Základný výskum
SOTÁK, Ján – ELBRA, Tiiu – PRUNER, Petr – ANTOLÍKOVÁ, Silvia – SCHNABL, Petr – BIROŇ, Adrián – KDÝR, Šimon – MILOVSKÝ, Rastislav. End-Cretaceous to middle Eocene events from the Alpine Tethys: Multi-proxy data from a reference section at Kršteňany (Western Carpathians). In Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2021, vol. 579, art. no. 110571. doi.org/10.1016/j.palaeo.2021.110571 (IF – 3.318, JCR – Q1).
Článok prezentuje výsledky datovania hraničných udalostí a záznamov globálnych zmien prostredia v priebehu 30 mil. r. od konca kriedy do stredného eocénu v Západných Karpatoch. Toto kritické obdobie po zrážke Zeme s asteroidom pred 66 mil. r., sa vo vzdialenejších prostrediach tethýdnej oblasti, ako sú Západné Karpaty, prejavuje nekonformitami sedimentárneho záznamu, búrkovou eróziou, redukciou morského planktónu, obdobiami extrémneho otepľovania (55 mil. r) až postupnou stabilizáciou klimatických a biotických podmienok (42 mil. r). V práci je publikované prvé komplexné zhodnotenie indikátorov kriedovo – paleogénnej (K/Pg) hranice v Západných Karpatoch, ktorá bola exaktne doložená vymieraním a nástupom nových taxónov, zmenami magnetickej polarity, izotopovými výchylkami, anomálnymi obsahmi Hg, intenzifikáciou zvetrávania podľa ílových minerálov, a pod. Výsledkom sú modely zmien morskej bioproduktivity, klimatických režimov, hydrologických cyklov a cirkulačných systémov v oceánskych panvách Alpínskej Tethýdy i epiplatformných oblastí Európy.
HURAI, Vratislav – BLAŽEKOVÁ, Michaela – HURAIOVÁ, Monika – SIEGFRIED, Pete – SLOBODNÍK, Marek – KONEČNÝ, Patrik. Thermobarometric and geochronologic constraints on the emplacement of the Neoproterozoic Evate carbonatite during exhumation of the Monapo granulite complex, Mozambique. In Lithos, 2021, vol. 380-381, art. no. 105883. (2020: 4.004 – IF, Q1 – JCR, 1.899 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents).
Karbonatitové ložisko Evate v granulitovom komplexe Monapo v Mozambiku je zdrojom apatitu pre výrobu superfosfátu, ale aj potenciálnym zdrojom grafitu, molybdénu, aktinoidov a lantanoidov. Kombináciou termobarometrických metód založených na minerálnych rovnováhach a stanovení hustoty fluidných inklúzií sme dešifrovali PT trajektóriu metamorfného komplexu a metasomovanej horniny (fenitu) na kontakte s karbonatitom. Pomocou U-Pb-Th datovania a multi-proxy termobarometrickej analýzy sme zistili, že vrcholné metamorfné podmienky v príkrovovej troske Monapo zodpovedali tzv. horúcemu orogénu (850 °C, 9 kbar) a k alkalickej metasomatóze a intrúzii karbonatitu došlo počas retrográdnej fázy metamorfózy pri teplote 530-480 °C a tlaku 5.4-2.1 kbar v časovom intervale medzi 590 a 573 miliónmi rokov. Maximálna hrúbka nadložia v čase vzniku zodpovedala ~20 km a tento údaj reprezentuje prvú exaktnú informáciu o hĺbke vzniku orogénneho karbonatitu v celosvetovom meradle.
KRISTEKOVÁ, Miriam – KRISTEK, Jozef – MOCZO, Peter – LABÁK, Peter. The Finite-interval Spectral Power method for detecting underground cavities using seismic ambient noise. In Geophysical Journal International, 2021, vol. 224, issue 2, p. 945-960. (2020: 2.934 – IF, Q2 – JCR, 1.302 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents).
