PN 23-39-04-02

Evaluarea impactului activităţilor antropice asupra solurilor din Munții Șureanu

Cod proiect: PN 23-39-04-02          PN-23-39-04-02.pdf

Responsabil proiect: Dr. Monica Ghenciu

Descriere

Scopul proiectului constă în evaluarea și cuantificarea efectelor activităților antropice asupra solurilor montane din aria Munților Șureanu. Defrișarea, pășunatul intensiv, turismul cu vehicule de teren, motociclete, ATV-uri sunt câteva din activitățile care duc la degradarea solurilor. Dintre acestea, defrișările masive reprezintă o amenințare majoră, iar România este una dintre țările în care rata defrișărilor în aria montană este foarte mare. Defrișarea masivă cauzează atât degradarea chimică a solurilor (degradare calitativă), cât și degradarea acestora prin eroziune (degradare cantitativă).

În cadrul proiectului ne propunem să abordăm impactul activităților antropice asupra solurilor într-o manieră interdisciplinară concretizată prin realizarea mai multor tipuri de hărți care să conțină informații privind repartiția zonelor împădurite, defrișate și a pășunilor, calitatea solurilor (compoziție chimică și grosime), natura petrografică a substratului geologic (care furnizează componenta minerală a solului) și influența acesteia.

Pe baza hărților obținute vom realiza un model cartografic integrat al repartiției vegetației, grosimii solurilor, geochimiei şi influenței substratului geologic, model în care vor fi evidenţiate ariile cu soluri degradate calitativ și/sau cantitativ din Munţii Şureanu. Acest model reprezintă o tehnologie specifică de evaluare a impacului activităților antropice asupra solurilor și poate servi la monitorizarea stării solurilor, ajutând la identificarea soluțiilor de conservare a biodiversității și reziliență în fața schimbărilor climatice.

Obiective

În cadrul proiectului, pentru identificarea zonelor cu soluri degradate și risc la eroziune, ne propunem următoarele obiective:

1. Realizarea hărţii repartiției zonelor împădurite, defrişate şi a păşunilor alpine din Munţii Şureanu;
2. Realizarea hărţii geologice a Munților Şureanu, cu detalii litologice și structurale relevante pentru geochimia solurilor;
3. Realizarea hărţii grosimii solurilor din Munţii Şureanu, cu evidenţierea zonelor cu risc la eroziune;
4. Realizarea hărţii geochimice a solurilor din Munţii Şureanu, cu evidenţierea calităţii solurilor şi a influenţei substratului geologic asupra acesteia;
5. Realizarea unui model cartografic integrat al repartiției vegetației, grosimii solurilor, geochimiei şi influenței substratului geologic, model în care vor fi evidenţiate ariile cu soluri degradate calitativ (degradare chimică) și/sau cantitativ (eroziune) din Munţii Şureanu.Modelul cartografic integrat permite evaluarea situaţiei actuale şi poate sta la baza viitoarelor monitorizări ale calităţii solului. De asemenea, poate fi aplicat şi pentru alte arii montane afectate de activități antropice distructive.

Rezultate

1. Harta repartiţiei zonelor împădurite, defrişate și a pășunilor alpine din Munţii Şureanu;
2. Harta geologică a Munților Şureanu;
3. Harta grosimii solurilor din Munţii Şureanu;
4. Harta geochimică a solurilor din Munţii Şureanu;
5. Model cartografic integrat al repartiţiei vegetației, grosimii solurilor, geochimiei şi influenţei substratului geologic.

Primul pas în atingerea obiectivelor a fost delimitarea arealului pentru care se colectează date și realizarea bazei de date. Pentru baza de date a fost selectată aria unei foi de hartă la scara 1:200.000, în nomenclatura topografică L-34-XXIV (foaia Orăștie), ce cuprinde în centrul ei Munții Șureanu. Existența unei zone tampon (buffer) cu date, suficient de largă în jurul zonei Munților Șureanu, facilitează analizele ulterioare între seturile de date și interpolările ce se vor utiliza la modelarea eroziunii solului.

Baza de date a fost realizată ca file geodatabase (extensie gdb) cu ajutorul sistemului ARCGIS  și cuprinde date de tip vectorial, cu geometrie punct, linie sau poligon, grupate pe categorii tematice în Feature Data Sets, precum și date de tip rastru (imagine sau grid), unele grupate într-un catalog rastru (geofizica) sau mosaic rastru (ortofotograme).

