Doktorandské štúdium a zvyšovanie kvalifikácie

NOVÉ TÉMY DIZERTAČNÝCH PRÁC

Ústav vied o Zemi SAV vypísal nové témy dizertačných prác pre akademický rok 2021/2022. Doktorandské štúdium je organizované v spolupráci s Prírodovedeckou fakultou UK v štúdijných odboroch: aplikovaná geofyzika, mineralógia, sedimentológia a paleontológia. V prípade záujmu a ďalších otázok uchádzač môže kontaktovať emailom školiteľa.  Termín prihlasovania na doktorandské štúdium je od 1.3. do 31.5.2021. Viac informácii ohľadom prijímacieho konania a štúdia na https://fns.uniba.sk/studium/doktorandi/prijimacie-konanie/temy-dizertacnych-prac-pre-prijimacie-konanie/

ODBOR APLIKOVANÁ GEOFYZIKA

Mechanizmus vzniku intenzívnych geomagnetických porúch

Školiteľ:  Mgr. Fridrich Valach, PhD.

email: ks.ga1618724013moeg@1618724013hcird1618724013irf1618724013

Dizertačná práca sa zameria na získanie nových poznatkov o geomagnetickej aktivite, dôležitej súčasti kozmického počasia. Aktuálnosť problematiky je daná závislosťou modernej spoločnosti na citlivých technologických systémoch v kozme a na zemskom povrchu, ohrozovaných prejavmi kozmického počasia. Súčasné poznatky predpokladajú, že dvomi hlavnými príčinami zvýšenej geomagnetickej aktivity sú výrony koronálnej hmoty (CME) a korotujúce interakčné regióny (CIR), čo sú významné poruchy slnečného vetra v medziplanetárnom priestore. Existujú obsažné zdroje údajov o medziplanetárnom priestore, napríklad SOHO/LASCO CME katalóg. Dôsledkom interakcie CME a CIR so zemskou magnetosférou je zintenzívnenie komplikovaných prúdových systémov v okolí planéty. Najnovšie výskumy naznačujú, že doterajšia predstava o kľúčovej úlohe prstencového prúdu nemusí byť pre najintenzívnejšie magnetické poruchy vyskytujúce sa v stredných magnetických šírkach úplne správna. Ukazuje sa tiež, že priebehy geomagnetickej aktivity spôsobenej CME a CIR môžu byť odlišné. Na štúdium geomagnetickej aktivity sú k dispozícii časové rady geomagnetických indexov (K, Kp, Dst, AE atď.), ktorými je meraný príspevok rôznych okolozemských prúdových systémov k poruchám geomagnetického poľa. Dostupné je tiež veľké množstvo registrovaných magnetogramov, napríklad z databázy INTERMAGNET. Cieľom dizertačnej práce bude analýzou dostupných pozorovaných údajov prispieť k hlbšiemu porozumeniu mechanizmu generovania intenzívnych geomagnetických porúch, najmä geomagnetických búrok. Predpokladaným prínosom sú nové poznatky, ktoré by mohli byť využiteľné na zlepšenie predpovedí geomagnetickej aktivity.

Geomagnetická aktivita ako súčasť prejavov kozmického počasia

Školiteľ:  Mgr. Miloš Revallo, PhD.