Článok sa zaoberá identifikáciou podzemných dutín pomocou analýzy seizmického šumu. Okrem znižovania geotechnického rizika má identifikácia podzemných dutín význam aj pre monitorovanie porušení zákazu jadrových testov (podzemné jadrové explózie). Vyvinuli sme neinvazívnu metódu na lokalizáciu dutín, pomocou meraní seizmického šumu. Ako minimum postačuje mať dve meracie aparatúry, jednu na referenčnom bode a druhou sa meria šum v sieti bodov. Metóda je založená na výpočte charakteristiky FISP (finite-interval spectral power) s pomocou štatistického spracovania výkonových spektrálnych hustôt záznamov šumu vo vhodne zvolenom frekvenčnom intervale. Analýzou priestorových anomálií tejto charakteristiky je možné identifikovať horizontálnu polohu dutiny.
Aplikačný typ
ONDERKA, Milan – PECHO, J. Sensitivity of selected summertime rainfall characteristics to pre-event atmospheric and near-surface conditions. In Atmospheric Research, 2021, vol. 259, article number 105671. (2020: 5.369 – IF, Q1 – JCR, 1.488 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents). ISSN 0169-8095. 10.1016/j.atmosres.2021.105671
Cieľom štúdie bolo určiť závislosť vybraných charakteristík letných atmosférických zrážok od prízemnej teploty vzduchu, polohy rosného bodu a termodynamických podmienok atmosféry pred začiatkom dažďa. Výsledky štúdie ukazujú, že celková kinetická energia dažďa a 15-minútové intenzity citlivo reagujú obzvlášť na teplotu rosného bodu. Super- CC škálovanie (7 – 14 % K-1) sme pozorovali pri teplote rosného bodu nad 288 Kelvinov. Teplota rosného bodu sa javí byť fyzikálne konzistentnejší prediktor intenzívnych zrážok ako samotná teplota suchého teplomera. Tieto zistenia môžu mať využitie pre presnejšie predpovedanie účinkov intenzívnych zrážok v podmienkach meniacej sa klímy.
LUKASOVÁ, Veronika – ŠKVARENINOVÁ, Jana – BIČÁROVÁ, Svetlana – SITÁROVÁ, Z. – HLAVATÁ, Helena – BORSÁNYI, Peter – ŠKVARENINA, Jaroslav. Regional and altitudinal aspects in summer heatwave intensification in the Western Carpathians. In Theoretical and Applied Climatology, 2021, vol. 146, no. 3-4, p. 1111-1125.(2020: 3.179 – IF, Q2 – JCR, 0.935 – SJR, Q2 – SJR, karentované – CCC).
Zosilňovanie letných horúcich vĺn v Západných Karpatoch z pohľadu regionality a nadmorskej výšky bolo predmetom tejto štúdie. Sledovali sme výskyt horúcich vĺn (HV) v Západných Karpatoch v období 1989 – 2018. Karpaty sú všeobecne uznávané ako dôležité miesto z hľadiska biodiverzity najmä horských druhov v Európe. Predovšetkým endemity, ako autochtónne zložky ekosystémov, sú citlivejšie na zmeny životného prostredia, najmä na zmenu klímy, ktorá môže spôsobiť zánik pre ne nevyhnutných životných podmienok. Výpočet HV založený na relatívnej teplotnej hranici nám umožnil zhodnotiť potenciálne ohrozenie ekosystémov týmto teplotným extrémom v rozsahu nadmorských výšok, vrátane vysokých hôr. Trend horúcich vĺn je v Západných Karpatoch významne rastúci a vývoj v poslednom desaťročí poukazuje na výraznú intenzifikáciu HV vo všetkých nadmorských výškach. Väčšina najsilnejších vĺn horúčav, ktoré sa vyskytli sa v Európe za posledných 30 rokov zasiahla aj oblasť Západných Karpát. Čo je dôležitejšie, táto oblasť zažila aj regionálne HV, ktorých závažnosť bola porovnateľná s tými mimoriadne silnými, hoci tieto regionálne HV sú z veľkoplošného hľadiska považované za menej dôležité. Naše výsledky potvrdzujú, že pre oblasť Západných Karpát platí zvýšené riziko vplyvov klimatických zmien na biodiverzitu, a to hlavne v dôsledku koincidencie abnormálne vysokých maximálnych a priemerných denných teplôt, ktoré minimalizujú organizmom možnosť na zotavenie sa.
