Zapis zmian paleośrodowiska pogranicza jury i kredy Karpat w świetle badań sedymentologicznych, paleomagnetycznych i geochemicznych

Kluczowym aspektem oceny potencjalnych skutków współcześnie obserwowanych zmian środowiskowych jest z jednej strony ustalenie czynników od których te zmiany zależą, z drugiej zaś zrozumienie zachodzących pomiędzy tymi czynnikami współzależności. W tym kontekście, najlepszym źródłem informacji o przyczynach oraz średnio- i długoterminowych konsekwencjach rozmaitych procesów środowiskowych jest zapis geologiczny. Występowanie licznych, jednak różniących się skalą zdarzeń paleośrodowiskowych charakterystyczne było dla pogranicza jury i kredy; spośród nich najlepiej rozpoznane są: długotrwały cykl regresywny w tytonie–wczesnym beriasie, zjawisko arydyzacji klimatu w późnym tytonie–wczesnym beriasie, oraz aktywność tektoniczna na obszarze zachodniej części oceanu Neotetydy w późnym beriasie–walanżynie.W pracy tej podjęto próbę rekonstrukcji późnojurajsko–wczesnokredowych warunków paleośrodowiska i jego ewolucji na obszarze zachodniej Tetydy, ze szczególnym uwzględnieniem związków przyczynowo skutkowych zachodzących pomiędzy procesami zmian klimatycznych, aktywności tektonicznej, zmian poziomu morza oraz warunków oceanograficznych (zmian w cyrkulacji morskiej oraz bioproduktywności). W tym celu przeprowadzone zostały szczegółowe analizy stratygraficzne, sedymentologiczne, petromagnetyczne i geochemiczne profili Średniogórza Zadunajskiego (sukcesje Hárskút i Lókút, północne Węgry) oraz sukcesji wierchowej Tatr (profil zbiorczy Giewontu, Centralne Karpaty Zachodnie, Polska), a także terenowe pomiary podatności magnetycznej i spektrometrii gamma profili Pienińskiego Pasa Skałkowego (profile Brodno i Snežnica, Słowacja). Uzyskane dane zostały następnie skorelowane i porównane z dostępnymi w literaturze danymi paleośrodowiskowymi, pochodzącymi z innych jednostek tektonicznych domeny zachodniej Tetydy. Możliwość integracji danych bio- (stratygrafia dinocyst wapiennych i kalpionellidów, stratygrafia nanoplanktonu wapiennego), magneto- i chemostratygraficznych (δ13C, pierwiastki główne i śladowe), w połączeniu ze stosunkowo dużą rozciągłości stratygraficzną profili Średniogórza Zadunajskiego sprawiły, iż pochodzące z nich dane stanowią punkt odniesienia dla dalszych interpretacji. W wyniku przeprowadzonych badań udokumentowany został trend osuszania klimatu w późnym tytonie–wczesnym beriasie, jak proces jego wilgotnienia w późnym beriasie. Malejąca dostawa pierwiastków detrytycznych w tytonie powiązana została ze spadającą intensywnością erozji na kontynentach, w reżimie stopniowo osuszającego się klimatu, podczas gdy wzrost klastyczności w górnym beriasie skorelowano nie tylko z rosnącym tempem wietrzenia, ale także z reaktywacją tektoniczną obszaru Neotetydzkiego Pasa Kolizyjnego. Badane profile charakteryzują się występowaniem dwóch interwałów zapisujących zubożenie strefy przydennej w tlen: 1) w górnym tytonie–najniższym beriasie (OD I); oraz 2) na przełomie dolnego i górnego beriasu (OD II); co istotne, zjawiska te wiązały się również z podwyższonymi akumulacjami pierwiastków w typie mikronutrientów. Na tej podstawie opracowany został model paleośrodowiskowy, wedle którego malejąca intensywność cyrkulacji atmosferycznej w późnym tytonie – wynikająca bezpośrednio z ochłodzenia i osuszenia klimatu – doprowadziła do znacznego ograniczenia indukcji morskich prądów wstępujących i/lub zstępujących (up-/downwellingów), co skutkowało mniej wydajnym mieszaniem się kolumny wody, redukcją natlenienia wód przydennych oraz zahamowaniem procesów wynoszenia substancji odżywczych ze stref głębinowych ku powierzchni zbiornika morskiego.