Anna Michno

Sedimentation of the Vistula overbank deposits at Tyniec

The study area is located in the gorge section of the Upper Vistula river valley between Tyniec and Piekary near Kraków, where natural and industrial overbank alluvia with a different radionuclide activity, heavy metals content and grain size composition occur. Overbank deposits cover three levels of the floodplain where three cores of deposits were  collected. Alluvia of the lowest level along the channel are more heterogeneous and coarser than those on the middle and the highest level. Most of the overbank deposits were accumulated in the lower regime of water flow. On the basis of luminescence dating it was determined that the accumulation of overbank deposits on the first level started  200 years ago and on the highest level – 3,000 years ago.
All the three alluvium cores investigated in this study show a similar and regular vertical pattern of 137Cs and 210Pb activity. The vertical distribution of 137Cs in the profiles reflects its postdepositional migration and soil mixing due to ploughing. At the same time the vertical distribution of 210Pb seems not to be disturbed by this process. Moreover,  he peaks of 137Cs are concomitant with a decrease in heavy metal concentration in the top part of all profiles. This reflects the diminishing of industrial activity in Poland after the early 80’s of the 20th century. The vertical profile of 210Pb activity in the two cores from the upper levels of the floodplain wasused for the estimation of accumulation rates which occur to be approximately 0.4 cm/year. The vertical differentiation of heavy metals concentration in these profiles reflects both the economic changes in this region over the last century as well as the fluvial activity of the Vistula river. The higher pollution in the upper parts of the two profiles can be correlated with the industrial period which began at the end of the 19th century and lasted up to the middle of the 20th century in the upper Vistula river basin (Silesian Upland and Kraków Upland). The decrease of pollution at the top of all the profiles have results from economic recession and pro-ecological activities since the 1990’s.

Keywords: lithology of overbank deposits, luminescence dating, radionuclide activity, deposition rate, heavy metals concentration, floodplain, upper Vistula river valley

Zarys treści: Obszar badań jest położony w przełomie doliny górnej Wisły pomiędzy Tyńcem  a Piekarami pod Krakowem, gdzie znajdują się naturalne i przemysłowe aluwia pozakorytowe (mady), w których badano uziarnienie, aktywności radionuklidów i zawartość metali ciężkich. Mady znajdują się na trzech poziomach równiny zalewowej, z każdego z nich pobrano jeden rdzeń osadów. Aluwia na najniższym poziomie są najgrubsze i niejednorodne w porównaniu z madami zdeponowanymi na dwóch wyższych poziomach. Większość aluwiów była deponowana w warunkach dolnego ustroju przepływu. Na podstawie datowań luminescencyjnych określono, że akumulacja mad na najniższym poziomie rozpoczęła się 200 lat temu, a na najwyższym 3 tys. lat temu. We wszystkich trzech badanych rdzeniach aluwiów stwierdzono podobny i regularny przebieg aktywności 137Cs i 210Pb. Rozkład pionowy 137Cs odzwierciedla jego migrację w głąb i mieszanie gleby w wyniku orki. Jednocześnie wydaje się, że ten proces nie zakłóca pionowego rozkładu 210Pb. Ponadto, wyraźne piki aktywności 137Cs korelują ze zmniejszeniem stężenia metali ciężkich w górnej części wszystkich profili. Ukazuje to kryzys przemysłowy w Polsce z początku lat 80. XX w. Profil pionowy aktywności 210Pb w dwóch rdzeniach z górnych poziomów terasy zalewowej wykorzystano do oszacowania tempa akumulacji, które wynosi około 0,4 cm/rok. Pionowe zróżnicowanie koncentracji metali ciężkich w profilach przedstawia zarówno zmiany ekonomiczne w tym regionie w ciągu ostatniego stulecia, jak i natężenie akumulacji aluwiów Wisły. Wyższe zanieczyszczenie w górnej części dwóch profili pobranych z wyższych poziomów można skorelować z okresem przemysłowym, który w dorzeczu górnej Wisły (Wyżyny Śląska i Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej) rozpoczął się pod koniec XIX w. i trwał do połowy XX w. Obniżenie skażenia mad w stropie wszystkich profili jest spowodowane kryzysem gospodarczym i działaniami proekologicznymi od końca lat 80. XX w.

Variances in the present-day alluvia in the Lepietnica river channel

The paper discusses variances in present-day alluvia in the Lepietnica river channel – a left bank tributary of the Czarny Dunajec River in southern Poland. The study focused on the characterization of grain size, petrographic content, and degree of rounding. The analysis considers the morphology of the river channel, sources of material influx to the  fluvial system, and degree of human impact. Research has shown that variances in alluvia in the Lepietnica are determined largely by catchment geology and regional elements of relief. Mountain areas such as the Gorce Mountains are characterized by the alluvia of larger grain size, more complex petrography, and less rounding. The lower stretch of the Lepietnica found in the Nowotarska-Orawska Basin is characterized by alluvia of smaller grain size, more rounding, and a different petrographic content.

Zarys treści:

W pracy przedstawiono zróżnicowanie współczesnych aluwiów w profilu podłużnym koryta Lepietnicy, będącej lewostronnym dopływem Czarnego Dunajca. Scharakteryzowano uziarnienie osadów, ich skład petrograficzny i stopień obtoczenia. W interpretacji wyników uwzględniono morfostrukturę koryta, źródła dostawy materiału do systemu  fluwialnego, jak również stopień antropogenicznego przekształcenia koryta. Wykazano, że zróżnicowanie aluwiów Lepietnicy jest warunkowane głównie budową geologiczną zlewni i regionalnymi cechami rzeźby. W obszarze górskim (Gorce) współczesne aluwia charakteryzują się większą frakcją, bardziej zróżnicowanym składem petrograficznym i słabszym obtoczeniem. W dolnym odcinku (w obrębie Kotliny Orawsko-Nowotarskiej) aluwia Lepietnicy odznaczają się drobniejszą frakcją, lepszym obtoczeniem i odmiennym składem petrograficznym.