În aceasta bază de date au fost introduse:

• Seturi de date extrase (decupate pe conturul foii de hartă L-34-XXIV) din seturile existente în cadrul IGR realizate de-a lungul timpului, reproiectate (când a fost cazul) în proiectia Stereo 70 și cu legenda actualizată la categoriile prezente în cadrul foii.
• Seturi de date descărcate de pe internet pe baza cărora s-a realizat un model digital al elevației terenului (DEM-Digital Elevation Model) și au fost întocmite cu ajutorul instrumentelor din modulul 3D Analysis din ARCGIS hărți noi: harta reliefului iluminat (hillshade), harta curbelor de nivel, harta expunerii pantelor (aspect – orientarea versanților către N, NE, E, SE, S, SV, V și NV) și harta gradientului pantelor (slope, exprimată in grade sau procente).
• Ortofotograme (fig. 1), totalizând un număr de 81 de imagini digitale cu extensia tif, acoperind fiecare un areal de 10 km X 10 km, cu dimensiunea pixelului de 0.5 m, înregistrate în domeniul vizibil al spectrului electromagnetic între 2005 – 2009 de către Direcția Topografică Militară.
• Harta actuală a solurilor din România pentru foaia Orăștie, realizată de către Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie, Agrochimie și Protecția Mediului – ICPA București.

Baza de date realizată integrează şi date privind siturile SCI (Situri de Importanta Comunitara – Directiva Habitate nr. 92/43 din 1992) şi siturile SPA (Arii de Protecție Specială Acvafaunistică – Directiva Păsări nr. 79/409 din 1972), precum și poligoane cu conturul unor rezervații naturale și a unor zone de considerație specială în arealul Grădiștea.

Pentru evaluarea zonelor cu modificări ale pădurilor prin defrișări și estimarea proporției zone tăiate/împăduriri, de pe site-ul Copernicus au fost descărcate seturile de date (format file geodatabase) cu schimbări în Land Cover corespunzătoare următoarelor perioade de timp: 1990 – 2000, 2000 – 2006, 2006 – 2012 și 2012 – 2018. Aceste seturi de date au fost reproiectate în proiecția Romania Double Stereographic (Stereo 70) și apoi decupate cu conturul Munților Șureanu. Din tabelele de atribute au fost extrase datele referitoare la suprafața care fusese ocupată de pădurile de foioase, conifere și mixte care au trecut în categoria “zone de tranziție arbori – tufișuri” și corespund zonelor de defrișări. În mod similar, au fost extrase clasele care pe imaginea nouă aveau coduri corespunzătoare pădurilor, reprezentând zone cu împăduriri. Distributia zonelor defrișate este prezentată pe harta din fig. 2, iar a celor unde s-au făcut împăduriri în fig. 3

Cercetările geologice de teren au contribuit la realizarea hărţii geologice parțiale a Munţilor Şureanu (fig. 4). Din punct de vedere litostructural, stiva de metamorfite din Munții Șureanu este formată, pe grosimea expusă de cca. 2000 m, din patru complexe petrografice. În succesiune verticală, de jos în sus, acestea sunt: a) complexul gnaiselor oculare, b) complexul gnaiselor micacee, c) complexul gnaiselor cuarţo-feldspatice şi d) complexul micaşisturilor. Grosimea lor scade treptat, de la sud spre nord. La scară regională, cele patru complexe formează o structură tabulară suborizontală, concordantă cu foliaţia metamorfică S2 asociată evenimentului metamorfic M2, de vârstă Hercinică. Subsecvent structura a fost uşor afectată de cute largi, fără clivaj de plan axial, cu orientare generală est-vest.

Complexul gnaiselor oculare este constituit din gnaise oculare cu tranziţii locale la gnaise rubanate, foliate plan-paralel. De regulă, cele două tipuri de gnaise se dispun zonar în jurul unor nuclee relicte de granitoide biotitice, formând structuri domale, sau lenticulare, învelite de gnaisele micacee ale complexului supraiacent.

