Speciális trópusi eróziós formák: A madagaszkári lavakák vizsgálata

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Speciális trópusi eróziós formák: A madagaszkári lavakák vizsgálata"

Kristóf Bakos
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Speciális trópusi eróziós formák: A madagaszkári lavakák vizsgálata Raveloson Andrea Környezettudományi Doktori Iskola Témavezetők: Székely Balázs, Szabó Csaba

2 Bevezetés M A D A G A S Z K Á R A világ 4. legnagyobb szigete Különleges klíma és geológia Fajok 80%-a endemikus Magas eróziós ráta 2

3 Bevezetés Malgas szó, jelentése: lyuk Google Earth, 2012 L A V A K A Nemzetközi szakirodalom: árkos erózió (gully) CV Amfiteátrumszerű vagy fordított körte jellegű ~ m3, >30 db/km2 Komoly környezeti hatás Magas eróziós ráta, tájképromboló hatás Mezőgazdaság ellehetetlenítése, tavak feltöltése Utak, házak rongálása Élővilág veszélyeztetése (?) CV Willaert, 2007 NASA,

4 Bevezetés L A V A K A Miért fontos? 60-as évek óta kutatják, mégsem sikerült megérteni Kiszámíthatatlan: hirtelen keletkezés, kezdeti gyors fejlődés CV Világszerte probléma Spanyolország (barranco) Kína (bengang) Dél-Afrika (donga) Brazília (vocorocas), stb. CV 4

5 A doktori munka célja Lavakák multidiszciplináris vizsgálata: Mitől és hogyan keletkeznek? Klimatikus okok Geológia/hidrológia Antropogén hatások és egyéb okokcv Nemzetközi Együttműködés: Keletkezési mechanizmus Űrtudományi T. Hogyan fejlődnek? Mikor stabilizálódnak? CV ELTE TTK, Geofizikai és ELTE TTK, LRG ELTE TTK, Őslénytani T. TU IPF, Austria Fejlődési stádiumok 4D IT GmbH Időskála SIU Geology Department, USA Milyen környezeti/gazdasági hatásokkal járnak? (R&P Geo Services AS, Norway) 5

6 LAVAKA Irodalmazás Távérzékelé s Modellezé s Űrfelvételek Fotogrammetria Lézerszkennelé s Kőzettani vizsgálatok Hidrogeológiai vizsgálatok Kormeghatározá s Talaj szemcseméret eloszlás, ásványos összetétel Vezetőképesség, Hidrológiai modell Dendrochronológia, OSL,..stb. Módszerek 3D modell, morfológia, méret, kor Eróziós ráta Eloszlás Térképek, űrfelvételek Környezet Időbeli lefolyás, kor, periodicitás Kor Okok 6

7 I. Terepi megfigyelések, kőzettani vizsgálatok: Szemcseméret-eloszlás vizsgálata Nedves szitálás Lézeres szemcseméret-elemzés Late rit Hidraulikus vezetőképesség meghatározása Vör ös s zap rolit Zamarin-formula Jáky-formula Hanzen-formula Ásványos összetétel vizsgálata CV Sár g a sz apr olit Mikromineralógiai vizsgálatok IR-spektrometria Röntgen-pordiffrakció 7

II. Fotogrammetria alkalmazhatóságának vizsgálata 1. Lavaka fényképezése 2.

programok (16 db) Web alapú alkalmazások (6 db) Bővítmények (2 db) Légi fotók

lavakára 3D modellek morfológiai célú felhasználása: Hátravágódás monitorozása CV

8 II. Fotogrammetria alkalmazhatóságának vizsgálata 1. Lavaka fényképezése 2. Programok/web alapú alkalmazások összegyűjtése, összehasonlítása: CV Hagyományos programok (16 db) Web alapú alkalmazások (6 db) Bővítmények (2 db) Légi fotók feldolgozására alkalmas szoftverek Mobil alkalmazások (2 db) Kiterjesztés minél több lavakára 3D modellek morfológiai célú felhasználása: Hátravágódás monitorozása CV Korreláltatás a terepi megfigyelésekkel, kőzettani vizsgálatokkal Lavaka fejlődésének vizsgálata8 trend

III. Űrfelvételek vizsgálata 1. Eloszlás-vizsgálat Lavaka /km2 átl. max Cox et al., 2012 4,2 150 4,2 30 2,8 8 2. Méret, alak vizsgálat Raveloson et al., 2013 3.

