Feuer als Hauptfaktor langfristiger Ökosystemstruktur, -funktion und -biodiversität in Zentral-Osteuropa.
Paläontologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In den kommenden Jahrzehnten wird, bedingt durch das Auftreten wärmerer und trockenerer Sommer, einer daraus resultierenden Verlängerung der Feuersaison, sowie einer vermehrten Ansammlung von Biomasse durch die Aufgabe landwirtschaftlicher Nutzflächen, eine Zunahme der Feuerintensität und Feuerausmaße in Zentral-Osteuropa erwartet. Dies führt zu Besorgnis bezüglich der zukünftigen Entwicklung von Feuerregime und deren Einfluss auf die Vegetationsdynamik. Dieses Projekt hatte daher zwei Hauptziele. Das erste bestand darin, Feuerregimes für verschiedene Umweltbedingungen und menschlicher Landnutzungsformen in der Vergangenheit detaillierter zu verstehen. Um dies zu erreichen, sollten neue, hochaufgelöste Makro-Holzkohle-Daten von feuerempfindlichen Vegetationstypen in der Region analysiert werden. Hierzu gehören gemäßigte Bergnadelwälder, boreale Wälder, sowie gemäßigtes Grasland. Das zweite Ziel war eine qualitativ hochwertige Zusammenstellung publizierter Holzkohle-Daten für Osteuropa für die Paläo-Forschungsgemeinschaft zur Verfügung zu stellen welche die letzten 12.000 Jahre abdecken. Die gesammelten Holzkohle-Daten sollten in Kombination mit weiteren proxy-basierten und modellierten Datensätzen für Paläoklima, Vegetation, Landbedeckung und -nutzung ausgewertet werden, um eine kritische Untersuchung der Muster, treibenden Kräfte und Auswirkungen von Vegetationsfeuern auf einer Vielzahl räumlicher und zeitlicher Skalen durchzuführen. Im Gesamten hat dieses Projekt wichtige Wissenslücken geschlossen in Bezug zu Wecheslwirkungs- und Feedbackmechanismen zwischen Feuer, Klima, Vegetation, sowie menschlicher Landnutzung in der Vergangenheit. Zusätzlich wurde das Verständis der Rolle von Vegetationsfeuer auf die Struktur, Funktion und Diversität von Ökosystemen maßgeblich vorangetrieben. Die Ziele des Projekts wurden im Hinblick auf die wissenschaftlichen Erkenntnisse, sowie auch dem Networking Teil, voll erfüllt, zudem wurde neue kollaborative Forschung initiiert. Kurzer Überblick über die Projektergebnisse: • Erstmalige Dokumentation der Feuer-Regimes (verbrannte Biomasse, Häufigkeit, Schweregrad) von borealen/hemiborealen Wäldern und Bergnadelwälder in Europa. • Beschreibung des urtümlichen Wesens vieler europäischer Graslandschaften sowie die Rolle des Feuers in deren Erhaltung. • Erstmalige Beschreibung des Beitrags des Feuers zur Ausweitung osteuropäischer Graslandschaften im späten Miozän. • Erste Studie welche unabhängige Beweislinien von Feuer, Landbedeckungskomposition und Klimawandel nutzt, um mit Hilfe von progressiven statistischen Modellierungsansätzen den relativen Einfluss von Klima und Landbedeckung auf die verbrannte Biomasse über die Zeit in unterschiedlichen Regionen in Zentral- und Osteuropa zu bewerten. • Erste Untersuchung der Verknüfung von Feuer im Holozän und schnellem Klimwandel in Europa. • Methodischer Fortschritt: Nutzung von Makro-Holzkohle Morphologien und Grössenklassen um Boden- oder Baumkronenbrand, sowie Brennstoff und Herkunftsbereich unterscheiden zu können bzw. zu bestimmen. • Anwendung molekularer Marker um Klima- und Vegetationsänderungen in der Region zu rekonstruieren. • Überprüfung der Hypothese vieler für Ökosystemfunktion und Klimawandel-Schutzstrategien relevanten Fragen (Diversität, Umsatz, Schwellenwerte). • Organisation von PAGES Global Paleofire Working Group Phase 2 und DFG Workshops am Hostinstitut um neue Kontributoren zu binden, sowie der Gemeinschaft den Umgang mit Datenbanken und dem Paleofire R-Pakets nahezubringen damit neue regionale Synthesen entwickelt werden und um allgemein mehr kollaborative Forschung mit Hilfe dieser Datenbanken anzustoßen. • Erweiterte das Forschungsfeld des Systems Feuer-Erde durch Kollaboration mit anerkannten sowie auch Early-Career Forschern. Ebenfalls wurde auch die Sichtbarkeit sowie die Führungsfähigkeiten von Dr. Feurdean in großem Maße gestärkt und erweitert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2019) The contribution of fire to the late Miocene spread of grasslands in eastern Eurasia (Black Sea region). Scientific reports 9 (1) 6750
Feurdean, Angelica; Vasiliev, Iuliana
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2018. Biodiversity-rich European grasslands: ancient, forgotten ecosystems. Biological Conservation, 228, 224-232
Feurdean, A., Ruprecht E., Molnar, Zs., Hutchinson, S.M., Hickler, T.
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2017. Broadleaf deciduous forest counterbalanced the direct effect of climate on Holocene fire regime in hemiboreal / boreal region (NE Europe). Quaternary Science Reviews, 169, 378-390
Feurdean, A., Veski, S., Florescu, G., Vannière, B., Pfeiffer, M., O’Hara, R.B., Stivrins, N., Amon, L., Heinsalu, A., Vassiljev J., Hickler, T.
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2017. Fire has been an important driver of forest dynamics in the Carpathian Mountains during the Holocene. Forest Ecology and Management, 389, 15-26
Feurdean, A., Florescu, G., Vanniere, B., Tanţău, I., O’Hara, R.B., Pfeiffer, M., Hutchinson, S.M., Gałka, M., Moskal-del Hoyo, M., Hickler, T.
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2017. Natural and human-driven fire regime and land-cover changes in Central and Eastern Europe. PAGES report
Feurdean, A., Vannière, B.
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2018. Exploring the influence of local controls on fire activity using charcoal records from Northern Romanian Carpathians. Quaternary International, 488, 41-57
Florescu, G., Vannière B., Feurdean, A.
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Holocene fire activity during low-natural flammability periods reveals scale-dependent cultural human-fire relationships in Europe. Quaternary Science Reviews, 2018, 44-56
Dietze, E.. Feurdean A. et al.
