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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollenanalyse (Palynologie) |
Rekonstruiert durch Vergleiche mit modernen Pollenspektren die Zusammensetzung der Paläovegetation, die i.w. vom Paläoklima abhängt (problematisch ist die Reaktionszeit der Vegetation auf abrupte Klimawechsel)
-> Pollenkörner und -sporen werden von Angiospermen und Gymnospermen zur Befruchtung und Fortpflanzung produziert und über Wind (Wasser, Tiere etc.) verteilt, da äußere Hülle (Extine) sehr wiederstandsfähig gegenüber Säuren erhalten sich Pollen im Sediment -> Pollenniederschlag ist je nach Spezies verschieden und variiert in Abhängigkeit von Produktivität und Verteilungsrate (-> es gibt überrepräsentierte und unterrepräsentierte Spezies im Sediment). Analyse umfasst Trennung der Pollen von der Probe, Zählen der Pollen und Einteilung nach Spezies (jede Spezies hat verschiedene Pollen, die nach Morphologie unterschieden werden -> Pollentyp), in jedem Horizont gibt es eine Mischung aus verschiedenen Pollentypen (Pollenspektrum), dann Darstellung in Pollendiagrammen: 1. Relative Pollendiagramme basieren auf dem prozentualen Anteil jeden Pollentyps an gesamter Pollensumme (meist ohne aquatische Taxa), zeigen Abhängigkeit von Produktivität/Verteilungsrate -> Rückschluss auf Anteil an Gesamtvegetation bisweilen problematisch 2. Absolute Pollendiagramme basieren auf der Pollenkonzentration (Anzahl von Pollenkörnern pro Einheit Sedimentvolumen), durch absolute Datierungen wird Sedimentationsrate ermittelt -> Polleninflux pro Zeit wird bestimmt |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Abteilung Paläoökologie |
a) Institut für Pflanzenwissenschaften, d.h. ökologische Forschung
b) Oeschger Zentrum für Klimaforschung c) Zusammenarbeit mit Kantons-Archäologien (v.a. Luzern, Solothurn) Hauptziel: • Rolle von biotischen Prozessen: Konkurrenz, Einwanderung, etc. • Rolle des Klimas und abiot. Prozesse: Temperaturen, Niederschläge, Einstrahlung, Erosion, natürliche Feuer, etc. • Rolle der Menschen: Landnutzung, Rodungsfeuer, Besiedlung, etc. |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Wichtige Fragen für diese Vorlesung |
> Proxis und Potential dieser Proxis?
> Vegetationsgeschichte nördlich der Alpen und in den Alpen vom LGM bis heute in groben Zügen > Nomenklatur des Spätglazials 18‘000 – 11‘600 BP cal. und Wechselwirkungen mit dem Klima? > Rekonstruktion des Klimas? > Natürliche Vegetation und menschlicher Einfluss auf die Vegetation? > Modelle simulieren Vegetationsdynamik in der Vergangenheit und in der Zukunft > Wie beeinflusst die Vegetation die Sedimentation? |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Die Vergangenheit ein Schlüssel für die Zukunft oder „back to the future |
- Änderung der Landschaft durch Klimaveränderungen
- Änderung der Landschaft durch unterschiedliche menschliche Nutzung - Sedimentkerne als „Geschichtsbücher“ |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Archiv: z.B. Seesedimente |
Hauptinteresse ist der biotische Anteil
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Das Rückgrat: Radiokarbondatierungen -> Alterstiefenmodell |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen |
Pollenspektren = qualitative und quantitative Info zum Pollengehalt einer Probe, sei es eine heutige Oberflächenprobe oder eine subfossile Probe aus einem natürlichen Archiv (Seesediment, Torf)
Pollensequenzen = Abfolgen von Pollen-Spektren, sind der einfachste und weitest verbreitete Zugang zur Langzeit-Dynamik der Vegetation. Pollensequenzen sind Matrizen aus Probentiefen und Anzahl Pollenfunden pro Pollentyp; sie eignen sich für statistische Auswertungen. Pollensequenzen werden visualisiert durch Pollendiagramme Pollen = Blütenstaub -> männliche Reproduktionseinheit der höheren Pflanzen (von Anthere auf Stigma) Äussere Wand der Pollenkörner aus Sporopollenin -> Hochpolymere aus Carotinoiden und Carotinoidestern, sehr robust |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Pollen und Holzkohle zeigen Vegetationsveränderungen, Waldbrände und Landwirtschaft |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Pollenproduktion ist sehr unterschiedlich |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Windbestäubte Gehölzarten Mitteleuropas |
