Climatic and human impacts on mountain vegetation at Lauenensee (Bernese Alps, Switzerland) during the last 14,000 years

Lake sediments from Lauenensee (1381 m a.s.l.), a small lake in the Bernese Alps, were analysed to reconstruct the vegetation and fire history. The chronology is based on 11 calibrated radiocarbon dates on terrestrial plant macrofossils suggesting a basal age of 14,200 cal. BP. Pollen and macrofossil data imply that treeline never reached the lake catchment during the Bølling–Allerød interstadial. Treeline north of the Alps was depressed by c. 300 altitudinal meters, if compared with southern locations. We attribute this difference to colder temperatures and to unbuffered cold air excursions from the ice masses in northern Europe. Afforestation started after the Younger Dryas at 11,600 cal. BP. Early-Holocene tree-Betula and Pinus sylvestris forests were replaced by Abies alba forests around 7500 cal. BP. Continuous high-resolution pollen and macrofossil series allow quantitative assessments of vegetation dynamics at 5900–5200 cal. BP (first expansion of Picea abies, decline of Abies alba) and 4100–2900 cal. BP (first collapse of Abies alba). The first signs of human activity became noticeable during the late Neolithic c. 5700–5200 cal. BP. Cross-correlation analysis shows that the expansion of Alnus viridis and the replacement of Abies alba by Picea abies after c. 5500 cal. BP was most likely a consequence of human disturbance. Abies alba responded very sensitively to a combination of fire and grazing disturbance. Our results imply that the current dominance of Picea abies in the upper montane and subalpine belts is a consequence of anthropogenic activities through the millennia.

14 000 Jahre Klimageschichte am Lauenensee

Anhand fossiler Überreste von Chironomiden (Zuckmücken) in den Sedimenten des Lauenensees wurden Temperaturveränderungen im westlichen Berner Oberland über die letzten 14 000 Jahre rekonstruiert. Mittlere Juli-Lufttemperaturen wurden mithilfe eines Kalibrationsdatensatzes und eines Temperaturrekonstruktionsmodells rekonstruiert, welches bereits in einer früheren Studie entwickelt worden ist. Während dem Allerød (~14,000-12,700 kal. Jahre vor heute) wurden Temperaturen zwischen 8,7-12,0 °C berechnet, während der Jüngeren Dryaszeit (-12 700- 11 700 kal. Jahre vor heute) Werte um 10,2-10,7 °C und während dem Früh- bis Mittelholozän (-11 700-3000 kal. Jahre vor heute) Temperaturen um 12,0-14,5 °C. Für das Spätholozän (ab -3000 kal. Jahre vor heute) wurden tiefere Temperaturen (10-12 °C) geschätzt. Der menschliche Einfluss wird ab 4300 kal. Jahre vor heute deutlich in den Chironomidenvergesellschaftungen sichtbar und beeinträchtigt möglicherweise die Verlässlichkeit der Temperaturrekonstruktion für dieses Zeitintervall. Die Temperaturrekonstruktion stimmt gut mit anderen paläoklimatischen Rekonstruktionen der Alpen sowie dem Anstieg der Baumgrenze in dieser Region überein.

Die Vegetationsgeschichte der letzten 14 000 Jahre am Lauenensee

Sedimente des Lauenensees (Berner Oberland, 7381 m ü.M.) wurden untersucht, um mittels Pollen-, Pflanzenrest-und Holzkohleanalyse die regionale Vegetations-und Feuergeschichte zu rekonstruieren. Die Chronologie basiert auf elf kalibrierten Radiokarbondaten von terrestrischen Pflanzenresten und ergab ein Basisalter von 14 200 kal. Jahren vor heute (12 250 v. Chr.). Während des Bölling-Allerød lnterstadials war das Einzugsgebiet des Lauenensees noch nicht bewaldet. Somit lag die Waldgrenze in den Nordalpen tiefer als in den Zentral-und Südalpen. Die Wieder-bewaldung startete nach der Jüngeren Dryas vor 11 600 kal. Jahren (9650 v. Chr.). Diese frühen Birken-und Föhrenwälder (Betula und Pinus sylvestris) wurden vor rund 7500 kal. Jahren (5550 v. Chr.) durch Weisstannenwälder(Abies alba) ersetzt. Der erste menschliche Einfluss ist ab dem späten Neolithikum belegt (5700 bis 5200 kal. Jahre vor heute, 3750-3250 v. Chr.). Mit zwei hochaufgelösten Sequenzen wurde die Ausbreitung der Fichte (Picea abies) im Neolithikum (5700 bis 5200 kal. Jahre vor heute, 3750-3250 v. Chr.) und der Kollaps der Weisstanne in der Bronzezeit (4100 bis 2900 kal. Jahre vor heute, 2150-950 v. Chr.) untersucht. Die Resultate der Kreuzkorrelationen zeigen, dass die Ausbreitung der Grünerle (Ainus viridis) sowie der Wechsel von Weisstannen-zu Fichtenwäldern durch den Menschen ausgelöst wurde. Die Weisstanne reagiert nachweislich sehr sensibel auf Beweidung und Feuer, weshalb sich die heutige Fichtendominanz im oberen montanen und subalpinen Vegetationsgürtel aus der menschlichen Nutzung über die Jahrtausende ergeben haben muss.