Lichenometria [PL/EN] EarthCache

[PL] EarthCache w centrum Białegostoku w pobliżu Pomnika Bohaterów Ziemi Białostockiej, postawionego w 1975 r. Do jego zaliczenia potrzebna będzie miarka z podziałką milimetrową.

[EN] EarthCache in Białystok’s city center close to the Monument of the Heroes of the Land of Białystok, built in 1975. To pass it you will need a meter with a millimeter scale.

Aby można było poznać historię dziejów ziemi, trzeba ustalić wiek skał oraz procesów geologicznych na niej zachodzących. Ustalaniem tego wieku zajmuje się geochronologia. Do tej pory poznano wiele metod datowania skał, które dzieli się na względne i bezwzględne.
Metodami względnymi możemy wyznaczyć wiek skały, albo formy względem innej, nie uzyskamy jednak wieku wyrażonego liczbą. Przykładem może być tu metoda stratygraficzna, wykorzystująca tę zasadę, że skały młodsze osadzają się na skałach starszych albo metoda paleontologiczna pozwalająca wyznaczyć wiek skały na podstawie charakterystycznego dla danego okresu skamieniałości.
Metody bezwzględne pozwalają nam natomiast określić wiek skały lub formy terenu w latach. Najbardziej chyba znaną metodą bezwzględną jest metoda radiometryczna wykorzystująca czas połowicznego rozpadu pierwiastków promieniotwórczych - np węgla C14 albo uranu U235. Równie znaną jest dendrochronologia, dzięki której możemy określić dokładny wiek drzewa na podstawie układu słojów w drewnie, a dzięki temu np. wiek osadów albo formy, w której to drewno się znajduje. W podobny sposób możemy badać naprzemianległe jasne i ciemne warstwy lodu w lodowcach, albo iłu w jeziorach znajdujących się na przedpolu topniejącego lodowca. Wreszcie stosuję się metodę lichenometryczną, która polega na badaniu wielkości porostów znajdujących się na skale. Każda z tych metod ma określone ramy czasowe, do datowania których się nadaje.

Porosty są to organizmy będące symbiozą grzybów oraz pewnego rodzaju bakterii lub zielenic. Należą do organizmów pionierskich - czyli takich, które mogą wzrastać w ekstremalnych warunkach - a więc w bardzo niskich lub wysokich temperaturach, w skrajnie suchym albo wilgotnym środowisku, przy braku gleby lub stabilnego podłoża, są odporne na działanie promieniowania UV. Porosty pojawiają się jako pierwsze na powierzchni odsłoniętej skały. Ponadto niektóre z nich mogą dożywać nawet 9 tysięcy lat!
Porosty z rodzaju Rhizocarpon (wzorzec) rosną na litym podłożu skalnym w postaci ściśle przylegających do niej placków, które powiększają się regularnie co rok. Znając tempo tego przyrostu możemy określić wiek powierzchni skalnej - odsłoniętej np. w wyniku trzęsienia ziemi, obrywu, odsłonięcia spod ziemi, albo ustąpienia lodowca. Jest to tzw. metoda lichenometryczna. Aby dokładnie określić wiek danego porostu, musimy znać tempo jego wzrostu na danym terenie. Dodatkowo powinno się uwzględnić czas od odsłonięcia powierzchni skalnej do kolonizacji przez pierwsze porosty, a także zmienne tempo wzrostu w czasie zależne od zmian klimatycznych. Na koniec pozostaje jeszcze wybór metody pomiarów - można mierzyć średnicę największego osobnika, albo średnią wartość kilku największych, istnieje także metoda polegająca na procentowym pomiarze powierzchni, jaką pokrywają porosty. Nie jest to zatem prosta metoda, ale za to nie wymaga dużych kosztów i mając odpowiednie dane, każdy może takie datowanie przeprowadzić. Jest ono nieinwazyjne w środowisko i nie wymaga posiadania specjalistycznego sprzętu.
Tempo przyrostu plechy, poza warunkami zewnętrznymi, zależy od gatunku porostu. Najczęściej wykorzystywany do badań Rhizocarpon geographicum (wzorzec geograficzny) przyrasta w tempie 0,25-0,5 mm/rok. Datowanie form metodą lichenometryczną stosowane jest w przedziale od kilkudziesięciu do 500 lat. W tym przedziale można uzyskać wynik obarczony błędem poniżej 10%.

Aby zalogować znalezienie EarthCache musisz odwiedzić wskazane przez współrzędne tego EarthCache miejsce. Następnie musisz odpowiedzieć na poniższe pytania i przesłać je do mnie za pomocą formularza kontaktowego.

Współrzędne prowadzą do trzech głazów znajdujących się w pobliżu Pomnika Bohaterów Ziemi Białostockiej. W jego otoczeniu znajduje się kilkadziesiąt dużych głazów narzutowych, które stanowią element architektoniczny pomnika. Głazy te w różnym stopniu porośnięte są porostami - wprawdzie nie należą one do rodzaju Rhizocarpon, ale z powodzeniem mogą one posłużyć do celów edukacyjnych.