Complexul gnaiselor micacee este constituit din gnaise cu foliație bine marcată, relativ bogate în mice, în care feldspatul predominant este plagioclazul. În literatura geologică veche, aceste gnaise au fost descrise în mod curent prin termenul genetic de paragnaise, pe considerentul că ar fi de origine sedimentară. Intercalaţiile de amfibolite sunt relativ frecvente în apropierea limitei inferioare a complexului şi în extremitatea nordică a masivului.

Complexul gnaiselor cuarţo-feldspatice (microclinice) este alcătuit în principal din gnaise granoblastice sărace în mice, asociate cu gnaise amfibolice şi amfibolite. Rocile sunt slab foliate, frecvent cu texturi masive, de natură magmatică. Acest complex conţine majoritatea lentilelor de roci ultrabazice şi eclogite care apar în Cristalinul Getic, precum şi o parte din lentilele de roci manganifere (la partea superioară).

Complexul micaşisturilor aflorează, cu caractere distincte, în două arii, una largă, în zona centrală a masivului, şi alta îngustă, pe rama sa nordică. Micaşisturile din zona centrală conţin lentile de gnaise micacee, amfibolite, eclogite, roci manganifere şi gnaise cuarţo-feldspatice, ultimele două la partea sa inferioară. Micaşisturile din zona nordică conţin intercalaţii de gnaise micacee, amfibolite şi calcare cristaline. Prezenţa lentilelor de roci manganifere şi a intercalaţiilor de amfibolite şi calcare cristaline sugerează originea metapelitică a acestui complex, în concordanță și cu chimismul aluminos al micaşisturilor.

La realizarea hărţii grosimii solurilor (fig. 5) am folosit date colectate din 455 puncte de observaţie localizate în jumătatea estică şi sudică a Munţilor Şureanu. Profilele de-a lungul cărora s-au făcut observaţii şi măsurători sunt descrise mai jos:

1. Profil Vf Şureanu – Culmea Brateş – Vf. Pârva – Vf. Dobraia – Vf. Comărnicelu – Vf. Gruişoara Mare, Vf. Dealul Negru – Muncelul Dobraiei – Culmea Dobraiei – Vf lui Pătru- Vf. Auşel;
2. Profil Iezerul Şureanu – Vf Cârpa – Vf. Negovanu – Curmătura Şureanu – Vf Auşel – Vf Clăbucet;
3. Profil Vf. Muncelu – Vf Godeanu – Vf. Steaua Mică – Vf. Steaua Mare;
4. Profil Vf. Negru – Luncile Prigoanei;
5. Profil Izv. Râului Mic – Muntele Bătrâna – Vf. Şinca – Culmea Mlăcile – Vf. Sipcea;
6. Profil Dealul Ţeţu – Vf. Ivănuşu – Dealul Cucului – Dealul Bârsana – Vf. Tiţiana – V. Mărtinie – Arţi – La Vârtoape – Vf. Smida – V. Miraş;
7. Profil Dealul Măgura – Dealul Ţeţu – Dealul Cucului – V. Tonii – Loman – Săsciori – V. Mărtinie – Bârsana – Dealul Teascului – – Dealul Crucii – Dealul Păltinişului;
8. Profil Izv. V. Pianu – Dealul Arşiţei – Dealul Mujeştilor – Dealul Bardo – Dealul Hălmului – Dealul Cioarei – Dealul Purcăreţi – Strungari – V Tonii – V. Recii – V. Pienelul Recii;
9. Profil V. Miraş – Poiana Comanului – Cabana Balele – V. Prigoanei – Luncile Prigoanei – Mănăstirea Oaşa – Barajul Oaşa;
10. Profil Lacul Oaşa drum de contur – Luncile Prigoanei;
11. Profil V Sipcea – Vf. Răchita – Dealul Comanului – V. Preluca – Poiana Groşilor – Dealul Molivişului – Dealul Răchita Mare;
12. Profil V Preluca – Vf. Preluca Groşilor – Vf. Răchita – Vf. Bocşitura – Vf. Gogele – Dealul Popii – Bucuru – V. Sasu;
13. Profil V. Untului – V. Gropşoara – V. Pârva – Vf. Negovanu – V. Boşorog – V. Râul Mare – Cujerele – Canton Cărpa – Poarta Raiului – Luncile Prigoanei;
14. Profil drum forestier Prigoana-Prisaca – V. Diudiu – V. Costeasa – V. Prigoana;
15. Profil V Gâlceag – drum forestier V. Gâlceag – V. Miraş;
16. Profil V Râul Mare – V. Moliviş – V. Crestăturii – V. Răchiţii – Cugir – V. Călene – V. Sibişel – V. Râuşorul – Sibişel;
17. Profil V Miraş – Curmături – Dealul Tomnăticelul – Căpâlna – Jidoştina – Tău Bistra – V. Prigoana;
18. Profil Poarta Raiului – Vf. lui Pătru – Vf. Auşel – V. Taia – V. Brateş – Izv. Râului Mare – V. Frumoasa – V. Tărtărău – Poiana Muierii – Obârşia Lotrului;
19. Profil V Streiului – V. Lomonească – V. Rea – V. Jigoroşiţa – V. Jidgureasa – V. Răchiţelei – Vf. Porumbelul Mare – V. Sasu – V. Mare;
20. Profil V Streiului – Pârâul Calului – Pârâul Rovina – V. Sasu – Vf. Tiţianu – Poiana Gruiu – Poiana Diţei – Dealul Botanilor – Dealul Boului – V. Galbena;
21. Profil V Taia – V. Popii – V. Preoteasa – Muncelul Dobraiei – V. Dobra – V. Auşel – V. Dobraia;
22. Profil V Auşel – V. Dobraia – V. Clăbucet – V. Răscoala;

