Pollen record and age determination of a sediment profile from Frengstadsetra, Norway

Innerdalen was once a mountain valley (ca. 780 m a.s.l.) with birch forests, bogs and several summer farms. Today it is a 6.5 km**2 artifical lake. In 1980 and 1981 archaeological and palynological investigations were carried out due to the hydroelectric power plans. Radiocarbon dated pollen diagrams from 9 different localities in Innerdalen provide information on a mountain environment which has been exploited to varying degrees by human groups for thousands of years. In the Birch Zone, ca. 9500-8500 years B.P., the deglaciated surface is vegetated by the normal sequence of pioneering species, first show-bed communities, then shrub/dwarf-shrub communities, and finally a birch forest community. In the Pine Zone, ca. 8500-7500 years B.P., the mixed Birch-Pine forest which prevailed at the end of the Birch Zone is replaced by a dense pine forest. The tree limit was higher than it is today. In the Alder Zone, ca. 7500-4000 years B.P., the newly arrived alder gradually succeeded pine, particularily on good soils. This alder forest has a modem analog in the pre-alpine gray alder forests in Norway. In the last part of the Alder Zone, ca. 6000-4000 years B.P., elm and hazel are nominally present on particularily rich soils, marking the edaphic and climatic optimum in Innerdalen. During this time the first evidence of human impact on the vegetation is apparent in the pollen diagrams. At both Sætersetra in the south of the valley and Liabekken in the north, forest clearance and the development of grazed grass meadows is documented, and human impact continues until the present. The Herb Zone, ca. 4000 years B.P. to 1600 A.D., is characterized by the rapid decline of alder. The forest is increasingly open, and bog formation is initiated. The sub-alpine belt of birch forest is established, probably due to the shift to a cooler, moister climate. Human activity can also have influenced the vegetational changes, although at 4 of the localities human activity also is first apparent after the alder decline. Some localities show measurably less human impact on the vegetation ca. 2600-2000 years B.P. Grazing intensity increases ca. 2000 years B.P. At the end of the Herb Zone rye and barley pollen is registered at Sætersetra and Flonan, indicating contact between the grazing activities of Innerdal and grain cultivation activities outside the valley. The Spruce Zone, ca. 1600 A.D. to the present, does not begin synchronously since the presence of long-distance transported spruce pollen at a locality is entirely dependent on the density of the vegetation ie. degree of human impact. The youngest spruce rise is ca. 1500 A.D. at Røstvangen, when summerfarming is initiated. Summerfarming activities in Innerdal produce an increasingly open landscape. Rye and barley pollen at several localities may indicate limited local cultivation, but is more likely long-distance transport via humans and domesticated animals from cultivated areas outside Innerdalen.

A new modern analogue reference dataset and its application to the 430-kyr pollen record from Lake Biwa

This study presents a newly compiled dataset of modern pollen and climate data from 798 sites across Japan and the Russian Far East. This comprehensive reference dataset combined with the modern analogue technique (MAT) provides a powerful tool for pollen-based reconstruction of the Quaternary Northwest Pacific climate. Pollen-derived reconstruction of the modern climate at the reference pollen-sampling sites matches well with the estimated modern climate values (R2 values vary between 0.79 and 0.95, and RMSEP values vary between 5.8 and 9.7% of the modern climatic range for all nine tested variables). The successful testing of the method encourages its application to the fossil pollen records. We used a coarse-resolution pollen record from Lake Biwa to reconstruct glacial-interglacial climate dynamics in central Japan since ~438 kyr and compared it to the earlier reconstruction based on a less representative reference dataset. The current and earlier results consistently demonstrate that the coldest glacial intervals experienced pronounced cooling in winter and moderate cooling in summer, supporting the growth of cool mixed forest (COMX) where warm mixed forest (WAMX) predominates today. During the last glacial, maximum (~24 kyr BP) mean temperatures of the coldest (MTCO) and warmest (MTWA) month were about -13 °C (RMSEP = 2.34 °C) and 21 °C (RMSEP = 1.66 °C) respectively, and annual precipitation (PANN) was about 800 mm (RMSEP = 158.06 mm). During the thermal optimums of the interglacial intervals, the temperatures of the coldest and warmest month were above 0 °C and 25 °C respectively, leading to the reconstruction of WAMX and temperate conifer forest (TECO). Although both these vegetation types grow in the southern part of Japan today, WAMX requires warmer space. The presence of WAMX during marine isotope stages (MIS) 11 and 1, and its absence during MIS 9 and MIS 5 contradict the marine isotope and Antarctic ice records, suggesting that the latter two interglacials were the warmest of the last 800 kyr. The apparent contradiction allows at least three different explanations including low temporal resolution of the pollen record; different trends in CO2 concentrations during 'short' and 'long' interglacials; and regional climate variability and non-linear response of different regions to the global forcing. More definitive conclusions will be possible on the basis of forthcoming high-resolution pollen records from central Japan.