email: ks.ab1618724013vas@e1618724013rimfo1618724013eg1618724013

Navrhovaná téma dizertačnej práce sa týka problematiky tzv. kozmického počasia. V dôsledku premenlivej slnečnej aktivity dochádza k fyzikálnym procesom v slnečnom vetre a v blízkom kozmickom okolí Zeme, ktoré majú sprostredkovaný  dopad na geomagnetickú aktivitu. V centre pozornosti je porušené kozmické počasie v dôsledku silných energetických úkazov na  Slnku, ktoré môžu vyvolať silnú geomagnetickú odozvu v podobne magnetických búrok. Pre potreby letectva, energetiky a komunikačných systémov je dôležité skúmať kozmické počasie a zaoberať sa jeho predpovedaním. Predmetom výskumu bude analýza geomagnetickej porušenosti z hľadiska vyvolávajúcich príčin s motiváciou bližšie pochopiť fyzikálne zákonitosti súvisiace s interakciou slnečného vetra a  magnetosféry.  Východiskom pre analýzu budú súbory dát z astrofyzikálnych pozorovaní pre slnečné energetické úkazy, satelitné údaje o parametroch slnečného vetra a údaje z pozemských geomagnetických meraní. Cieľom výskumu bude identifikácia geoefektívnych slnečných energetických úkazov a tiež kvantifikácia miery geomagnetickej odozvy na variabilnú slnečnú aktivitu využitím geomagnetických indexov. Pozornosť sa sústredí na obzvlášť silné poruchy vznikajúce v hlavných fázach slnečných cyklov.  Očakávaným aplikačným výstupom tohto výskumu bude príspevok k vytváraniu a spresňovaniu krátkodobých predpovedných modelov pre kozmické počasie.

Intenzifikácia zrážkotvorných procesov v atmosfére a ich priestorová variabilita v pohoriach Západných Karpát

Školiteľ: Mgr. Milan Onderka, PhD.

email: ks.ab1618724013vas@a1618724013kredn1618724013o.nal1618724013im1618724013

Extrémne atmosferické zrážky sa v posledných desaťročiach výrazne zintenzívnili. Za hlavnú príčinu extrémnejších prejavov zrážok sa považuje vyšší obsah vodnej pary v atmosfére, ktorý narastá v dôsledku zvyšovania teploty atmosféry a povrchu oceánov. Tento fakt pritom je fyzikálne konzistentný aj s teóriou popisujúcou dynamické procesy spojené s tokmi vlhkosti v atmosfére a genézou atmosférických zrážok. Fyzikálna úvaha založená na Clausius-Clapeyronovej rovnici dokazuje, že oteplenie atmosféry o 1°C vedie k nárastu obsahu vodnej pary v atmosfére až o 7 %, čo môže zvýšiť nielen pravdepodobnosť výskytu extrémne vysokých úhrnov zrážok, ale prispieť aj k dynamickejším procesom tvorby zrážok. Previazanosť extrémnych zrážok s teplotou sa ukazuje byť komplikovanejší v závislosti aj od miestnych klimatických pomerov, režimu vlhkosti vzduchu, a orografie. Globálne simulácie klimatických modelov tento trend čiastočne potvrdzujú keď predpokladajú globálne 1% zníženie doby trvania extrémnych zrážok na jeden stupeň oteplenia. V Holandsku sa extrémne zrážky s trvaním menej ako hodinu zvýšili ako by sa očakávalo podľa Clausius-Clapeyronového vzťahu. K podobným výsledkom došli aj ďalší autori vo Švajčiarsku, Nemecku, Veľkej Británii, v Austrálii a Severnej Amerike. Identifikoval sa úzky vzťah medzi extrémnymi zrážkami a teplotou rosného bodu, preto teplota rosného bodu sa ukazuje ako vhodná doplnková premenná pri modelovaní extrémnych zrážok. Vzťah teploty vzduchu a prípadne aj teploty rosného bodu a extrémov zrážok je preto potrebné hodnotiť na lokálnej/regionálnej úrovni. Dizertačná práca sa zameria konkrétne na priestorovú variabilitu zrážok a ich vybraných charakteristík v pohorí Západných Karpát. Cieľom dizertačnej práce bude analyzovať vybrané charakteristiky atmosferických zrážok vo vzťahu k teplotnému režimu prízemnej vrstvy atmosféry, vlhkosti, a teplote rosného bodu. Výsledky dizertačnej práce prispejú ku kvantifikáci vplyvu  stúpajúcej teploty a vlhkosti vzduchu na extremalitu atmosferických zrážok vo vybraných lokalitách pohoria Západných Karpát s použitím kombinácie pozemných meraní a údajov z re-analýz Európskeho centra pre strednodobé predpovede počasia - ECMWF.