KOHÚT, Milan – WESTGATE, John A. – PEARCE, J. G. – BAČO, Pavel. The Carpathian obsidians – Contribution to their FT dating and provenance (Zemplin, Slovakia). In Journal of Archaeological Science: Reports, 2021, vol. 37, art. no. 102861. (2020: 3.216 – IF, Q1 – JCR, 1.572 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents).
Vzorky sopečných skiel – obsidiánov zo slovenskej časti Zemplínsko – Tokajskej oblasti boli datované metódou stôp po štiepení uránu tzv. „fission track“ (FT), ako aj chemicky analyzované s pomocou LA ICP-MS pre stanovenie proveniencie (zdrojovej oblasti) archeologických vzoriek obsidiánov z oblasti strednej Európy. Nové FT veky obsidiánov, v úzkom časovom intervale medzi 12,45 ±0,45 a 11,62 ±0,25 Ma, indikujú skôr krátkodobý monogénny vulkanický vývoj, než dlhotrvajúci vulkanizmus v období pred 16–10 Ma, ako sa pôvodne myslelo. Chemické zloženie našich obsidiánov jednoznačne vykazuje zhodu medzi všetkými skúmanými lokalitami (Brehov, Cejkov, Hraň a Viničky), podobne ako všetky stanovené fyzikálne parametre týchto obsidiánov. Predkladané výsledky vyvracajú zavedený názor o dvoch odlišných zdrojoch karpatských obsidiánov na Slovensku (C1a – Viničky a C1b – Cejkov) a odporúča sa používať len jedno spoločné označenie provenancie C1 pre všetky obsidiány zo zemplínskej oblasti.
Medzinárodné vedecké projekty
ZAHOREC, Pavol – PAPČO, Juraj – PAŠTEKA, Roman – BIELIK, Miroslav – BONVALOT, Sylvain – BRAITENBERG, Carla – EBBING, Jörg – GABRIEL, Gerald – GOSAR, Andrej – GRAND, Adam – GÖTZE, Hans-Jürgen** – HETÉNYI, György – HOLZRICHTER, Nils – KISSLING, Edi – MARTI, Urs – MEURERS, Bruno – MRLINA, Jan – NOGOVÁ, Ema – PASTORUTTI, Alberto – SALAUN, Corinne – SCARPONI, Matteo – SEBERA, Josef – SEOANE, Lucia – SKYBA, Peter – SŰCS, Eszter – VARGA, Matej. The first pan-Alpine surface-gravity database, a modern compilation that crosses frontiers. In Earth System Science Data, 2021, vol. 13, no. 5, p. 2165-2209. (2020: 11.333 – IF, Q1 – JCR, 4.066 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents).
Európska iniciatíva AlpArray, zameraná na zdokonalenie nášho chápania geologického vývoja pohoria Álp a okolitých pohorí, je ukážkovým príkladom širokej medzinárodnej spolupráce. Neodmysliteľnou súčasťou skúmania hlbšej stavby zemskej kôry je aj gravitačné pole Zeme. Tím slovenských vedcov sa stal lídrom pri vytvorení spoločnej gravimetrickej databázy desiatich európskych krajín tohto regiónu. Výsledkom je prvá jednotná gravimetrická mapa takéhoto rozsahu, ktorá bude slúžiť na následné interpretácie geologickej stavby celej oblasti Álp a priľahlých území.
VAJDA, Peter – ZAHOREC, Pavol – MILLER, Craig A. – LE MÉVEL, Hélene – PAPČO, Juraj – CAMACHO, Antonio G. Novel treatment of the deformation–induced topographic effect for interpretation of spatiotemporal gravity changes: Laguna del Maule (Chile). In Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2021, vol. 414, art. no. 107230. (2020: 2.789 – IF, Q2 – JCR, 1.089 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents).