Pollen record and age determination of a sediment profile from Schmiechener See, Germany

Die untersuchten Schluffe und Kiese sind unter kaltzeitlichen Bedingungen in einem See mit Schwimmpflanzengesellschaften abgelagert worden. Zur Sedimentationszeit gab es in der Umgebung des Sees eine tundrenartige Vegetation, die auch Steppenarten enthielt.

Palynology on a profile from the Krusné Hory Mountains

Site details: The raised bog Fláje-Kiefern (50°429N, 13°329 E; 760 m a.s.l.; size ca. 500x500 m) lies in the Krusné Hory Mountains (Erzgebirge), Czech Republic, about 10 km from Georgenfelder Moor in Germany. Hejny and Slavík (1988) described the phytogeographic region of the Krusne Hory Mountains as 'a region of mountain flora and vegetation, with thermophilous species largely missing. In the natural forests, conifers, especially spruce (Picea excelsa) prevail. The deforested areas have been converted into meadows and pastures'. The climate is cool with annual average temperatures of about 5°C and annual precipitation of about 900 mm. The bedrock is Precambrian crystallinicum.

Profiles of diatoms, pollen, XRD, XRF and organic composition of two sediment cores (PG2022 and PG2023) from Lake Kyutyunda in Yakutia, NE Siberia, Russia

Although the climate development over the Holocene in the Northern Hemisphere is well known, palaeolimnological climate reconstructions reveal spatiotemporal variability in northern Eurasia. Here we present a multi-proxy study from north-eastern Siberia combining sediment geochemistry, and diatom and pollen data from lake-sediment cores covering the last 38,000 cal. years. Our results show major changes in pyrite content and fragilarioid diatom species distributions, indicating prolonged seasonal lake-ice cover between ~13,500 and ~8,900 cal. years BP and possibly during the 8,200 cal. years BP cold event. A pollen-based climate reconstruction generated a mean July temperature of 17.8°C during the Holocene Thermal Maximum (HTM) between ~8,900 and ~4,500 cal. years BP. Naviculoid diatoms appear in the late Holocene indicating a shortening of the seasonal ice cover that continues today. Our results reveal a strong correlation between the applied terrestrial and aquatic indicators and natural seasonal climate dynamics in the Holocene. Planktonic diatoms show a strong response to changes in the lake ecosystem due to recent climate warming in the Anthropocene. We assess other palaeolimnological studies to infer the spatiotemporal pattern of the HTM and affirm that the timing of its onset, a difference of up to 3,000 years from north to south, can be well explained by climatic teleconnections. The westerlies brought cold air to this part of Siberia until the Laurentide ice-sheet vanished 7,000 years ago. The apparent delayed ending of the HTM in the central Siberian record can be ascribed to the exceedance of ecological thresholds trailing behind increases in winter temperatures and decreases in contrast in insolation between seasons during the mid to late Holocene as well as lacking differentiation between summer and winter trends in paleolimnological reconstructions.

Pollen record of sediment profile NERO from Russia

(of book) Problems of origin of the hydrosphere, history of formation and development of underground water, of the World Ocean, lakes, rivers, surface and subsurface ice are under consideration in the book. An attempt of the complete reconstruction of the continental hydrosphere in the Eastern Europe in Late Pleistocene is made. Methods of paleohydrologic studies are described. Some papers are devoted to paleoclimatic problems of river runoff formation and paleotermic evolution of continental glaciers.