Geoelektrické modelovanie kontaktnej zóny medzi vonkajšími a vnútornými Karpatami

Školiteľ: RNDr. Ján Vozár, PhD.

email: ks.ab1618724013vas@o1618724013vajfo1618724013eg1618724013

Školiteľ – odborný konzultant: RNDr. V. Bezák, CSc.

Interpretácia stavby zemskej kôry v Západných Karpatoch na základe nameraných elektromagnetických (magnetotelurických) dát a ich multi-dimenzionálneho modelovania pomocou priamych a inverzných algoritmov využívajúcich teoretické riešenie elektromagnetickej odozvy vodivého prostredia. Modelovanie magnetotelurických dát bude vykonávané pomocou nových analytických programov čo umožní určiť geoelektrické vlastnosti štruktúr v študovanej oblasti a identifikáciu hlavných geologických rozhraní. Výsledné geoelektrické modely sa použijú pri integrovanom modelovaní s inými geofyzikálnymi parametrami založenými na dátach gravimetrických (hustota), magnetických (magnetizácia), seizmických (rýchlostí) a termických (tepelná vodivosť a zdroje). Na základe modelov bude interpretovaná priestorová pozícia a štruktúra základných tektonických jednotiek v hlbinnej stavbe kôry a identifikovať významné hlboké zlomové zóny. Všetky geofyzikálne informácie budú konfrontované so súčasnými teóriami o geologickej a tektonickej stavbe vonkajších a vnútorných Karpát. Publikované interpretácie môžu slúžiť ako model pre ďalšie interpretácie podobných geofyzikálnych parametrov prípadne anomálií v kôre. Práca vyžaduje základné fyzikálne a matematické znalosti elektromagnetickej teórie a programovacích jazykov.

ODBOR MINERALÓGIA

Mineralógia a genetické aspekty mangánovej mineralizácie v staršom paleozoiku gemerika

Mineralogy and genetical aspects of manganese mineralization in Early Paleozoic sequences of Gemeric unit

Školiteľ: Mgr. Tomáš Mikuš, PhD.

email: ks.bb1618724013vas@s1618724013ukim1618724013

Dizertačná práca sa zaoberá problematikou mineralógie a genézy polygenetickej Mn mineralizácie na lokalitách Čučma, Bystrý potok a Betliar v Spišsko-gemerskom rudohorí. Cieľom práce je predovšetkým komplexná mineralogická charakteristika vlastnej Mn mineralizácie ako aj asociujúcich metakarbonátov, metabázik a sulfidického zrudnenia. Zároveň budú riešené aj genetické aspekty tejto mineralizácie s cieľom definovať pT podmienky jej vzniku a načrtnúť možný genetický model na všetkých troch lokalitách.

ODBOR SEDIMENTOLÓGIA

Vrchnokriedové pestré súvrstvia Západných Karpát: mikrobiostratigrafia, redefinícia jednotiek a paleoenvironmentálne podmienky sedimentácie

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

email: ks.bb1618724013vas@k1618724013atos1618724013

Západné Karpaty sú typovou oblasťou výskytu vrchnokriedových pestrých slieňov, ktoré už v roku 1860 po prvýkrát opísal Dionýz Štúr pod názvom púchovské vrstvy. Časté používanie púchovských vrstiev ako neformálnej litostratigrafickej jednotky červených pelagických slieňov  v celej tetýdnej oblasti si vyžaduje revíziu ich historických stratotypov a štúdium ďalších neostratotypov  z oblasti bradlového pásma, podmanínskej jednotky, brezovskej skupiny a pod. Aktuálnosť štúdia púchovských vrstiev je znásobená aj tým, že predstavujú fácie kriedových oceánskych červených vrstiev (CORB), ktoré sú v súčasnosti v centre záujmu pri štúdiu vrchnokriedových oxických a anoxických eventov oceánskych paniev. Cieľom dizertačnej práce bude preto nielen redefinícia vrchnokriedových červených súvrství (púchovské vrstvy, gbelianske vrstvy, košarišské sliene, kysucké vrstvy, súvrstvie Jaworki, Malinowej, atď.), ale aj analýza podmienok depozície červených vrstiev z hľadiska planktonickej bioproduktivity, bentických spoločenstiev foraminifer (DWAF), paleobatymetrie, okysličenia, izotopovej paleotermometrie, a pod.

