GACR

Formace černých břidlic představují zcela unikátní oceánský sedimentární archiv od archaika až po současnost. Jejich složení může proto poskytnout velmi cenné informace o různém prostředí depozice v závislosti na jejich pozici v rámci subdukované oceánské desky. Černé břidlice mohou rovněž poskytnout unikátní poznatky o složení mořské vody a lokálních oxidačně-redukčních podmínkách v místě jejich depozice v daném čase a prostředí. Za pomoci zcela nového multidisciplinárního přístupu zahrnujícího tektonickou a strukturní analýzu, geochronologii a komplexní geochemii hlavních/stopových prvků a Os–Nd–Cr–Mo–S izotopů je hlavním cílem projektu objasnění vlivu tektonického prostředí na složení formací černých břidlic a jejich případné použití jako stratigrafického indikátoru v akrečních klínech na konvergentních deskových rozhraních. Projekt rovněž přispěje k dalšímu poznání procesů, které vedly ke změnám koncentrace kyslíku v atmosféře a vodě na Zemi během jejího vývoje a to zejména v období neoproterozoika a kambria, kdy došlo k obrovské explozi vývoje živých organismů.       

Oddělení přídolí je unikátním intervalem, který rozeznává IUGS v rámci celého fanerozoika, jako jediný do stupňů dosud nerozdělený interval. Tento stav je dlouho kritizován, protože způsobuje značné problémy v globální korelaci svrchního siluru. Přídolí má mezinárodní stratotyp v pražské synformě, kde je zastoupeno karbonátovými faciemi s bohatými konodontovými faunami, které doprovázejí méně bohaté fauny graptolitové. Proto se z hlediska možného rozdělení přídolí projekt zaměřuje na integraci graptolitových dat a zjemněné konodontové zonace. Interpretace a souslednost paleoenvironmentálních změn a bioeventů během přídolíbudou založeny na studiu šesti vybraných profilů ve stratotypové oblasti a zahrnou: 1. biotická data (změny v planktonních, nektonních a bentózních faunách), 2. geochemická data (geochemie stopových prvků a izotopová data δ18O a δ13C), a 3. chemofyzikální data (MS a GRS). Korelační diagram přídolí pražské synformy, zahrnující veškerá data, bude podkladem pro budoucí globální rozdělení přídolí na stupně. Cílem projektu je integrace dat o marinních společenstvech a dat geochemických z profilů v pražské synformě a vytvoření generalizovaného korelačního diagramu pro Přídolí ve stratotypové oblasti jako klíčového dokumentu pro návrh chronostratigrafického rozdělení tohoto intervalu.

Projekt integruje geochemické, mykologické a molekulárně biologické přístupy a cílí na hlubší pochopení faktorů a mechanismů, které hrají roli při akumulaci Ag, Cd, Cu a Zn v makromycetech. Pro posouzení významu environmentálních faktorů bude na modelových lokalitách v půdních profilech zjišťováno zastoupení kovů v chemických frakcích a jejich mobilita. Pro Amanita strobiliformis bude zjišťována distribuce mycelia v půdním profilu. Izotopické složení Pb v plodnicích bude využito jako nástroj pro stopování původu kovů z dosažitelného půdního profilu. V laboratorních podmínkách budou šetřeny fenotypy izolátů mycelií A. strobiliformis a Hebeloma mesophaeum, sledována nitrobuněčná distribuce kovů, exprese genů souvisejících s příjmem a detoxikací cílových kovů a analýzy budou zahrnovat i genetické modifikace pro umlčování exprese genů nebo modulaci nitrobuněčné distribuce kovů. Současně budou získávány poznatky o akumulaci a formách cílových kovů v plodnicích reprezentativních taxonů, přičemž detailnější analýzy budou provedeny napříč rody Russula, Cystoderma a Phaeocollybia.

Zvětrávání pískovce je předmětem intenzivního studia v řadě geologických a geomorfologických oborů a též v památkové péči. Výzkumný projekt je zaměřen na detailní studium vlivu horninového napětí indukovaného gravitací na zvětrávání přírodních a umělých pískovcových útvarů. Základní koncept – negativní zpětná vazba mezi napětím a erozí - byl námi publikován v roce 2014 v časopise Nature Geoscience. Řada otázek nicméně zůstává prozatím nevyřešena. V rámci tohoto projektu budou vytvořeny propracované 3D fyzikální a numerické modely jak pískovcových forem, tak monumentů vytvořených člověkem (např. monumenty v starověké Petře, Jordánsko). Bude vyvinut model rozpadu pískovce založený na fyzikálních procesech, který bude implementován do modelu konečných prvků a využit k analýze různých přírodních a umělých forem. Vliv zatížení na rychlost eroze bude studován experimentálně na různých typech cementovaných pískovců. Bude posouzen vliv napětí na vývoj otevřené puklinové porozity v pískovcových kolektorech.

Cílem projektu je vytvořit kompozitní záznam vývoje kontinentálního prostředí ve střední Evropě v období kolem začátku miocenního klimatického optima, a to z jezerních sedimentů mostecké pánve v oherském riftu. V rámci projektu budou analyzovány vrty o délce 70 - 380 m jak z centrální tak z okrajových částí pánve pro omezení specifických vlivů místních snosných oblastí a tektoniky. Práce bude založena na využití magnetostratigrafie, chemostratigrafie a cycklostratigrafie. Chemo- a cycklostratigrafe je založena na změnách složení sedimentů, které odráží paleoprostředí v povodí jezera i jezerní hydrologii; efektivnost navrhovaných nástrojů studia již byla ověřena. Projekt umožní vytvořit nový záznam období nástupu mioceního klimatického minima a srovnat ho s existujícími poznatky, např. z oblasti Paratethydy. Projekt přispěje k poznání environmentálních změn s bezprecedentním časovým rozlišením asi 1-2 tisíce let.

