Quantitative reconstructions of past land cover change - A basis for evaluating consequences of Global change for vegetation
Final Report Abstract
Die Abschätzung der Folgen der Erderwärmung setzt ein gutes Verständnis von langzeitigen Ökosystemveränderungen voraus. Diese lassen sich anhand von Pollenanalysen studieren und mit Vegetationsmodellen nachvollziehen. Dieser Vergleich zwischen Modellierungen und Pollendiagrammen verlangt eine quantitative Rekonstruktion der Vegetationsgeschichte. Dieses Projekt hat unsere Fähigkeiten verbessert, palynologische Ergebnisse als Abundanz der einzelnen Arten darzustellen. Dabei wurden verschiedene Ansätze verfolgt. Faktoren, welche die relative und absolute Produktion von Pollen einer Landschaft beschreiben, wurden im Land Brandenburg erhoben, da hier Angaben der Waldzusammensetzung zur Verfügung stehen. Dabei zeigen die Untersuchungen der Akkumulationsraten von Pollen in den Sedimenten kleiner Seen neue Ergebnisse. Sie bestätigen die Theorie der Pollenverbreitung in der Praxis und zeigen, dass die absolute Pollendeposition für quantitative Rekonstruktionen nutzbar ist und dass ein Großteil des Pollens in einem kleinen See von Pflanzen stammt, die in wenigen hundert Metern um den See wachsen. Langjährige Serien von Untersuchungen mit Pollenfallen wurden ausgewertet und zeigen, dass die jährliche Variabilität der Pollen Produktion einiger Arten zu einem großen Teil mit den Monatsmittelwerten der Temperatur und des Niederschlages bestimmter vorhergehender Monate erklärt werden kann. Aufgrund des Vergleichs von Proben aus Pollenfallen mit Moospolstern lässt sich folgern, dass Oberflächenproben von Moosen und Seesedimenten die verschiedenen Pollenkörner unterschiedlich repräsentieren. Die Berücksichtigung dieser Faktoren kann die Ergebnisse von quantitativen Rekonstruktionen verbessern. Die Ergebnisse einer regionalen Vegetationsrekonstruktion für Dänemark und Norddeutschland zeigen, dass vor dem Beginn der menschlichen Landnutzung Kontinentalität und Bodensubstrat die Unterschiede in der natürlichen Offenheit des Waldes erklären können. Aufgrund einer Auswahl von Pollendiagrammen konnten wir zeigen, dass Vegetationsveränderungen oft in verschiedenen Regionen zur selben Zeit erfolgten, was auf sprunghafte Klimaveränderungen zu diesen Zeiten hinweist. Diese Analyse lässt auch vermuten, dass der parallelen Massenausbreitung von Hasel und Erle eine räumliche Ausbreitung mit geringer Populationsdichte vorangegangen ist, ansonsten müsste die Ausbreitung augenblicklich erfolgt sein. Die Ausbreitung der Arten nach dem Abschmelzen des Inlandeises und der holozänen Erwärmung muss jedoch in der Tat schnell vonstattengegangen sein, da Pollendiagramme aus Mittelschweden bereits in den ältesten Proben eine hohe Artenzahl aufweisen, die im weiteren Verlauf des Holozäns nicht mehr angestiegen ist. Insgesamt zeigt der Vergleich von sechs Pollendiagrammen, dass das Klima einen großen Einfluss auf die regionale Phytodiversität hat und sich der mögliche Effekt von langsamer Einwanderung nicht nachweisen lässt. Damit lässt sich vermuten, dass die prognostizierte Erwärmung in Mittel- und Nordeuropa kaum zu einem befürchteten Aussterben von Pflanzenarten führt. Wie im frühen Holozän werden die hier verbreiteten Arten ihre Arealgrenzen wahrscheinlich sehr schnell den neuen Klimabedingungen anpassen können. Diese Grenzen sind jedoch auch durch die Häufigkeit von Extremereignissen bestimmt, und jahreszeitliche Schichten in den Sedimenten geben Auskunft darüber, dass sich die Häufigkeitsverteilung über die Jahrtausende verändert hat. Mit Hilfe eines Vegetationsmodells konnten wir zeigen, dass solche Veränderungen die Verschiebung von Verbreitungsgrenzen von Bäumen genauso hervorgerufen haben könnte wie die Veränderungen der mittleren Temperatur.
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