Depozičné systémy kontinentálnych prostredí a  šelfových okrajov centrálnokarpatskej paleogénnej panvy

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

email: ks.bb1618724013vas@k1618724013atos1618724013

Predmetom dizertačnej práce bude analýza klastických sedimentárnych formácií na kontinentálnych okrajoch centrálnokarpatskej paleogénnej panvy (CKPB). Výskum bude zameraný na predtransgresívne sedimenty vajskovských zlepencov, braväcovských vrstiev a borovského súvrstvia, ktoré predstavujú sedimenty suťových kužeľov, aluviálnych vejárov, divočiacich riek, fluviálnych prostredí, kužeľových delt, jazerných a  pedogénnych karbonátov, lateritických zvetralín, rastlinných zvyškov, a pod. Analyzované budu sedimentárne sekvencie s prechodom kontinentálnych do plytkomorských prostredí a šelfových sedimentov na okraji kontinentálnych svahov (intrapanvových i v pásme Veporika). Splytčovanie CKPB na konci oligocénu viedlo až k vzniku jazerných sedimentov, piesčitých barov a  hruboklastických delt na Horehroní, v  Rajeckej a Hornonitrianskej kotline a i. Preto súčasťou dizertačnej témy bude aj spracovanie regresívnych súvrství CKPB s polohami lumachelových pieskov a  korelácia ich lastúrnikovej fauny s  oligocénnymi faunami  Paratethýdy (Solenovian), analýza ílov, zvetralín a rezistentných minerálov z erodovaných substrátov centrálnych Karpát a ich korelácia s formáciami „Augenstein“ v Alpách. Výsledkom bude interpretácia synriftovej subsidencie, tektonickej inverzie, paleogeografie, depozičných systémov a  fyziogeografie kontinentálnych okrajov CKPB.

Karbonátové rampy bazálneho súvrstvia centrálnokarpatskej paleogénnej panvy: mikrofácie, sedimentológia a biostratigrafia numulitových vápencov

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

email: ks.bb1618724013vas@k1618724013atos1618724013

Iniciálnou fázou morskej sedimentácie v centrálnokarpatskej paleogénnej panvy bola akomodácia karbonátovej rampy. Jej depozičné prostredia sú bohaté na numulitové schránky, ktorých akumulácie sa označujú ako „nummulite bank“. Na prostredie lagunárnych fácií sú adaptované alveolíny. Hlbšie fácie karbonátovej rampy majú vývoj allodapických vápencov až kalciturbiditov s prevahou veľkých foraminifer rodu Discocyclina a Heterostegina. Cieľom práce bude interpretovať depozičnú architektúru karbonátových rámp, mikrofaciálne charakterizovať vápence typu "foramol“, "rhodalgal“ a iných karbonátových častíc, analyzovať cykly progradácie a agradácie v závislosti na eustatických zmenách  morskej hladiny, spresniť stratigrafiu podľa SBZ zonácie veľkých foraminifer (Serra-Kiel et al. 1998),  študovať pomer mikro– a makrosférických schránok numulitov a ďalších tafonomických  znakov  numulitových vápencov.

ODBOR PALEONTOLÓGIA

Evolúcia planktonických foraminifér po kriedovo/terciérnom vymieraní a postupnosť ich obnovy v paleogénnych súvrstviach Západných Karpát

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

email: ks.bb1618724013vas@k1618724013atos1618724013

Vrchnokriedová mikrofauna ovplývala bohatstvom a druhovou diverzitou planktonických foraminifer. Biotická kríza na kriedovo-terciérnej hranici zasiahla foraminiferový planktón ochudobnením spoločenstiev,  redukciou druhov, zmenšením veľkosti a preferenciou oportunistických foriem. Nastupujúce foraminiferové spoločenstvá raného terciéru prechádzali obnovou, morfogenézou nových taxónov, špecializáciou podľa teplotných a živinových nárokov, objavovaním sa exkurzných  druhov, nárastom biodiverzitoy a bioproduktivity, a pod. Cieľom dizertačnej práce bude analýza stratigrafických profilov z vrchnokriedových a paleogénnych súvrství Západných Karpát so zreteľom  na kritické úseky evolúcie foraminiferového planktónu.