Masurătorile realizate de-a lungul acestor profile au fost utilizate pentru realizarea hărţii grosimii solurilor din Munţii Şureanu -harta parţială, hartă care permite evaluarea situaţiei actuale şi stă la baza viitoarelor monitorizări ale calităţii solului.

Lucrări publicate în publicaţii indexate în alte baze de date internaționale:

1. Ghenciu Monica, Culescu Flori. Ion Popescu-Voitești. Works on paleogeography, Litua, 2023, vol. XXV, p. 443-447.
2. Ghenciu Monica, Popescu Aurelian, Ion Daniel, Alexe Veronica. Copper mineralizations from Baia de Aramă. Historical and metallogenetical data, Oltenia Journal for Studies in Natural Sciences, 2023, vol. 39/II, p. 12-15.
3. Culescu Flori, Ghenciu Monica. Pebbles with intracarpathian source area in the gravels from Cotmeana and Olteț piedmonts (Romania), Oltenia Journal for Studies in Natural Sciences, 2023, vol. 39/I, p. 39-43
4. Stelea Ion, Ghenciu Monica, Culescu Flori. Cordierite and sillimanite in the central and eastern South Carpathians, Oltenia Journal for Studies in Natural Sciences, vol. 39/II, p. 7-11.
5. Culescu Flori, Ghenciu Monica, Vijdea Anca, Stelea Ion,Tătaru Adrian. Evaluation of the impact of anthropic activities on soils in Şureanu Mountains, România. Preliminary data, Litua, 2024, vol. XXVI, p. 491-497
6. Ghenciu Monica , Stelea Ion. Tectonics and seismicity of Northwestern Oltenia, Litua, 2024, vol. XXVI, p. 499-505
7. Stelea Ion, Comments on old geological maps regarding Oltenia (1876-1940), Litua, 2024, vol. XXVI, p. 507-513
8. Stelea Ion. Active tectonic processes on the territory of Romania, Litua, 2024, vol. XXVI, p. 515-520
9. Stelea Ion. Structural and lithological relics in the Getic Crystalline of the South Carpathian, Oltenia Journal for Studies in Natural Sciences, 2024, vol. XL/I, p. 28-31
10. Culescu Flori, Ghenciu Monica. The area distribution of boulders in the gravels of the eastern Getic Piedmont, Oltenia Journal for Studies in Natural Sciences, 2024, vol. XL/I, p. 25-27
11. Ghenciu Monica, Stelea Ion. Old geological maps regarding Muntenia (1889-1943), Oltenia Journal for Studies in Natural Sciences, 2024, vol. XL/I, p. 32-34
12. Stelea Ion. Regional shear zones in the metamorphic basement, Marisia – Natural Sciences, 2024, vol. IV, p. 75-78
13. Ghenciu Monica. Marcian Bleahu – contributions to the construction of the geological map of Romania, Marisia – Natural Sciences, 2025, vol. IV, p. 79-81