9 III. Űrfelvételek vizsgálata 1. Eloszlás-vizsgálat Lavaka /km2 átl. max Cox et al., , ,2 30 2, Méret, alak vizsgálat Raveloson et al., Fejlődés vizsgálat Raveloson & Székely, 2013 Wells et al., 1993 Hossz (m) átl. Cox et al., 2010 Raveloson et al., 2013 Raveloson & Székely, 2013 Riquier, 1954 Wells & Andriamihaja., 1993 min 30 Szélesség (m) max átl x* min max Mélység (m) átl. max CV Eredmények összevetése a környezeti paraméterek eloszlásával Csoportosítás alak és méret alapján 9

10 III. Űrfelvételek vizsgálata Csoportosítás alak és méret alapján: 10

11 III. Lavakák eloszlásának kapcsolata a környezeti paraméterekkel Topográfia Klíma jellegzetességei (szezonalitása) Geológiai Talajok jellegzetessége (laterit-szaprolit megoszlása) Antropogén faktorok Egyéb lokális faktorok (?) 11

12 IV. Lavakák eloszlásának kapcsolata a környezeti paraméterekkel Lavakásodásra hajlamos területek Cox és társai, 2010 nyomán 12

13 IV. Lavakák eloszlásának kapcsolata a környezeti paraméterekkel Környezeti paraméterek Talajtípus (Besairie, 1946) Lav1 Lav2 Lav3 Lav4 Lav5 Lav6 Lav7 Lav8 Lav9 Lav10 laterit vörös talaj laterit laterit agyagos talaj laterit laterit laterit? vörös agyag *: Gneisz Geológia (Besairie, 1960) Vohibory system*, gránit? Gránit (grafit) Grafit, gránit Grafit, gránit Grafit Gránit (grafit) Gránit (grafit) Vohibory system* Gránit (migmatit) Lavaka Heve Csap. Esősnapo Száraznap s (mm/y) k ok eső /300km >2000 > > > >185 >185 > <60 <60 Igen Igen Igen igen össz Csapadékmennyiség időbeli eloszlása egy nagyon fontos tényező 13

14 Lavaka keletkezése és fejlődése sok tényező összetett hatása: 1.Előfeltételek (regionális): Éghajlatváltozás > Erdőtakaró megszűnése Erősen mállott trópusi talaj Esős és száraz évszak közötti nagy kontraszt Eddigi eredmények, konklúzió 2. További feltételek: Topográfia CV Csapadékmennyiség időbeli eloszlása Lokális különbségek a talaj mállottságát illetően Antropogén hatások Fotogrammetria költséghatékony módszer 3D modellek készítésére 14

15 Eddigi közlemények Raveloson A., Visnovitz, F., Székely, B. Molnár, G., Udvardi, B. (2012) A multidisciplinary study on lavaka (gully erosion) formation in Central Highlands, Madagascar. Geophysical Research Abstracts, Vol. 14, EGU Udvardi, B., Raveloson, A., Visnovitz, F., Szabó, Cs., Kovács, I., Székely, B. (2012) Sedimentological features of lateritic and saprolitic horizons in a midslope lavaka, Central Highlands, Madagascar. Geophysical Research Abstracts, Vol. 14, EGU Raveloson A. (2012) CV vizsgálata Madagaszkáron. Eróziós formák és környezeti hatásaik Selmeczy, G. B. és Üveges, V. (szerk): XIII. OFKD, Pannon Egyetem Környezettudományi Intézet Alkalmi Kiadó, Veszprém Raveloson A., Visnovitz, F., Udvardi, B., Molnár, G., Székely, B. (2012) 3D modeling and analysis of lavaka phenomenon in Madagascar. XLIII. Ifjú Szakemberek Ankétja, Magyarhoni Földtani Társulat Magyar Geofizikusok Egyesülete, Tatabánya Raveloson A., Molnár, G., Visnovitz, F., Székely, B. (2012) Automatikus fotogrammetria alkalmazása lavaka eróziós formák háromdimenziós modellezésére. Geodézia és Kartográfia (inpress) 15

