hranica medzi pleistocénom a holocénom je definovaná časovým údajom 11 650 rokov BP na základe štúdia ľadovcových jadier vrtov z grónskeho ľadovca (N-GRIP a GISP-2). Staršie štvrtohory (pleistocén) sa delia na spodné (2,59 – 1,78 mil. r. BP; MIS 103 – MIS 20), stredné (1,78 – 0,12 mil. r. BP; MIS 19 – MIS 6) a vrchné (0,12 – 0,01 mil. r. BP; MIS 5 – MIS 2). Spodný pleistocén sa začal pretegelénskym ochladením, ktorému v alpskej škále viacmenej odpovedá glaciál biber. V nasledujúcom období sa vystriedali minimálne dva chladné výkyvy glaciálneho charakteru (eburon/donau a menap/günz), oddelené teplejšími medziobdobiami tegelen s.l. (biber-donau), vál (donau-günz) a bavel (spodná časť interglaciálu günz-mindel). Celé toto spodné obdobie starších štvrtohôr uzatvára začiatok tzv. kromerského komplexu, ktorý sám pozostáva minimálne zo štyroch klimatických výkyvoch interglaciálneho charakteru (kromer I-IV) a troch glaciálnych výkyvoch (kromer a-c), pričom so spodného pleistocénu spadá len interglaciál kromer I.
- Schéma horského ľadovca
Stredný pleistocén sa začína zvyšnou časťou kromerského komplexu (vrchná časť interglaciálu günz-mindel), po ktorom nastupuje najsilnejšie zaľadnenie (elster/ mindel). Zvyšná časť sa delí na interglaciál holstein (mindel-ris) a tzv. sálsky komplex (ris), pozostávajúci minimálne z dvoch výkyvov glaciálneho charakteru.
Vrchný pleistocén tvorí len interglaciál ém (ris-würm) a posledný glaciál (vislan/würm). Záver pleistocénu, resp. prechodné obdobie do holocénu sa nazýva aj ako neskorý glaciál.
Začiatok nasledujúceho obdobia (holocén, MIS 1) je už charakterizovaný výrazným oteplením (pre- boreál), pričom samotný holocén reprezentuje z hľadiska kvartérnych klimatických oscilácií teplý výkyv interglaciálneho charakteru, trvajúci dodnes. Napriek tomu sa aj v ňom rozlišujú klimatické výkyvy nižšieho radu a to ako teplejšieho (preboreál, atlantik a subatlantik alebo subrecent), tak aj chladnejšieho (boreál a subboreál) charakteru. Klimatickým optimom počas mladších štvtohôr bol atlantik (cca. 8 900 až 5 700 rokov BP). Bolo to stabilné obdobie s teplou a oceánskou klímou, počas ktorého nastalo rozširovanie poľnohospodárskych kultúr z oblasti tzv. úrodného polmesiaca.
Problémom stratigrafie kvartéru je, že neexistuje jednotná globálna stratigrafická škála. Pre datovanie jednotlivých kvartérnych eventov a nálezov je preto dôležitá predovšetkým korelácia lokálnych stratigrafických škál zložených na terestrickom (suchozemskom) aj marínnom (morskom) sedimentárnom zázname so škálami globálnejšieho charakteru (kyslíková izotopová stratigrafia a klimatostratigrafia). Pre naše vysokohorské (tatranské) prostredie vypracoval lokálnu stratigrafickú škálu v roku 1989 R. HALOUZKA, ktorú je možné korelovať s alpskou stratigrafickou škálou pre pleistocén. Na základe štúdia ľadovcových sedimentov a morén boli takto v oblasti Tatier vyčlenené nasledovné glaciálne stupne: zaľadnenie Štrbského plesa (würm), rakytovské zaľadnenie (ris 2), štôlske zaľadnenie (ris 1), smokovecké zaľadnenie (mindel), gerlachovsko-východniansky stupeň (günz?), hýbsky stupeň (donau?) a novolesniansky stupeň (biber?).
- Štrbské pleso - pozostatok vysokotatranského zaľadnenia
Doc. Mgr. Martin Sabol, PhD.
