Studien zur Vegetations-, Feuer-, und Klimadynamik im Spätquartär als Beitrag zum Schutz und Management des Biodiversitätszentrums "Mata Atlantica" in Südbrasilien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Paläoökologische Untersuchungen im südbrasilianischen Hochland auf der Serra Geral in Rio Grande do Sul (São José dos Ausentes und São Francisco de Paula Region) und der Serra do Tabuleiro (Mirante und Ciama) mit den Methoden der Pollen- und Holzkohlenanalyse an Umweltarchiven ermöglichen neue Einblicke in die Stabilität und Dynamik von neotropischen Ökosystemen im sogenannten „Mata Atlantica“ hotspot der Biodiversität. Während der dokumentierten Glazialperiode ab etwa 40.000 Jahre vor heute gab es in beiden Regionen die Vorherrschaft von Grassländern. Studien zur Pollenmorphologie von Gräsern deuten auf Grassländer mit Poaceae-Arten, die heute sowohl aus der Pampa in den Tieflandregionen (Argentinien, Uruguay, südliches Brasilien) als auch der Campos de Altitude in den höheren Gebirgsregionen (Südostbrasilien) stammen können. Araukarienwälder lagen nicht vor. Kleine Populationen konnten aber wohl in eiszeitlichen Refugien in tiefern feuchteren oder wärmeren Tälern oder an den feuchten Hängen der atlantischen Gebirge überdauern. Die küstennahe Serra do Tabuleiro war offenbar kein glaziales Refugium. Tropische Arten der atlantischen Tieflandregenwälder waren während des letzten glazialen Maximums (LGM) so gut wie gar nicht in dem südlichen Brasilien vertreten. Erst im Spätglazial und im Verlauf des Holozäns konnten sich erste tropische Baumarten zeitlich verzögert in den südlichen Regionen ausbreiten. Brände waren in der Glazialperiode sehr selten. Die glazialen Vegetationsverhältnisse reflektieren kalte Klimate mit häufigen Fröste und Jahresdurchschnittstemperaturen, die um 5-7 °C gegenüber heute niedriger lagen, und relativ trockene Klimate. Auf dem Hochland der beiden Untersuchungsregionen war auch das frühe und mittlere Holozän weitestgehend waldfrei und dominiert vom Grassland (Campos). Erst im Verlauf des Holozäns konnte sich an den Hängen der Atlantische Regenwald etablieren. Die Vielfalt an Arten hat erst im Laufe des Holozäns zugenommen. Araukarienwälder entwickelten sich erst im späten Holozän, selbst in der südlichsten, sehr niederschlagsreichen Hochlandregion. Diese Entwicklung reflektiert trockene Klimate mit relativ geringen Niederschlägen und langen Trockenperioden im frühen und mittleren Holozän. Erst in den letzten etwa 4000 bzw. insbesondere letzten 1000 Jahren kam es zu einem deutlichen Klimawandel mit hohen Niederschlägen ohne ausgeprägten Trockenperioden. Brände nehmen erst im Laufe des Holozäns mit unterschiedlichen Intensitäten zu. Die Ergebnisse im Vergleich mit anderen Studien, machen deutlich, dass Brände offenbar überwiegend vom Menschen verursacht wurden. Die spätholozäne Untersuchung von São José dos Ausentes macht deutlich, dass Brände einen sehr starken Einfluss auf die Vegetationsdynamik haben und spätholozäne Ausbreitung der Araukarienwälder stark beeinträchtigen und auf dem Hochland ein Mosaik von Campos und Araukarienwald schaffen. Bezüglich Management und Schutz der Untersuchungsgebiete lässt sich feststellen, dass in beiden Regionen auf dem südbrasilianischem Hochland das artenreiche Mosaik aus Campos, Araukarienwald und teilweise auch Atlantischer Regenwald natürlich ist. Aufgrund des erst sehr späten Klimawandels vor etwa 1000 Jahren zu einem deutlich feuchteren Klima lässt sich dieses Mosaik aus Wald und Grassland erklären. Häufige Brände halten die Grasländer offen, beeinträchtigen jedoch auch die Wälder. Extensive Beweidung der natürlichen Campusflächen wäre eine schonendere Alternative zur Erhaltung der Araukarienwälder, Atlantische Regenwälder und Campos auf dem südbrasilianischem Hochland.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2009. Dinâmica dos campos no sul do Brasil durante o Quaternário tardio, p. 13-25. In Pillar, V., Müller, S.C., Souza Castilhos, de Z.M., Jacques, A.V.Á. (eds). Campos Sulinos – conservação e uso sustentável da biodiversidade. Ministério do Meio Ambiente, Brasilia/DF, 403pp.
Behling H., Jeske-Pieruschka, V., Schüler, L. and Pillar, V.D.
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2010. Araucaria forest dynamics in relation to fire frequency in southern Brazil based on fossil and modern pollen data. Review of Palaeobotany and Palynology, 160, 53-60
Jeske-Pieruschka, V., Fidelis, A., Bergamin, R.S., Vélez, E. and Behling H.