- Betula pendula: Hängebirke
- Fraxinus excelsior: Esche - Alnus glutionsa: Schwarzerle - Ostrya carpinifolia: Hopfenbuche - Corylus avellana: Haselstrauch - Quercus petraea: Traubeneiche - Fagus silvatica: Rotbuche - Abies alba: Weisstanne - Picea abies: Rottanne Fichte - Pinus sylvestris: Kiefer, Föhre, Dähle -> alle Koniferen sind windbestäubt |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Einige insektenbestäubte Baumarten |
- Linden: z.B. Tilia platyphyllos
- Ahorn: z.B. Acer pseudoplatanus - Efeu: Hedera helix |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Individuelle Unterschiede, nach Standort |
Bei Windblütigen herrscht ein besonders deutlicher Kontrast zwischen Individuen, die im Wald stehen (Kronenschluss) und freistehenden Individuen
Frage: Wenn prähistorische Bauern Wald roden, wie verändert sich die Baumpollen-Produktion pro Fläche und Zeit? |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Pollendeposition, nach Komponenten |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Pollendeposition und Beziehung zu Beckengrösse |
• Kleine Becken sind von Lokal-Pollen dominiert
• Grosse Becken sind von Regional-Pollen dominiert |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Pollen-Deposition: Oberflächenproben |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Pollen Darstellung der Resultate |
Prozente! -> Pollenprozent-Diagramme
Aber auch Konzentrationen und Influx (Anzahl Pollen pro cm2 pro Jahr) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Interglaziale: Vegetationsveränderungen durch Klima, Beispiel England |
Klimagesteuerte Prozesse sind in den verschiedenen Interglazialen fast gleich
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Interglazial Bilshausen (vor ca. 400’000 Jahren, MIS 11, evtl. MIS 13) |
Mittel Pleistozän - Bilshausen Warmphase
MIS 11 (evtl. 13), Dauer 25‘000 Jahre, vor ca. 400‘000 Jahren Sediment = Tone Holzmaar -> Bilshausen = 290 km |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Temperaturrekonstruktion mit Pollen |
pdf-Methode (probability density functions) probabilistic indicator taxa aproach
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Spätglazial 15‘000-11‘000 Jahre vor heute: Gerzensee: Temperatur |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Europa vor 18000 cal BP, frühe Späteiszeit |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Ein spätglaziales Pollen-Diagramm |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Interpretierte Vegetation |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Späteiszeit (17'000 - 12'600 v.Chr.) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Bewaldete Späteiszeit (12'600 - 9'600 v.Chr) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima Die letzten 20‘000 Jahre: Vom Eis (LGM) zum Feuer (Holozän) -> Waldbrand-Geschichte der Schweiz Wärmezeit (9'600 - 6'500 v.Chr) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) |
> höchstmögliche zeitliche Auflösung, also geschichtete Sedimente
> Siedlungsnähe > gute Klimaproxies (nicht Pollen) Burgäschisee - kleiner See: lokaler Polleneintrag - tiefer See im karbonatischen Einzugsgebiet: Chance auf geschichtete Sedimente - Intensive archäologische Untersuchungen rund um den See belegen Siedlungstätigkeit über viele Jahrtausende und damit bestmögliche Abbildung von Kulturindikatoren im Sediment |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Burgäschisee Bathimetrie /Seismik |
Niederreiter-Bohrung:
- Wassertiefe 31 m - 3 Meter lange Bohrkerne am Stück |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Burgäschisee Sedimente |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Burgäschisee Pollenprozentdiagramm Burgäschisee |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Sind Klimaänderungen und Landnutzung (Bevölkerungsdichte?) in den tiefen Lagen Europas miteinander verbunden? |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Sind Klimaänderungen und Landnutzung (Bevölkerungsdichte?) in den tiefen Lagen Europas miteinander verbunden? Öffnungen der Wälder in klimatisch günstigen Phasen |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Sind