Tipping-Elemente und Schwellenwerte extremer Klimaereignisse im Einflussbereich des Indischen Sommermonsuns (TISUR) IP3: Ökologische Regime-Shifts als Reaktion auf Monsundynamik und menschliche Einflussnahme
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ökosysteme, regenabhängiger Ackerbau und wirtschaftlicher Wohlstand des dicht besiedelten indischen Subkontinents hängen in entscheidendem Maße von der Menge und Verteilung der jährlichen Monsunniederschläge ab. Während in den letzten Jahrzehnten mehrere Faktoren identifiziert wurden, die die Monsunaktivität auf innersaisonalen bis jahresübergreifende Zeitskalen beeinflussen, deuten Paläoklimadaten darauf hin, dass solche Einflüsse regional über Jahrzehnte oder Jahrhunderte hinweg bestehen können, was hydrologische Veränderungen, extreme Klimaereignisse und ökologische Regimewechsel zur Folge haben kann. Angesichts der unsicheren Prognosen für den indischen Sommermonsun (ISM) unter einem globalen Erwärmungsszenario ist ein besseres Verständnis der Dynamik von Vegetation und Klima in der Vergangenheit einschließlich ihrer Einflussfaktoren von Bedeutung. Das von der DFG geförderte Projekt konzentrierte sich auf den datenarmen, ökologisch sensiblen Nordwest-Himalaya. Im Rahmen einer multidisziplinären Studie wurde ein holozänes Sedimentprofil aus dem MB palynologisch analysiert. Während des gesamten Untersuchungszeitraums lagen die Anteile von Baumpollen zwischen 30 und 80 %, mit Minimalwerten vor dem Holozän sowie zwischen 6,2 und 4 ka BP. Vorkommen regionaler Nadel- und Laubmischwälder werden hauptsächlich durch 10–25 % Pinus-Pollen sowie verschiedene Laubbaumgattungen wie Ulmus, Quercus, Juglans, Celtis, Corylus repräsentiert. In den letzten vier Jahrtausenden deuten höhere Anteile von Platanus-, Juglans-, Morus- und Sorbus-Typ auf deren anthropogene Förderung hin. Offene Habitate sind durch hohe Anteile an Artemisia-, Poaceae- sowie anderen Offenlandtaxa über den gesamten Untersuchungszeitraum hinweg belegt. Im Einklang mit archäologischen Daten liefern ab 2000 v. Chr. Cerealia-, Cannabis- und Plantago lanceolata-Pollen deutliche Hinweise auf lokale bzw. regionale Landwirtschaft. Allerdings könnten die abrupte Öffnung der Landschaft sowie bereits ab etwa 4200 v. Chr. auftretende Siedlungszeiger auf einen früheren menschlichen Einfluss hindeuten, als sich derzeit aufgrund der archäologische Datenlage bestätigen lässt. Über die Pollenprozentwerte hinaus bietet die Analyse der PFTs (Plant Functional Types) - Diversität weitere Einblicke in holozäne Ökosystemveränderungen und deren funktionelle Biodiversität. Die Gesamtdiversität an PFTs zeigt einen stetigen Anstieg über das Holozän hinweg und verstärkte sich mit dem Beginn der menschlichen Einflussnahme. Klimabedingte Veränderungen sind am deutlichsten in den Gehölz PFTs zu erkennen, die ebenfalls auf ein überwiegend feuchtes frühes Holozän, gefolgt von einem trockeneren mittleren bis späten Holozän, hinweisen. Interessanterweise zeigt sich eine eher verzögerte Auswirkung der große Dürre zwischen 7000 und 6000 Jahren vor heute auf die zonalen PFTs. Ab 4200 v. Chr. sind Diversitätsänderungen der PFTs deutlich vom menschlichen Einfluss überprägt. Insgesamt unterstreichen die PFT-Diversitätsdiagramme, dass Biodiversität und Ökosystemfunktionen durch komplexe Wechselwirkungen zwischen Klima, Landschaftsdynamik und menschlichen Aktivitäten geprägt werden – und nicht allein durch Umweltbedingungen. In Kombination mit geochemischen und sedimentologischen Proxys ermöglichen die neuen Pollendaten detaillierte Rekonstruktionen von Umweltveränderungen einschließlich extremer Klimaereignisse und Steuermechanismen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Holocene vegetation dynamics and biodiversity changes in the realm of the Indian Summer Monsoon - a case study on the Lonar Crater Lake pollen. European Palaeobotany and Palynology Conference 2022, Stockholm
Utescher, T., Stebich, M., Prasad, S. & Riedel, N.
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Middle to late Holocene changes of vegetation, climate and land use in Northern India based lacustrine sediments of the MB lake (Kashmir valley). European Palaeobotany and Palynology Conference 2022, Stockholm
Stebich, M., Utescher, T., Gaye, B. & Prasad, S.
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Diversity patterns of plant functional types in the Holocene of Central India: A case study on the Lonar Crater Lake pollen record. The Holocene, 33(5), 491-504.
Utescher, Torsten; Prasad, Sushma; Riedel, Nils & Stebich, Martina
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Holocene changes of vegetation, climate and land use in Northern India based lacustrine sediments of the MB lake (Kashmir valley). NECLIME annual conference 2023, Matsudo/Chiba, Japan - hybrid, August 30 to September 6, 2023
Stebich, M., Utescher, T., Khan, S., Gaye, B., Prasad, S. & Jehangir, A.
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Holocene dynamics of vegetation and pft-diversity reflected in lacustrine sediments of Central India and Kashmir valley. International Conference on Tropical Biodiversity and Geofactors, March 10-11, 2023, Jaipur; invited keynote lecture
Stebich, M., Riedel, N., Utescher, T., Sarkar, S., Sachse, D., Prasad, S., Basavaiah, N., Vijay Pal Meena, A. Anoop, P.K. Mishra, A. Jehangir & B. Gaye
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Archives and proxies: potential and limitations. II. Indian Quaternary Congress, IIser Mohali, 3-5 JUNE 2024
Ambili, A., Jehangir, A., Laskar, P., Menzel, P.K., Mishra, P.K., Priya, P., Riedel, N., Sarkar, S., Basavaiah, N., Gaye, B., Krishnan , R., Marwan, N., Meena, V.P., Prasad, S., Plessen, B., Sachse, D., Stebich, M. & Yousuf A.R.
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Holocene changes of vegetation, climate and land use in Northern India based lacustrine sediments of the MB lake (Kashmir valley). II. Indian Quaternary Congress, IIser Mohali, 3-5 JUNE 2024
Stebich, M., Utescher, T., Khan, S., Prasad, S., Jehangir, A., Ambili, A., Mishra, P.K. & Gaye, B.
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Reconstruction of Holocene Vegetation in NW Himalayan Ecozones: A Palynological study of MB Lake Sediments. XV. International Palynological Congress (IPC) XI. International Organisation of Palaeobotany Conference (IOPC) Prague, Czech Republic May 27-31, 2024
Khan, S., Stebich, M., Utescher, T., Gaye, B., Prasad, S., Ambili, A., Jehangir, A. & Mishra P.K.