XRF scanning, pollen and spores of ODP Site 108-659

Pliocene vegetation dynamics and climate variability in West Africa have been investigated through pollen and XRF-scanning records obtained from sediment cores of ODP Site 659 (18°N, 21°W). The comparison between total pollen accumulation rates and Ti/Ca ratios, which is strongly correlated with the dust input at the site, showed elevated aeolian transport of pollen during dusty periods. Comparison of the pollen records of ODP Site 659 and the nearby Site 658 resulted in a robust reconstruction of West African vegetation change since the Late Pliocene. Between 3.6 and 3.0 Ma the savannah in West Africa differed in composition from its modern counterpart and was richer in Asteraceae, in particular of the Tribus Cichorieae. Between 3.24 and 3.20 Ma a stable wet period is inferred from the Fe/K ratios, which could stand for a narrower and better specified mid-Pliocene (mid-Piacenzian) warm time slice. The northward extension of woodland and savannah, albeit fluctuating, was generally greater in the Pliocene. NE trade wind vigour increased intermittently around 2.7 and 2.6 Ma, and more or less permanently since 2.5 Ma, as inferred from increased pollen concentrations of trade wind indicators (Ephedra, Artemisia, Pinus). Our findings link the NE trade wind development with the intensification of the Northern Hemisphere glaciations (iNHG). Prior to the iNHG, little or no systematic relation could be found between sea surface temperatures of the North Atlantic with aridity and dust in West Africa.

Pedogeomorphology, geochronology and paleobotany of soil profiles obtained in the Kyichu River catchment, sourthern Tibet

Results of pedogeomorphological, geochronological and paleobotanical investigations are presented covering the last ca. 4,000 years. The study sites are located in the heavily degraded Kyichu River catchment around Lhasa at 3,600-4,600 m a.s.l. Repeatedly, colluvial sediments have been recorded overlying paleosols. These deposits can be divided into i) coarse-grained sediments with a high proportion of stones and boulders originating from alluvial fans and debris flows, ii) matrix supported sediments with some stones and boulders originating from mudflows or combined colluvial processes such as hillwash plus rock fall, and iii) fine-grained sediments originating from hill wash. The IRSL multi-level dating of profile QUG 1 points to a short-time colluvial sedimentation between 1.0 ± 0.1 and 0.8 ± 0.1 ka. In contrast, dated paleosols of profile GAR 1 (7,908 ± 99 and 3,668 ± 57 BP) encompass a first colluvial episode. Here, the upper colluvial sedimentation took place during several periods between 2.6 ± 0.3 and 0.4 ± 0.1 ka. For the first time in Tibet, a systematic extraction, determination and dating of charcoals from buried paleosols was conducted. The charcoals confirm the Late Holocene presence of juniper forests or woodlands in a now treeless, barren environment. A pollen diagram from Lhasa shows a distinct decline of pollen of the Jumperus-type around 4,140 ± 50 BP, which is interpreted as indicating a clearing of forests on the adjacent slopes. It is assumed that the environmental changes from forests to desertic rangelands since ca. 4,000 BP have been at least reinforced by humans.

Pollen record in bones from Barsbek, northern Germany

Als im Frühsommer 1949 die ersten Pferdeschädel und Hundeknochen als Streufunde aus dem Barsbeker Moor bekannt wurden, war es wünschenswert, mit Hilfe der Pollenanalyse eine zeitliche Zuordnung zu versuchen. Auf diese Weise konnte unter Umständen wieder ein prähistorischer Horizont pollenanalytisch fixiert werden, da u.a. auch datierbare Keramikreste aus der römischen Kaiserzeit gefunden wurden. Die Analyse des aus der Stirnhöhle zweier Pferdeschädel entnommenen Materials ergab die beiden obersten in der Tabelle verzeichneten Pollenspektren. Bei der Untersuchung fiel auf, daß das Einschlußmaterial der Funde stark feinsandig und etwas tonig war. Auch der Finder gab an, daß die Knochen dem Sand, bis zu dem der Torfabbau niedergetrieben wurde, unmittelbar auflagen. Eine Bohrung, die am Westende des Torfstiches niedergebracht wurde, zeigte ebenfalls diese Zwischenschicht als deutliche Sandeinschwemmung. Diese wird noch einmal von grobdetritischen Flachwasser-Ablagerungen unterlagert.