1. Współrzędne prowadzą do leżących obok siebie trzech głazów różnej wielkości i w różnym stopniu pokrytymi porostami.
a) Który z głazów nie jest porośnięty porostami, największy, średni, czy najmniejszy?
b) O czym to świadczy?
2. Jeden z głazów porośnięty jest na całej powierzchni porostami.
a) Który to z głazów, największy, średni, czy najmniejszy?
b) czy prosty na nim występują w postaci osobnych placków i można zastosować tu datowanie lichenomtryczne, czy są ze sobą pozrastane, uniemożliwiając takie datowanie?
3. Jeden z głazów porośnięty jest tylko do połowy porostami, a część porośnięta od nagiej oddziela wyraźna, prosta linia.
a) Który to z głazów, największy, średni, czy najmniejszy?
b) Czego efektem jest ta linia?
c) Jak sądzisz, czy głaz po przeniesieniu pod pomnik ułożono w takiej samej pozycji, w jakiej został znaleziony, czy w innej, niż pierwotna? Dlaczego tak uważasz?
4. Udaj się teraz w kierunku pomnika, pod którym w centralnym miejscu znajduje się 6 dużych głazów. Na najwyższym z nich można zaobserwować kilka jasnych, niemal regularnie kolistych, martwych już plech porostów. Ich pojawienie się nastąpiło, gdy zaistniały korzystne warunki do wzrostu plechy - np wydobycie głazu spod ziemi podczas prac budowlanych. Obumarcie natomiast nastąpiło, gdy warunki stały się skrajnie niesprzyjające - np. po przeniesieniu głazu na budowę pomnika. Przyjmijmy taką właśnie wersję wydarzeń. Przyjmijmy również, że w miejscu swojego pierwotnego występowania średnica plechy porostu przyrastała w tempie 0,4 mm/rok. Na podstawie powyższych danych, oraz pomiaru średnicy największych plech, określ, w którym roku głaz mógł być wydobyty spod ziemi.
5. Czy metoda, jaką zostało przeprowadzone datowanie w poprzednim zadaniu zalicza się do metod określania wieku względnych, czy bezwzględnych?

Znalezienie możesz zalogować po wysłaniu do mnie odpowiedzi. Jeśli odpowiedzi będą błędne, skontaktuję się z Tobą w tej sprawie.

To be able to know a history of Earth, you need to establish the age of rocks and geological processes that happen on it. A science which establishes this age is geochronology. There are many methods of dating rocks, which can be divided on relative and absolute.
Relative methods can be use to determine age of the rock or its form in relation to another, but we won’t be able to get an age expressed by a number. An example of this can be a [metoda stratygraficzna], which uses the principle that younger rocks settle on older rock, or paleontological method which allows to determine the age of a rock based on fossils characteristic for certain period.
Absolute methods allows us to determine age of a rock or terrain form in years. The most common one is radiometric method which uses half-life of radioactive elements - for example carbon C14 or uranium U235. Another famous method is dendrochronology, which allows to determine an exact age of a tree based on a layout of growth rings in a tree, and thanks to that an age of form in which a tree is enclosed. In a similar way we can study alternate bright and dark layers in glaciers or loam in lakes on foregrounds of melting glaciers. There’s also a lichenometric method which is based on studying the size of lichen on a rock. Each of these methods has specified time frames, which she is best for studying.

Lichens are organisms which are a symbiosis of fungi and a specific kind of a bacteria or algae. They are ones of pioneer organisms - ones that can grow in extreme conditions - so in very cold or warm temperatures, in extremely dry or humid environment, despite the lack of soil or stable ground, are resistant to UV radiation. Lichens are the first organisms growing on a rock. Some of them can last even 9 thousand years!
Rhizocarpon lichens are growing on a solid rock substrate as closely adhered spots, which grow every year. Knowing the speed of this growth we can determine the age of stone surface - uncovered for example by an earthquake or a glacier moving. It’s a so called lichenometric metod. To precisely determine an age of the lichen we need the speed of its growth on the area. We should also consider the time from the uncovering of a rock to colonization by the first lichens, as well as different speed of growth depending on climate change. Finally, there’s also choosing a method of measuring - we can measure the diameter of the largest spot or the average size of a few largest ones. There’s also a method measuring a percentile of area covered by the lichens. It’s not a simple method, but it’s also inexpensive and accessible to everybody who has the needed data. It’s non-invasive for the environment and doesn’t require any special equipment.
The speed of growth depends on species of the lichen. Rhizocarpon geographicum, which is the one most commonly used for studies, grows 0,25-0,5 millimeter per year. Dating with this method is used for a time period from several dozen to 500 years. In this time interval you can get an error rate less than 10%.

To register finding the EarthCache you have to visit its coordinates, answer these questions and send it to me using the. contact form.

The coordinates lead to three stones close to the Monument of the Heroes of the Land of Białystok. Around it there’s a few dozen large erratic boulders, which are a part of the monument. These boulders are overgrown by lichens to a various degree - they are not Rhizocarpon, but they can be used for educational goals.

1.The coordinates lead to three boulders lying close to each other, which are various size and various degree of lichen overgrowth.
a. Which boulder isn’t covered by the lichen: the largest, medium or the smallest?
b. What does it mean?
2. One of the boulders is fully covered in lichens
a. Which one: the largest, medium or the smallest?
b. Are the lichens on him separate spots which allows us to use lichenometric dating, or are they connected, which makes it impossible?
3. One of the boulders is only halfway covered with lichens and it’s separated from the clear part by a visible, straight line.
a. Which one: the largest, medium or the smallest?
b. This line is an effect of what?
c. How do you think, after the boulder was moved to this place, was it put down in the same position that it was found in, or is it different? Why do you think so?
4. Now go in the direction of the monument, under which in a central position you can find 6 large boulders. On the highest of them you can see a few bright, almost perfectly circular, dead lichens. They appeared when there were favorable conditions for growth - like unearthing the boulder during construction works. They died when the conditions became extremely unfavorable - for example after moving the boulder. Let’s assume that’s what happened. Let’s also assume, that when the boulder was in its first place, the diameter of lichen was growing with the speed of 0,4 millimeters per year. Knowing this data and measuring the diameter of the largest lichen, determine in which year the boulder could have been unearthed.
5. Is the method used in the previous task one of the relative or absolute methods?

You can log finding the cache after sending me the answers. If the answers were wrong, I will contact you.