Search

This study compares the differences between the distribution of trace elements and rare-earth elements (REEs) formed under reducing and oxidizing soil conditions during pedogenesis on carbonate bedrock. Terra rossa (TR) soils, representing pedogenesis under oxic conditions, and Cretaceous palaeosols (CP), representing pedogenesis under reducing conditions, were sampled on the Istrian peninsula. They were studied by ICP-MS, ICP-OES, XRF, XRD, sequential extraction and statistical analyses. The differences in trace-element behaviour between the TR and CP stem from different redox conditions, but the most remarkable difference was observed in the behaviour of the REEs. Statistical analyses revealed that in TR soils all the REEs showed a very positive correlation, while in CPs the light REEs and heavy REEs showed an internal, very positive correlation. TR soils have almost twice as much REEs as CPs. This difference is pedogenetic, as both materials have a very similar amount of REEs in the residual fraction. While TR soils have the same amount of REEs in fractions other than the residual fraction, CPs have almost no REEs in these fractions. Different REE patterns obtained from sequential extraction, such as a middle-REE enrichment and a positive Ce anomaly in TR soils and light-REE depletion, heavy-REE enrichment, positive Ce and Eu anomalies in CPs, contributed to an understanding of the redox and pedogenetic processes. This study successfully emphasized the influence of different redox conditions on the behaviour of trace and rare earth elements during pedogenesis on a carbonate bedrock and the ability of the REEs to track pedogenetic processes

Vransko polje, smješteno u srednjem dijelu Jadranske obale, ima površinu od oko 5 590 ha pretežno poljoprivrednog zemljišta. Južno od polja, naslanjajći se na njegov rubni dio, nalazi se Vransko jezero i pruža se paralelno morskoj obali od koje je odijeljeno 800 do 2500 m širokim vapnenačkim grebenom. Vransko jezero formirano u kriptodepresiji čini jedinstveno močvarno područje – Park prirode Vransko jezero, geomorfološku posebnost hrvatskog krškog područja. Vransko polje je također dio ove kriptodepresije formirane tektonskom aktivnosti, ali je plitka aluvijalna ravnica opsežnim melioracijskim radovima danas pretvorena u plodno zemljište. Sliv Vranskog polja i jezera je vrlo značajan krški drenažni sustav u središnjem području Ravnih kotara, ukupne površine 47 000 ha. Vransko polje tradicionalno je posvećeno poljoprivrednoj djelatnosti, dok su posljednjih nekoliko godina u porastu turizam i industrija. Najveći dio polja koristi se za intenzivni uzgoj dohodovnih kultura kao što je rano povrće, voće i vinova loza. Poljoprivredna proizvodnja često se imenuje se kao potencijalni izvor oštećenja bilo površinskih bilo podzemnih voda. Vranski bazen je ekološki naročito osjetljiv prostor. Osobitost mu je poljoprivredna proizvodnja u krškom ambijentu, gdje je zbog geoloških i klimatskih uvjeta, te antropogenih utjecaja, omogućen brzi prodor štetnih tvari u podzemne vode i otvorene vodotoke (Romić i sur., 2003 ; Romić i sur., 2009). Na taj način poljoprivreda može postati uzročnikom onečišćenja dragocjenih zaliha vode. S druge strane, korištenje vode loše kakvoće u poljoprivrednoj proizvodnji povećava rizik od uključivanja onečišćenja u hranidbeni lanac i proizvodnje hrane koja ne zadovoljava standarde kakvoće (Filipović i sur., 2016). Istraživanje daje smjernice za održivo gospodarenje prirodnim resursima (tlom i vodama) u koegzistenciji sa suvremenom poljoprivrednom proizvodnjom u blizini zaštićenih područja pedo-geokemijskom karakterizacijom tala Vranskog polja i primjenom naprednih geostatističkih metoda i alata.

Intenzivna poljoprivredna proizvodnja je važna ekonomska grana Vranskog bazena koja na različite načine može ugroziti kvalitetu i bioraznolikost u okolnim akvatičnim ekosustavima. Najveći dio Vranskog polja koristi se za intenzivni uzgoj dohovnih kultura kao što je rano povrće, voćne vrste i vinova loza, uključujući i vinske i stolne sorte. Osim ispiranja hranjiva iz tla i transporta eventualno onečišćenih sedimenata, i korištenje vode za navodnjavanje može izazvati nepoželjne efekte. Naime, u određenim hidrološkim prilikama, te uslijed specifičnih hidrogeoloških prilika dolazi do prodora morske vode u jezero, čime se povećava njegova zaslanjenost. Korištenje zaslanjenih i alkaliziranih voda iz Vranskog jezera može ostaviti štetne posljedice na tlo i poljoprivredne kulture. Prisustvo nekih soli u tlu može dodatno mobilizirati toksične elemente iz tla, kao što je kadmij, povećati njegovu biopristupačnost te time povećati rizik od uključivanja štetnih tvari u hranidbeni lanac.