Spatio-temporal differences of sediment accumulation rate in the Lake Gościąż (Central Poland) as a response of meteorological conditions and lake basin morphometry

• Michal Fojutowski ^[1] ; Piotr Gierszewski ^[1] ; Dariusz Brykała ^[1] ; Alicja Bonk ^[1] ; Miroslaw Błaszkiewicz ^[1] ; Mateusz Kramkowski ^[1]
  1. [1] Polish Academy of Sciences

     Polish Academy of Sciences

     Warszawa, Polonia

     
• Localización: Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters, ISSN-e 1697-9540, ISSN 0211-6820, Vol. 47, Nº 2, 2021, págs. 391-413
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Diferencias espacio temporales de la tasa de acumulación de sedimentos en el lago Gościąż (Polonia central) como respuesta a las condiciones meteorológicas y a la morfometría del lago
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• Resumen
  • español

    Las condiciones meteorológicas y la morfometría de la cuenca son clave en el estudio de las tasas de sedimentación en lagos. Este trabajo tiene como objetivo analizar cómo estos factores afectan a las variaciones espaciales y estacionales de la tasa de sedimentación en el epilimnion y el hipolimnion del lago Gościąż. Para determinar las tasas de sedimentación, se instalaron seis trampas de sedimentos en diferentes localizaciones dentro del lago y a diferentes profundidades. Los datos meteorológicos se obtuvieron de una estación próxima al lago. Además, se midió de manera constante la temperatura de la columna de agua y, durante campañas de campo, su grado de oxigenación y transparencia. Se analizaron cambios estacionales en la composición del sedimento mediante frotis para microscopio. El estudio indica que la tasa de sedimentación incrementó conforme la pendiente del fondo del lago aumentaba, y que había más sedimento en el hipolimnion que en el epilimnion, especialmente en verano y en otoño. Se observó una clara variación estacional en los picos de sedimentación al principio de la primavera y en otoño. Los resultados dependieron significativamente del relieve del fondo del lago, del viento y de la temperatura del aire, que a su vez influenciaron la temperatura del agua. Los resultados muestran que la acumulación de sedimento en el Lago Gościąż depende de las condiciones hidrodinámicas, las cuales están determinadas por la velocidad y dirección del viento, la temperatura del agua y la pendiente del fondo del lago. Las características del relieve del fondo del lago y su orientación relativa a los vientos predominantes son factores significativos que explican la diferenciación espacial de la tasa de sedimentación y la composición del material sedimentado. Las zonas someras del lago (litorales y sublitorales) son una fuente importante de sedimento del material acumulado en la zona profunda. Los patrones y mecanismos de la sedimentación contemporánea del lago Gościąż, definidos en este trabajo pueden ser aplicados al estudio de otros lagos, así como en la evaluación de la representatividad de sitios de muestreo para sedimentos laminados en estudios paleoambientales.

  • English

    Weather conditions and lake basin morphometry are of key importance in the study of sediment accumulation rate in lakes. This study aims to determine how these factors affect spatial and seasonal variations in sedimentation rate in the epilimnion and hypolimnion of Lake Gościąż. To determine sedimentation rates, six sedimentation traps were set up at different locations and depths in the lake. Weather data were obtained from a meteorological station near the lake. Furthermore, temperature in the lake water column was measured continuously, and during field work oxygenation and transparency were also measured. Seasonal changes in sediment composition were analyzed on smear slides under microscope. The study showed that sedimentation rate increased as bottom steepness increased, and that there was more sediment in the hypolimnion than the epilimnion, especially in spring and autumn. There was a clear seasonal variation in early-spring and autumn peaks in sedimentation. The obtained results were significantly dependent on bottom relief, wind and air temperature through these factors’ influence on water temperature. The results show that the sediment accumulation rate in Lake Gościąż depends on the hydrodynamic conditions, which are determined by wind speed, wind direction, water temperature, and the shape and steepness of the lake basin. The relief features of the lake bottom and its orientation relative to the prevailing wind are significant factors in the spatial differentiation in sediment accumulation rate and composition of sedimenting material. It has been shown that the lake’s shallow-water zone (littoral and sublittoral) is an important source of the material accumulated in the profundal zone. The patterns and mechanisms of the course of contemporary sedimentation in Lake Gościąż, as determined based on the conducted investigations, can be applied in the study of other lakes and in assessing the representativeness of sampling sites for laminated bottom sediments to be used in palaeo-environmental studies.