hrvatski

Recentni sedimenti Morinjskog zaljeva (Srednji Jadran, Hrvatska): njihovo podrijetlo i problem antropogenog zagađenja

Uvod Morinje, plitak zaljev površine oko 3.5km2 i dubine 0.3-2m nalazi se 5km jugoistočno od Šibenika. Zaljev je potopljeni dio Donjeg Polja, čiji je udolinski sistem stvaran tektonskim pokretima, kao i akumulacijom nanosa fluvijatilnog i proluvijalno-deluvijalnog podrijetla. Zaljev je karakteriziran varijabilnim temperaturama morske vode (0-35°C) i salinitetom (do 42.0‰ ) što je posljedica klime, sezonski povišene evaporacije, kontinuiranog unosa slatke vode periodičnim površinskim tokovima, vrelima i vruljama, pri čemu važnu ulogu igraju složeni geološki, odnosno hidrogeološki odnosi šireg područja. Još donedavno, u vrijeme kišnih perioda velike količine slatke vode (>46m3/s) utjecale su u zaljev rijekom Dabar. Dabar sa slivom površine od 103 km2 bio je tipičan bujičnjak koji je ostvarivao i najviši unos nutrijenata potrebitih za razvoj ukupnog biotopa ovog zaštićeng, plitkomorskog ekosustava. Radovi na cestogradnji u blizini njegovog vrela u Danilo polju, rezultirali su prekidom dotoka vode, tako da je danas korito Dabra bezvodno. Zaljev je kanalom Morinje (širine 150-350m, dužine 2.5 km i dubine mora od 23m na kontaktu kanala s otvorenim morem do 1.8m na ulazu u Morinjski zaljev) spojen s otvorenim morem. Transverzalno je položen na dinarski smjer pužanja struktura izgrađenih od karbonatnih stijena gornjokredne i paleogenske starosti i klastita eocena. To je potopljena dolina, koja je u cijelosti nastala usijecanjem rijeke Dabar tijekom gornjeg pleistocena i naročito holocena. Uslijed holocenskog globalnog rasta morske razine, transgresija u kanal Morinje započela je oko 8 000 god. B.P., a u Morinjski zaljev oko 4.600 god. B.P. (Filipčić, 1992, Šegota, 1968). Rezultati istraživanja Terenska istraživanja istaloženog stupa sedimenata (>6+xm) provedena su metodom snimanja (19) profila postavljenih okomito na dužu os zaljeva i međusobno udaljenih 100m. Na 171 sondi vršena su opažanja značajki stupa morke vode i sedimenta, a korerom su na 86 sondi uzimani uzorci za analitička istraživanja. Sedimenti Morinjskog zaljeva klasificirani su kao pjeskovito-glinoviti siltovi, rjeđe pjeskovito-siltozne gline, dok mineraloški sastav (granat, piroksen, epidot, amfibol, kvarc, feldspat i dr.) ukazuje na izvorište materijala koji je većim dijelom nastao erozijom paleogenskih klastičnih (fliških) naslaga iz neposrednog okruženja. U manjem obimu zastupljeni su i biogeni kvarc i kalcit. Učestalost fitoplanktona, struktura i diverzifikacija populacija kao i omjer učestalosti fizioloških skupina (mjereno u travnju i srpnju), ukazuje na to kako takvi uvjeti pogoduju formiranju znakovitih fitoplanktonskih zajednica, koje su odraz okoliša ekstremnih uvjeta s učestalim stresnim okolnostima. Zajednice oportunističkih oblika rodova foraminifera također su pokazatelj nestabilnih i stresnih uvjeta s dostatnim ali varijabilnim donosom nutrienata u Morinjski ekosustav. Spomenuti ekološki uvjeti pospješuju povišenu biološku produkciju što rezultira taloženjem naslaga koje su bogate organskom komponentom. Visok udio organske tvari u recentnim sedimentima zaljeva ukazuje na povišeni stupanj trofije Morinjskog ekosustava tijekom taložne povijesti. Palinofacijes i sastav stabilnih izotopa organskog ugljika δ 13C‰ pokazuje kako je 70-90% organske tvari bogato vodikom i lipidima (dominantno amorfni tip) u prosječnom udjelu 2/3 marinskog (pretežito plankton, bakterije i marinske makrofita) i 1/3 terestričkog (uglavnom drveno tkivo) podrijetla. Plinski kromatogrami pokazuju kako je kvalitativni sastav niskomolekularnog ekstrakta jednak, ali je relativna zastupljenost pojedinih sastojaka