CAMACHO, Antonio G. – VAJDA, Peter – CRAIG, Albert M. – FERNÁNDEZ, Jose**. A free-geometry geodynamic modelling of surface gravity changes using Growth-dg software. In Scientific Reports, 2021, vol. 11, p. 23442. (2020: 4.379 – IF, Q1 – JCR, 1.240 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents, WOS, SCOPUS).
Hodnotené boli dva metodicky príbuzné výsledky z jednej študijnej oblasti.
Časovo-priestorové zmeny tiaže pozorované v sopečnej oblasti Laguna del Maule v južných Andách (Čile) počas troch ročných intervalov sú výsledkom migrácie hydrotermálnych roztokov uvoľnených intrúziou čerstvej magmy. Zmeny sme interpretovali pomocou modernej inverznej metodiky založenej na Growth prístupe. Namerané zmeny tiaže sme opravili o gravitačný účinok časovo-priestorovej povrchovej deformácie pomocou novej nami vyvinutej metódy. Výskum podpovrchovej migrácie hydrotermálnych roztokov, ako jedného z hlavných indikátorov aktívneho vulkanizmu má mimoriadny význam v predikcii vulkanickej aktivity.
TOMAŠOVÝCH, Adam – BERENSMEIER, Michaela – GALLMETZER, Ivo – HASELMAIR, Alexandra – ZUSCHIN, Martin. Pyrite-lined shells as indicators of inefficient bioirrigation in the Holocene-Anthropocene stratigraphic record. In Biogeosciences, 2021, vol. 18, no. 22, p. 5929-5965. (2020: 4.295 – IF, Q1 – JCR, 1.744 – SJR, Q1 – SJR, karentované – CCC). (2021 – Current Contents).
Na základe zachovania a geochronologického datovania schránok lastúrnikov v sedimentárnych vrtoch sme zistili, že počas 20. storočia došlo v morských sedimentoch v severnom Jadranskom mori k zvýšenej frekvencii schránok vyplnených framboidálnym pyritom (až na 40-50% z celkového počtu schránok mäkkýšov). V sedimentoch ktoré sa usadzovali pred 20. storočím sú schránky s pyritom zriedkavé (menej ako 10-20%). Datovanie schránok nám ukázalo že framboidálny pyrit vzniká v redukčných podmienkach pri rozklade organickej hmoty veľmi skoro – pár rokov po smrti lastúrnikov. Našou hypotézou je, že tieto zmeny v zachovaní schránok sú výsledkom dlhodobo zníženého prekysličenia sedimentov v najvrchnejších decimetroch morského dna (ktoré sú za normálnych podmienok prekysličené v dôsledku aktivity hrabavých organizmov). Táto zmena sa časovo zhoduje s eutrofikáciou, ku ktorej došlo v severnom Jadranskom mori počas druhej polovice 20. storočia.
Monografie
VRŠANSKÝ, Peter. Cockroaches from Jurassic sediments of the Bakhar Formation in Mongolia. 1. Edition. Cham : Springer, 2020. 98 p. ISBN 978-3-030-59406-0
Prvá monografia o fosílnych šváboch vôbec. Zahŕňa porovnanie všetkých jurských spoločenstiev. Skúma kľúčové nálezisko Bakhar v Mongolsku z geologického obdobia jury a poukazuje na extrémnu rozmanitosť tohto hmyzu. Poskytuje základné informácie o viac ako tisícke vzoriek, s 32 novými druhmi (spomedzi len 300 jurských druhov známych celosvetovo). Ako prvá práca obsahuje informácie o variabilite akéhokoľvek (stredno)jurského organizmu a poukazuje na optimálne klimatické podmienky – ako referenčný bod k najvýznamnejšiemu selektívne študovanému bodu, resp. oblasti Daohugou v Číne. Štúdia je z aplikovaného významu dôležitá aj pre baníctvo, pretože študované vrstvy obsahujú uhlie (a iný strategický materiál).