Reference datasets and pollen record from sediment core YAK, Yakumo, SW Hokkaido

This study reconstructs middle and late Holocene vegetation and climate dynamics in the Oshima Peninsula, SW Hokkaido, using the published method of biome reconstruction and modern analogue technique applied to the Yakumo pollen record (42°17'03''N, 140°15'34''E) spanning the last 5500 years. Two previously published matrices assigning Japanese plant/pollen taxa to the major vegetation types (biomes) are tested using a newly compiled dataset of 78 surface pollen spectra from Hokkaido. With both matrices showing strengths and weaknesses in reconstructing cool mixed and temperate deciduous forests of Hokkaido, the results suggest the necessity to consider the whole list of identified terrestrial pollen taxa for generating robust vegetation reconstructions for northern Japan. Applied to the fossil pollen data, both biome-reconstruction approaches demonstrate consistently that oak-dominated cool mixed forest spread in the study region between 5.5 and 3.6 cal ka BP and was subsequently replaced by beech-dominated temperate deciduous forest. The pollen-based climate reconstruction suggests this change in the vegetation composition was caused by a shift from cooler and drier than present climate to warmer and wetter, similar to modern conditions about 3.6 cal ka BP. Comparing the pollen-based reconstruction results with the published marine records from the NW Pacific, the reconstructed vegetation and climate dynamics can be satisfactorily explained by the greater role played by the warm Tsushima Current in the Sea of Japan and in the Tsugaru Strait during the middle and late Holocene. An increase in sea surface temperatures west and south of the study site would favour air temperature rise and moisture uptake and cause an increase in precipitation and snow accumulation in the western part of Hokkaido during the late Holocene.