Klimaänderungen und Landnutzung (Bevölkerungsdichte?) in den tiefen Lagen Europas miteinander verbunden? Synchrone Rodungsphasen entsprechen Anbauphasen |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Start: Feuer auch im Sediment (1920-1994) des Lago di Origlio |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Erste Feuergeschichte der Schweiz: Tessin |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Feuer verändern die Vegetation im Tessin |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Zeitreihen: Kreuzkorrelationen Origlio |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Modelle zur Aussage über die Zukunft |
Simulation jedes Individums durch ökophysiologogische Parameter
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Reaktion von Arten auf Feuer und Temperatur |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Modell für die Südalpen: Temperatur-und Niederschlagszenario, kein Feuer |
Modell stimmt nicht mit Wirklichkeit überein: Es gibt heute keine Weisstannen-Mischwälder in den tiefen Lagen Norditaliens
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Modell mit Feuer (Holzkohlepartikelkurve) |
Starke Abnahme der Weisstanne im Bestand
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Vergleich des Modells mit der Pollenaufzeichnung |
zur Validation der Modelle
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Vegetationsveränderungen durch menschliche Nutzung und Feuer: Tessin Zunahme der Brände im Neolithikum obwohl Klima ozeanischer (feuchter)? |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Natürliche Vegetation (vor 5000 Jahren) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Heutige Vegetation |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Klima, Vegetation und menschlicher Einfluss im Wildhorngebiet seit der letzten Eiszeit |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Klima, Vegetation und menschlicher Einfluss im Wildhorngebiet seit der letzten Eiszeit Vegetation und Klima: Iffigsee |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Klima, Vegetation und menschlicher Einfluss im Wildhorngebiet seit der letzten Eiszeit Vegetation und menschliche Nutzung: Iffigsee – Schnidejoch |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Klima, Vegetation und menschlicher Einfluss im Wildhorngebiet seit der letzten Eiszeit Vegetation und Klima: Lauenensee |
Brände beim Übergang LAU-4 zu LAU-5? -> Abies alba nimmt ab, Picea abies erscheint
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Klima, Vegetation und menschlicher Einfluss im Wildhorngebiet seit der letzten Eiszeit Vegetation und menschliche Rodungstätigkeit (Waldbrände) am Lauenensee |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Klima, Vegetation und menschlicher Einfluss im Wildhorngebiet seit der letzten Eiszeit Vegetation und menschliche Nutzung: Lauenensee – Neolithikum (5700-5200 BP) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen (Wallis) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen (Wallis) Gouillé Rion, 2343 m |
Heute einzelne Baumgruppen aber kein Wald
Höchstes Individuum von Arve (0.5) m auf 2400 m oberhalb Gouillé Rion, 2343 m |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen Nadeln zeigen Klima |
- Nicht nur Pollen
- Nadeln fliegen nicht weit - Viele Nadeln = Gunstphase |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen Veränderung der maximalen Waldgrenze durch Mensch |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen Wald-Ökoton |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen Modelle z.B. „landclim“ |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen Lac du Mont d‘Orge: Welten ->Winter Colombaroli et al. 2012) |
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Subalpine bis alpine Hochlagen der Zentralalpen Lac du Mont d‘Orge im Neolithikum |
Menschliche Nutzung (durch Waldbrände) erhöht Biodiversität und Sedimentzusammensetzung
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Paläoökologie: Pollen, Makroreste, Holzkohlen, Chironomiden
Vegetationsveränderungen durch Klima und Mensch (Holozän) Zusammenfassung: Auswirkungen des menschlichen Einflusses |
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