Rybí fauna paratethydní oblasti byla popsána z různých částí Evropy a západní Asie. Jednou z důležitých oblastí poskytující bohatý materiál je také Morava (Česká Republika; Centrální Paratethyda). V rámci projektu budou na čtyřech vybraných lokalitách dvou stratigrafických úrovní analyzovány a interpretovány vzájemné vztahy rybích společenstev v období od oligocénu do spodního miocénu. Cílem projektu je: 1) popsat společenstva v obou stratigrafických úrovních na základě studovaného materiálu, vzájemný vztah těchto společenstev, charakter změn ve společenstvech a faktory, které tyto změny mohou ovlivňovat (zejména paleoekologické); 2) popsat detailní morfologické změny u vybraných taxonomických skupin ve studovaném období a vysvětlit příčiny těchto změn; 3) zpřesnění interpretace vybraných skupin na základě studovaného materiálu. Výsledky mohou naznačit chování rybích společenstev v čase za působení specifických podmínek.

Území ČR bylo v minulém století vystaveno vysoké depozici polutantů pocházejících především ze spalování fosilních paliv. Údajů o osudu deponovaných kontaminantů, jako například toxické rtuti, v lesních ekosystémech je však stále poměrně málo. Tento projekt se zabývá osudem rtuti v lesních ekosystémech a její transformací na vysoce toxické methylované formy v půdním prostředí dvou kontrastních lokalit na Šumavě a v Beskydech. Velikost historické a současné depozice je důležitým parametrem ovlivňujícím methylační procesy. Pro území severovýchodní Moravy zcela chybí údaje o historickém znečištění, které budou získány geochemickým studiem rašelinných archivů. Získané údaje o současné úrovni depozic rtuti na obou lokalitách a srovnání s referenční lokalitou umožní kvantifikaci vstupů. Na obou lokalitách došlo v posledních desetiletích k významnému poškození lesních porostů hmyzí kalamitou, proto další úroveň projektu představuje studium vlivu odumření lesa na půdní methylaci rtuti znečištěné a relativně neznečištěné lokality.

Cílem je doplnit a vyhodnotit data pro globální definování hranice jura/křída integrací magnetostratigrafie, biostratigrafie, geochemie a sedimentologie a získat tak dosud nejpřesnější stratigrafické schéma s vysokým rozlišením a vysokým potenciálem pro multidisciplinární korelace vybraných lokalit s dříve či jinde zkoumanými oblastmi s mořskými sekvencemi. Získaná data budou sloužit k vytvoření databáze integrované stratigrafie. Klíčové profily pro tento výzkum jsou Isle of Purbeck (Anglie), Le Chouet a St Bertrand's Spring (Francie), Kurovice a Štramberk (Česká republika). Mimořádný význam bude mít korelace mezi subboreální oblastí (Purbeck) a tetydní oblastí (profily Bosso - Itálie, Puerto Escano - Španělsko, Brodno - Slovensko, Barlyja - Bulharsko, Feodosija - Krym, Mezatepec - Mexiko). Výzkum bude probíhat ve spolupráci s Mezinárodní subkomisí pro křídovou stratigrafii a přispěje tak k definici hranice, která zůstává poslední hranicí útvarů bez globálního stratotypu.

Akustická emise (AE) je proces, který doprovází křehké rozrušování pevných těles a zároveň nepostradatelný nástroj pro jeho studium. Laboratorní pokusy při řízených zatěžovacích podmínkách umožňují rozlišit vliv důležitých jevů jako je struktura materiálu, pole působícího napětí, přítomnost trhlin, atd. na iniciaci procesu porušování a na jeho vývoj, a umožňují simulovat podmínky in situ. Pro detekci a klasifikaci módů porušování využijeme rozklad mechanismu do střižné a tahové složky. Mechanismus mikroporušení stanovíme inverzí AE dat zaznamenaných vícekanálovým registračním systémem. Jejich analýza pomůže objasnit vzájemný vliv struktury hornin a orientace napětí, stejně jako určit vliv orientace a koncentrace trhlin na změnu módů porušování. Při inverzi dat AE bude použit nový zdrojový model, který přímo obsahuje všechny módy porušování. Uvážíme-li časté problémy inverzní úlohy, jako je šum v datech, chybná lokace, nepřesný rychlostní model a řídká konfigurace snímačů, je tento model mnohem robustnější než tradiční momentový tenzor.

Ekosystémy planety Země jsou kontaminovány toxickými prvky, které jsou obvykle z podstatné části antropogenního původu. Ačkoliv přirozený cyklus rtuti (Hg) nebyl antropogenní činností ovlivněn do tak velké míry jako například cyklus olova, její vliv na lidské zdraví a zdravotní stav ekosystémů je nesrovnatelný. Území České republiky nese řadu zátěží, které pocházejí z minulých dob industriálního boomu, podobně jako některá území v Polsku či Německu. V ČR chybí komplexní studie o chování rtuti v lesníchekosystémech stejně jako údaje o možné akumulaci či exportu z povodí. Existující data o obsazích rtuti ve svrchních půdních horizontech lesních ekosystémů indikují značnou kontaminaci lesních půd zejména ve středních Čechách. Tato biogeochemická studie si klade za cíl stanovit obsahy rtuti v jednotlivých složkách ekosystému popřípadě jejich změny v čase. Prostřednictvím získaných hodnot kvantifikovat jednotlivé toky rtuti a popsat její biogeochemický cyklus ve vybraném lesním ekosystému.