Microflora from Molasse sediments in southern Germany

1. Polleninventar: Erstmals wurde der Sporomorpheninhalt der Süssbrackwassermolasse und der Oberen Süsswassermolasse Südbayerns einer umfassenden Sichtung unterzogen. Von den überprüften 92 Fundstellen erwiesen sich 55 als sporomorphenführend. Nur 15 davon waren so ergiebig, daß ihr Inhalt quantitativ erfaßt und als Grundlage für die Erstellung eines Diagramms herangezogen werden konnte. Dennoch weist der systematische Katalog 272 Formen auf. Dies ist eine im Vergleich mit anderen, in neuerer Zeit bearbeiteten neogenen Pollenfloren Mitteleuropas sehr große Zahl, wie folgende Angaben belegen: Niederrheinische Braunkohle 175 Arten, Braunkohle der Oberpfalz 138 Arten, subalpine Flözmolasse Bayerns 93 Arten und subalpine Molasse der Ostschweiz und der zentralen und westlichen Paratethys 219 Arten. Dieser Reichtum erklärt sich unschwer aus der Größe des Untersuchungsgebietes, das vom Allgäu im Westen bis an die Salzach im Osten reichte. Überwiegend gehören die nachgewiesenen Formen gutbekannten Arten bzw. Formenkreisen an. Deshalb wurde lediglich die Aufstellung von 2 neuen Gattungen, 19 neuen Arten sowie 5 Neukombinationen nötig. Neue Genera: Nr. (165) Ludwigiapollis Nr., (248) Caesalpiniaceaepollenites, 311 Neue Spezies: (039) Polypodiaceoisporltes subtriangularis, (046) P. pityogrammoides, (067) Perinomonoletes imperfectus, (124) Cycadopltes gemmatus, (125) C. concinus, (133) Lillacidites tener, (137) Nupharipollenites microechinatus, (150) Polyporopollenites nanus, (161) Porocolpopollenites subrotundus, (165) Ludwigiapollis labiatus, (169) Sporotrapoidites cucculatus, (190) Tricolpopollenites cribosus, (192) T. variabilis, (204) Tricolporopollenites pulcher, (210) T. operculiferus, (213) T. pseudomarcodurensis, (217) T. magnolaevigatus, (245) Umbelliferaepollenites achldorfensis, (248) Caesalpiniaceaepollenites antiquus Neukombinationen: (081) Pityosporites koraensis, (128) Magnoliaepollenites magnolioides, (130) M. graciliexinus, (168) Sporotrapoidites erdtmannii, (177) Chenopodipollis psilatoides. Für die meisten der vorgefundenen Sporomorphen sind die Lieferpflanzen bereits bekannt. Dennoch gingen parallel zur Bestimmung, d.h. der Zuordnung der Funde zu Gruppen des morphographischen Sporomorphensystems, die Bemühungen auch dahin, solche Lieferpflanzen, v.a. der selteneren oder neu gefundenen Sporomorphen, zu ermitteln; einige der neuen Arten sind in ihrer Verwandtschaft eindeutig, was durch die Benennung zum Ausdruck gebracht wird (s.o). Für die Mehrzahl der neuen Spezies und für viele bisher in ihrer Verwandtschaft unklare Formen ließ sich die botanische Deutung zumindest eingrenzen. Dies gelang für 148 Formen. Es handelt sich dabei teils um subtropisch-tropische Gewächse, teils aber auch um Pflanzen gemäßigter Klimata. Für genaue Zuweisungen sind jedoch umfangreiche Rezentvergleiche nötig, die einer eigenen Bearbeitung vorbehalten bleiben müssen. Auch einige als Sammelgruppen behandelte Formenkreise erfordern für eine Aufgliederung detailliertere Untersuchungen als sie in diesem Rahmen durchführbar waren. (z. B. Tricolpopollenites asper, T. sp. 2 u.a.). Andere Formen und Gattungen wiederum erwiesen sich dagegen als viel zahlreicher und leichter differenzierbar als bisher angenommen (z. B. Pinaceen, Magnoliaceen, Cyperaceen). In diesem Zusamenhang ist auch zu erwähnen, daß von Hemitrapa zwei Arten mit offensichtlich stratigraphischer Aussagekraft unterscheidbar sind; die Interpretation von Tricolporopol1enltes wackersdorfensis sensu MOHR & GREGOR (1984) als Gleditsia muß nach vorliegenden Erkenntnissen dagegen in Frage gestellt werden. Für 36 Formspezies blieb die Lieferpflanze völlig unbekannt oder es lassen sich höchstens vage Vermutungen anstellen. 2. Biostratigraphie: Fragen der Brauchbarkeit von Mikrofloren für die stratgraphische Gliederung der jüngsten Molassesedimente Südbayerns bildeten den zweiten Schwerpunkt vorliegender Bearbeitung. a) Reichweite: Die Fülle des gefundenen Sporomorphenmaterials brachte es mit sich, daß bei etlichen Formen eine weitere stratigraphische Reichweite als bisher angenommen festgestellt wurde. Zum Teil wurde diese Revision durch die Neugliederung des Paratethys-Miozäns nötig. b) Palynologische Gliederung: Im Laufe der Untersuchungen zeigte sich bald, daß allein auf der Basis der mikrofloristischen Bearbeitung kein von anderen Fossilresten unabhängiges stratigraphisches Gliederungsschema zu finden war. Weder die von anderen Autoren favoritisierte Leitformen-Methode, noch die Aufgliederung nach Klimaelementen ergab ein brauchbares Bild. Lediglich die bekannte generelle Abnahme der miozänen, paläotropischen