16 Eddigi közlemények Raveloson, A., Székely, B., Visnovitz, F., Udvardi, B., Szabó, Cs. (2013) Lavakas, the unusual gullies of Madagascar: A review on their formation and distribution. 6th International Symposium on Gully Erosion in a Changing World, Book of Abstracts, Iasi Raveloson, A., Székely, B., (2013) Evaluating lavaka (gully) distribution and evolution in Madagascar between 2000 and 2009 using satellite image analysis. Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, EGU CV Raveloson, A., Székely, B., Molnár, G., Rasztovits, S. (2013) The possibility of using photogrammetrical and remote sensing techniques to model lavaka (gully erosion) development in Madagascar. Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, EGU2013 Székely, B., Raveloson, A., Rasztovits, S., Molnár, G., Dorninger, P. (2013) A voxel-based technique to estimate volume and volumetric error of terrestrial photogrammetry-derived digital terrain models (DTM) of topographic depressions. Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, EGU Raveloson A., Ludván, B., Székely, B. (2013) Evaluating lavaka (gully) distribution using satellite imagery. XLIV. Ifjú16 Szakemberek

17 Köszönetnyilvánít ás: Székely Balázs, Szabó Csaba, Visnovitz Ferenc, Udvardi Beáta, Timár Gábor, Molnár Gábor, Rasztovits Sascha, Osváth Szabolcs, KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Koma Zsófia, Kovács Gábor, Zámolyi András, Szőnyi Judit Raveloson Andrea Környezettudományi Doktori Iskola Témavezetők: Székely Balázs, Szabó17 Csaba

18 Keletkezés lehetséges sematikus ábrája 18

II. Kőzettani eredmények: Szemcseméret eloszlás Nedves szitálás Lézeres szemcseméret-elemzés Hidraulikus vezetőképessé g Ásványos összetétel Mikrominerológiai vizsgálatok Infravörös spektrometria

19 II. Kőzettani eredmények: Szemcseméret eloszlás Nedves szitálás Lézeres szemcseméret-elemzés Hidraulikus vezetőképessé g Ásványos összetétel Mikrominerológiai vizsgálatok Infravörös spektrometria Röntgen pordiffrakció Módusz: 2,15 µm Medián: 3,09 µm Leggyakoribb sz.m. tart.: 2-5 µm (32%) Legnagyobb szemcseméret: 18,68 µm Zamarin formula Kaolinit -1 (ms ) Gibsit -11 1,4*10 Kvarc Hanzen formula CVFe-oxihidroxid -1 (ms ) 1,1*10-9 Jáky formula (ms-1) 1,4*10-8 Módusz: 31,3 µm Medián: 9,89 µm Leggyakoribb sz.m. tart.: µm (27%) Legnagyobb szemcseméret: 52,2 µm Zamarin formula (ms-1) 8,9*10-12 Hanzen formula (ms-1) 5,5*10-10 Jáky formula (ms-1) 6,44*10-9 Kaolinit Kvarc Fe-oxihidroxid Módusz: 34,1 µm Zamarin formula Kaolinit -1 Rabarimanana et al., 2001 Mulder és Idoe, Visnovitz,

20 Fejlődési fázisok 20

21 Hypr3D 21

22 Agisoft Photoscan 22

23 Növények a lavaka belsejében 23

24 Madagaszkári viszonyok Népesség: 21 m fő, 1-2 nagyvárosokba csoportosulva Elsődleges megélhetési forrás: mezőgazdálkodás, állattartás, halászat Fennsíkon: Kristályos prekambriumi alapkőzet (gneisz, pala, migmatit) Talaj: erősen mállott, agyagos, vasban gazdag talaj (ferralsol), növényzet: szavanna Államforma: köztársaság Gazdasági viszonyok: rossz Nagy szegénység Mezőgazdálkodás: rizs, manióka, vanília, kávé, kakaó Állattartás: zebu, szárnyasok Természeti erőforrás: víz Ásványkincsek (grafit, króm, bauxit, vasérc, drágakövek, stb) 24

25 Szemcseméret-eloszlás m% Nedves szitálás eredményei V% 25 Lézeres szemcseméret elemzés eredményei cm µm Jelmagyarázat: L: laterites minta Sz1: Vörös szaprolites minta Sz2: Sárga szaprolites

Hasonló dokumentumok

Eróziós formák vizsgálata és fotogrammetriás modellezése Madagaszkáron

Eróziós formák vizsgálata és fotogrammetriás modellezése Madagaszkáron 1 Készítette: Raveloson Andrea (környezettudomány) Témavezető: Dr. Székely Balázs 2011 ELTE Raveloson, 2011 2 Célkitűzések: Lavakák