Morfogenéza klavátnych a digitátnych planktonických foraminifer v podmienkach anoxie kriedových a paleogénnych paniev Západných Karpát

Školiteľ: doc. RNDr. Ján Soták, DrSc.

email:  ks.bb1618724013vas@k1618724013atos1618724013

Foraminiferové spoločenstvá citlivo reagujú na hladinu kyslíkového minima v sedimentárnych panvách. Pri inhabitácii v anoxickej vode vyvíjajú rôzne adaptácie schránok, ktoré by im umožňovali prežívať v horných vrstvách vodného stĺpca. V morfogenéze planktonických foraminifers sa preto prejavuje tendencia k tvorbe klavátnych až digitátnych druhov. V kriede sú to  druhy Clavihedbergella, Leupoldina, Schackoina, atď. Podobné morfotypy sa objavujú aj počas  paleogénu  v podobe druhov Clavigerinella,  Hantkenina, Protentella a Bolliela. Cieľom dizertačnej práce  bude morfologická analýza druhov klavátnych a digitátnych foraminifer, štúdium ich biometrických parametrov, štruktúr a taxonomickej klasifikácie. Výskyty týchto atypických druhov budú dokumentované v súvrstviach hauterivu, aptu, cenomanu-turónu, stredného eocénu, oligocénu a analyzované v rámci komplexného hodnotenia systematiky a paleoekológie foraminiferovej mikrofauny príslušných súvrství (pseudothurmanniový, koňhorské,  wroninské, hulinské, malinowské, domanížske, žilinské, menilitové, a i.). Štúdium klavátnych a digitátnych druhov má identifikovať eventy  globálnej anoxie  a panvovej semiizolácie v Západných Karpatoch (Selli, Bonarelli, eocénne “red-beds“,  Tard, Majkop, a i.).

Trendy paleoekologických zmien v alpínskej a subalpínskej zóne Tatier za posledných 5 000 r. detekované spoločenstvami rozsievok

Školiteľ: Dr. Radovan Kyška-Pipík, PhD.

email:  ks.bb1618724013vas@k1618724013ipip1618724013

Dlhodobé prirodzené zmeny vysokohorského prostredia Tatier odrážajú zmeny humidity a teploty, ktoré sa odrazili aj v oscilácii klimatických zón a frekvencii splachov klastického materiálu do limnického prostredia. K prirodzeným faktorom sa postupne pridávalo pôsobenie človeka, ktorý prispôsoboval prostredie svojim potrebám zmenou rastlinných spoločenstiev a introdukovaním nových živočíchov. Všetky tieto zmeny ovplyvnili hydrologický a chemický režim vodného prostredia, ktorého veľmi citilivým indikátorom sú rozsievky. Cieľom doktorandskej práce bude vysokorozlišovacia analýza spoločenstiev rozsievok a kvantifikácia ekologických zmien v predindustriálnych sedimentoch vybraných tatranských plies.

Trends in paleoecological change in the Tatra Mts alpine and sub-alpine areas during the last 5000 years detected by diatom associations

PhD advisor: Dr. Radovan Kyška-Pipík, PhD.

email:  ks.bb1618724013vas@k1618724013ipip1618724013

Long-term natural changes in the high mountain environment of the Tatra Mts. reflect changes in humidity and temperature, which were also reflected in the oscillation of climatic zones and the frequency of debris flow events. With rise of civilisation, the human activity modified the mountain environment to man needs by changing of the plant community and introducing of the new animals. The combination of all these factors affected the hydrological and chemical regime of the limnic environment, of which diatoms are a very sensitive indicator. The aim of the doctoral thesis will be a high-resolution analysis of diatom communities and quantification of ecological changes in pre-industrial sediments of selected Tatra Mts. lakes.

ZOZNAM DOKTORANDOV