und thermophilen Elemente und die Zunahme der pliozänen, arktoteriären und gemäßigten während des Neogens ließ sich deutlich ausmachen. Dagegen ermöglicht die Berücksichtigung des Sporomorpheninhalts eine Ergänzung und Deutung der vertebrat-stratigraphisch ausgeschiedenen Abfolgen. Voraussetzung ist die Möglichkeit einer Zuordnung zu einer natürlichen Art, Gattung oder wenigstens Familie und daraus ableitbar wiederum die Zuordnung zu einer oder mehreren Pflanzengesellschaften. Aufgeteilt nach Diversität, Dominanz und Verhältnis von 'Feuchtpflanzen' bzw. autochthonen Gemeinschaften zu mesophilen Phanerophyten bzw. allochthonen Gemeinschaften lassen sich in Südbayern fünf Pollenbilder erkennen, die mit den MN-Einheiten der Zoostratigraphie in Beziehung gebracht werden können. Die Pollenbilder 1 und 2, ungefähr entsprechend den Säugereinheiten 4b und 5, dokumentieren gattungsreiche, polydominante Mikrofloren, deren Lieferpflanzen vor allem verschiedenen Naß- und Feuchtgesellschaften angehören. Dementprechend sind Pteridaceen, Schizaeaceen, Cyperaceen und Poaceen relativ häufig. Das Pollenbild 1 (Langenau und Rauscheröd) zeichnet sich durch eine gewisse Artenarmut aus, wohingegen im Pollenbild 2 (Hitzhofen und Rittsteig) die Diversität zunimmt und Palmenpollen neben anderen mesophilen Akzessorien eine merkliche Rolle spielt. Bemerkenswert ist in den Entnahmeprofilen das Vorkommen kohliger Sedimente. Bezeichnend für Sporomorphenbild 3 sind oligodominante Mikrofloren, zusammengesetzt aus Elementen artenarmer Au- und Sumpfwälder (Taxodiaceen, Cyperaceen) sowie mesophiler 'Pionierwälder' (Pinaceen, Leguminosen). Fehlende Kohlebildung und das Zurücktreten mesophiler, d. h. allochthoner Lieferpflanzen sind weitere Charakteristika. Dieses Sporomorphenbild mit den Fundpunkten Gallenbach und Unterneul enspricht ungefähr der Säugereinheit MN 6. Die beiden stratigraphisch jüngsten Pollendiagramme 4 und 5 setzen sich deutlich von dem vorhergehenden ab. Belegt sind nun wiederum gattungsreiche, polydominante Pflanzenge seIl schaften feuchter, aber nicht nasser Biotope, in denen es ebenfalls mancherorts zur Kohlebildung kam. Gegenüber den Sporomorphenbildern und 2 ist der Anteil mesophiler Lieferpflanzen deutlich erhöht auf Kosten der Feuchtelemente. Letzteres gilt vor allem für das Sporomorphenbild 5 (Leonberg), in dem Fagaceen Pollen (Quercus, Fagus) vorherrscht. sporomorphenbild 4 entspricht annähernd MN 8 mit den Fundpunkten Hassenhausen und Achldorf, während Leonberg, nahe Marktl gelegen, MN 9 zugehört. Auf dem Umweg über diese an der Säugetierstratigraphie 'geeichten' Mikrofloren gelingt es, stratigraphisch unsichere Fundpunkte, wenn sie nur genügend formen- und individuenreich sind (Burtenbach, Lerchenberg, Wemding), einzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich die in Diagramm 10 dargestellte Reihung vom Liegenden zum Hangenden. Dürftige Sporomorphenfloren oder Floren, die ausschließlich autochthone Feuchtelemente zeigen, können pollenstratigraphisch nicht sicher angesprochen werden, weil ihr Pollendiagramm undeutlich bleiben muß. Entsprechend der anerkannten Unterstellung, daß Phytostratigraphie zugleich Klimastratigraphie ist, läßt die dargestellte, im Grunde auf der Ausscheidung verschiedener Ukotypen basierende Gliederung sich auch paläoklimatisch interpretieren: Danach ist das verarmte Sporomorphenbild 3 in Südbayern als Ausdruck des vegetationsgeschichtlichen Pessimums anzusehen. Da die nachgewiesenen Sippen noch höhere Wärmeansprüche besitzen, ist nicht ein Temperaturrückgang, sondern ein Absinken der Niederschlagsmenge als begrenzender Faktor am wahrscheinlichsten und auf diese Weise das Ausbleiben von Pollen mesophiler Phanerophyten des Hinterlandes einleuchtend. 3. Paläogeographie: Bei dem Versuch, mit benachbarten Gebieten stratigraphische Beziehungen herzustellen, ergab sich, daß dies zwar über eine kürzere Entfernung recht gut gelingt, daß aber vor allem zu den Mikrofloren der niederrheinischen Braunkohle ein signifikanter Unterschied besteht: In Süddeutschland lassen die Pollendiagramme auf eine raschere Veränderung in der Zusammensetzung der Wälder schließen. Mit anderen Worten: altersgleiche Mikrofloren in Nordwestdeutschland täuschen ein höheres Alter vor. Erst im Obersarmat ähneln sich die jeweiligen Sporomorphenbilder. Damit erklärt sich auch, daß frühere Bearbeiter Schwierigkeiten hatten, mikrofloristische Befunde aus Süd- und Nordwestdeutschland miteinander zu korrelieren. Als Ursache für dieses überraschende Phänomen einer mittelmiozänen Diagrammverschiebung wird die stärkere, sprich länger andauernde maritime Beeinflussung des Niederrheingebietes angesehen.