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Pflanzen als Klimaindikatoren.- Die Rekonstruktion der Vegetationsentwicklung der Laptevseeregion (Nordsibirien) während des Spätpleistozäns mithilfe der Ergebnisse botanischer Makrofossiluntersuchungen aus der datierten Permafrostsequenz Mamontovy Khayata, Bykovsky Halbinsel.

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Kienast, F. , Schirrmeister, L. , Siegert, C. and Hubberten, H. W. (2001): Pflanzen als Klimaindikatoren.- Die Rekonstruktion der Vegetationsentwicklung der Laptevseeregion (Nordsibirien) während des Spätpleistozäns mithilfe der Ergebnisse botanischer Makrofossiluntersuchungen aus der datierten Permafrostsequenz Mamontovy Khayata, Bykovsky Halbinsel. , 11. Jahrestreffen des Arbeitskreises Vegetationsgeschichte der Reinhold-Tüxen-Gesellschaft, 26.- 28. Oktober 2001, Wilhelmshaven, Deutschland. .
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Im Laufe mehrerer Expeditionen zwischen 1998 und 2000 wurde der natürliche Permafrostaufschluß Mammontovy Khayata auf der Bykovsky-Halbinsel östlich des Lena-Deltas multidisziplinär mit dem Ziel untersucht, die spätpleistozänen Umweltbedingungen der Region zu rekonstruieren. Ein wichtiger Aspekt dieser Untersuchungen war die Bioindikation.Die Datierungen der 18 untersuchten Proben decken ein Ablagerungsintervall von etwa 58 000 Jahren bis ca. 2 900 Jahren ab.Die Ergebnisse der botanischen Makrofossiluntersuchungen bestätigen die besondere Eignung der Bioindikation für die Rekonstruktion der Umweltentwicklung eines Standorts. Es wurden Reste von Pflanzen aller vorkommenden Habitate gefunden, von extrem trockenen Standorten bis hin zu submersen Habitaten.Stadium 1 (58 000- 53 000 J.v.h., Frühweichsel)Nur wenige bestimmbare Pflanzenreste konnten in den Proben dieses Intervalls nachgewiesen werden. Das enge Artenspektrum besteht vor allem aus kryoxerophilen Pionierpflanzen wie Minuartia rubella, Papaver-Arten der Sektion Scapiflora und Potentilla Arten der Sektion Hypargyrium. In der ältesten Probe kam der Tundrasteppenzeiger Carex duriuscula vor. Der Wechselfeuchtezeiger Ranunculus reptans und insbesondere der fakultative Halophyt Puccinellia distans deuten auf eine schnelle Evaporation der Schmelzwässer im Sommer hin. Es war also in dieser Phase relativ kalt und trocken.Stadium 2 (48 000- 33 000 J.v.h., Mittelweichsel)In diesem Intervall müssen die Sommer signifikant wärmer als heute gewesen sein. Neben den schon im ersten Stadium auftretenden kryoxerophilen Pionierpflanzen, die durch weitere Arten der Carici rupestris-Kobresietea, also der Tundrasteppe im engeren Sinne, wie Kobresia myosuroides, Silene repens, und Carex argunensis ergänzt werden, treten auch Tundrensumpfpflanzen und selbst echte Wasserpflanzen wie Potamogeton vaginatus und Callitriche hermaphroditica auf. Das ist insofern bemerkenswert als daß diese Arten heute so weit nördlich nicht mehr vorkommen. Die kleinen Wasserkörper in den Tundrenpolygonen müssen also für Blüte und Fruchtreife dieser Arten lange genug eisfrei geblieben sein und im Sommer hinreichend erwärmt worden sein. Die Niederschläge waren also hoch genug, um ein Trockenfallen zu verhindern. Diese Phase ist gekennzeichnet durch ein Nebeneinander verschiedener Habitate. Durch kapillaren Lösungsaufstieg kam es zur Salzanreicherung im Oberboden, belegt durch die Halophyten Puccinellia distans und Hordeum brevisubulatum. Demnach war es immer noch arid.Stadium 3 (28 000- 15 000 J.v.h., Spätweichsel)In diesem Intervall treten Wasserpflanzen nur noch sporadisch auf, abhängig von der Kontinuität der Wasserkörper. Weitere Salzzeiger (Chenopodium glaucum, Monolepis spec.) kommen hinzu. Folglich war in dieser Zeit die Feuchte- und nicht die Wärmezufuhr der limitierende Faktor für die Vegetation. Sowohl die Häufigkeit als auch die Artendiversität (Alyssum obovatum kommt hinzu) der echten Tundrasteppengesellschaften erreichten in dieser Phase ein Maximum. Es war also noch immer relativ warm aber noch trockener.Stadium 4 (7 800- 2 900 J.v.h., Holozän)Die Artenzusammensetzung der auf 7 800 J.v.h datierten Probe läßt vermuten, daß es im Holozän zunächst zu einer Zunahme der Humidität und erst danach zu einer Abnahme der Sommertemperaturen und der Dauer der Vegetationsperiode kam. Es konnten noch zwei Wasserpflanzen nachgewiesen werden: Potamogeton pusillus und Batrachium spec., jeweils in Einzelexemplaren. Kennzeichnend für die ganze Phase ist der hohe Anteil an Tundrensumpfpflanzen (Carex Bigelowii-Komplex, Eriophorum spp.). In der jüngsten Probe (2 900 J.v.h) wird die Verschlechterung der arktischen Lebensbedingungen im Holozän durch die Abnahme sowohl des Artenspektrums als auch der Ökoelemente offensichtlich. Das Auftreten von Pflanzen der Schneefeldhabitate (Ranunculus nivalis, Saxifraga nivalis) zeigt eine verkürzte Vegetationsperiode infolge einer mächtigeren Schneedecke sowie vorherrschende kühle und feuchte Bedingungen an.Mehrere Fluktuationen sowohl der Wärmezufuhr als auch der Humidität während des Spätpleistozäns in der Laptev-Schelfregion konnten nachgewiesen werden. Aber insgesamt scheinen die Lebensbedingungen für die arktische Vegetation in diesem Zeitraum günstiger als heute gewesen zu sein. Während langer Abschnitte des Spätpleistozäns waren sowohl die Sommertemperaturen höher als auch die Vegetationsperiode im Vergleich zu heute verlängert. Es herrschten deutlich aridere Verhältnisse als heute vor. Das ist leicht erklärbar durch die deutlich ausgeprägtere Kontinentalität im Pleistozän infolge der an dieser Stelle etwa 600 km nordwärts verlagerten Küstenlinie. Das Mittelweichsel war charakterisiert durch relativ warme Sommer und hinreichende Niederschläge, während das Spätweichsel deutlich trockener war, die warmen Bedingungen im Sommer jedoch fortbestanden. Diese günstigen Phasen sommerlicher Wärme wurden mehrere Male durch abrupte, kurzfristige Abkühlungen unterbrochen.Im Laufe des Holozäns kam es zu einer radikalen Transformation der ökologischen Bedingungen in der sibirischen Arktis, was eine drastische Verarmung der Pflanzengesellschaften zur Folge hatte. Das Klimaregime während des Pleistozän/Holozän-Übergangs kann durch einen deutlichen Anstieg der Humidität und eine Abnahme sowohl der Sommertemperaturen als auch der Dauer der Vegetationsperiode gekennzeichnet werden.

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