različita. Kvantitativne varijacije sastava organske tvari uvjetovane su ekološkim čimbenicima kao i varijabilnom distribucijom glede geometrije taložnog prostora. Lipidima i vodikom bogata organska tvar, pirit, Eh i pH mjerenja kao i visok udio sumpornih spojeva (indicirani krivuljama eluiranja na plinskim kromatogramima) ukazuju na reduktivne uvjete taloženja. Udio sulfidih iona je viši u odnosu na unos teških metala (primjerice Fe) što je rezultiralo ugradnjom dijela sumpora u organske molekule uz posredovanje anaerobne bakterijske aktivnosti. Eh mjerenja su pokazala kako je sediment, unatoč bentičke aktivnosti, visoko reduktivan i u najvišem segmentu neposredno uz kontakt s oksičnim vodenim stupcem što se objašnjava cijanobakterijama (uvelike rasprostranjene u plitkomorskim ekosustavima s povišenim i fluktuirajućim salinitetom) koje tvore prevlake i tako smanjuju vertikalnu permeabilnost sedimenata zadržavajući u njima reduktivne uvjete. Distribucija i učestalost većine kemijskih elemenata pozitivno se korelira s mineraloškim sastavom glinovitih siltita. Za dublje sedimente znakovito je obogaćenje redoks osjetljivih metala kao što su As, Mo, U i V, dok je Mn obogaćen u oksično-anoksičnoj interface zoni. Co, Cr, Ni, La, Ba, i Zn odražavaju geogeno podrijetlo kada se vrijednosti normaliziraju prema Sc. Obogaćenja redoks osjetljivih metala povezana su s visokim koncentracijama otopljenih sulfida u reakciji s površinom minerala, uključujući pirit kao i količinom i tipom organske tvari. Antropogeno onečišćenje U cilju određivanja možebitnog utjecaja (otpadnog) pepela napuštenog odlagališta otpada smještenog uz sjeverozapadnu obalu zaljeva na geokemijske značajke taloženih naslaga, ICP-MS-om analizirane su tri jezgre u intervalima od 5 cm. Ukupno je analizirano 45 elemenata u uzorcima jezgara i skupnim (mješovitim) uzorcima pepela. Koncentracije Pb u pepelu variraju od 1039 do 1195 mg/kg, Zn od 5033 do 6610 mg/kg, Cd od 6.1 do 18.3 mg/kg, Cu od 557 do717 mg/kg kao i visoke koncentracije Sn od 113 do 234 mg/kg i Cr od 264 do 1048 mg/kg. Utvrđeno je kako su Cd i Zn najmobilniji elementi s više od 25% ekstrakcije s 1M amonijskog acetata. Također je ekstrahirano 10% Mo i U. Ekstrahirane koncentracije Cu, Sn i Cr su manje od 1%. Koncentracije teških metala u uzorcima jezgara pokazuju samo mala povećanja Pb u vršnih 15 cm jezgre. Cu pokazuje trostruko povećanje u površinskim sedimentima (od17 do 65 mg/kg). Redoks osjetljivi Mo pokazuje osmerostruko povećanje u intervalima 60 do 80 cm (od 35 do 44 mg/kg) u usporedbi s površinskim sedimentima (od 5.1 do 6.5 mg/kg), a sličnu distribuciju koncentracije pokazuje i U. Izračunati faktori obogaćenja na temelju odnosa metal/Sc pokazuju dvostruko povećanje za Pb i četverostruko povećanje za Cu. Kako su jezgre locirane na različitim udaljenostima od pepela (10, 50 i 100m), analiza ukazuje na to kako erozija (otpadnog) pepela ne doprinosi uvelike koncentracijama metala na udaljenostima većim od 50m, a također i povišene vrijednosti Pb i Cu mogu biti pripisane atmosferskom regionalnom taloženju (Pb) i lokalnoj vinogradarskoj aktivnosti (Cu). Plinski kromatogrami iz uzoraka površinskih sedimenata u blizini odlagališta pokazuju prisutnost nekih drugih spojeva (nafta, plastika, deterđenti), koji upućuju na značajniji antropogeni utjecaj na Morinjski ekosustav. Dosadašnjim istraživanjima, antropogeno onečišćenje spomenutim komponentama utvrđeno je u sjeverozapadnom i sjevernom dijelu zaljeva, dok je središnji i južni dio zaljeva sa stajališta primijenjenih metoda još uvijek relativno nezagađen.

holocensko izdizanje morske razine; recentni sedimenti; sedimentologija; ekosustav; kemija; organska geokemija; geokemija; taložni uvjeti; antropogeno onečišćenje

nije evidentirano