Record of pollen, silt and greyscale stack from the Eifel Laminated Sediment Archive (ELSA)

Investigating the processes that led to the end of the last interglacial period is relevant for understanding how our ongoing interglacial will end, which has been a matter of much debate. A recent ice core from Greenland demonstrates climate cooling from 122,000 years ago driven by orbitally controlled insolation, with glacial inception at 118,000 years ago. Here we present an annually resolved, layer-counted record of varve thickness, quartz grain size and pollen assemblages from a maar lake in the Eifel (Germany), which documents a late Eemian aridity pulse lasting 468 years with dust storms, aridity, bushfire and a decline of thermophilous trees at the time of glacial inception. We interpret the decrease in both precipitation and temperature as an indication of a close link of this extreme climate event to a sudden southward shift of the position of the North Atlantic drift, the ocean current that brings warm surface waters to the northern European region. The late Eemian aridity pulse occurred at a 65° N July insolation of 416 W/m**2, close to today's value of 428 W/m**2, and may therefore be relevant for the interpretation of present-day climate variability.

Silt content of two lake records from the Eifel

A comparison of a last interglacial annually laminated and varve counted maar lake record from the Eifel/Germany, with a laminated lake sediment record from Northern Germany shows, that high resolution cores can be correlated across central Europe by dust/loess content, if the resolution of grain size data is on the order of decades/centuries. Phases of widespread dust dispersal are the same as the cold events in the Greenland ice and North Atlantic sea surface temperature patterns. The first occurrence of dust in Northern Germany and in the Eifel is during the Late Eemian Aridity Pulse (LEAP, Sirocko et al. 2005) which is called C26 in ocean records (McManus, same vol.). This cold and arid event occurred exactly at the time of the last glacial inception at 118 kyr. Vegetation change in Northern Germany and the Eifel is out of phase after the LEAP. A taiga/tundra vegetation charcterizes Northern Germany between the LEAP and C24, whereas at the same time a Carpinus dominated temperate forest spread in the Eifel region, comparable to the Carpinus dominated forests in France (Sánchez Goñi et al., 2005). A drastic cooling, associated with widespread aridity, came with the C24 cold event, when the vegetation of central Europe changed to a tundra or shrub tundra.

Sedimentological, physical, bulk geochemical, elemental and rock magnetic properties of the Middle to Late Pleistocene Rodderberg (Eifel/Germany)

The sediment record from Rodderberg potentially provides a climate and environmental record spanning at least the last ca 130 ka. Results from a low resolution pilot study reveal characteristic fluctuations that can be related to global climate variability as reflected in marine isotope stages and document the potential of this site for continuous and high-resolution investigations of the Middle to Late Pleistocene. Here we document the tentative lithology drilled, and show how the elemental composition can be interpreted with regard to lake level fluctuations, related redox conditions, but also to grain-size distribution and changes in lacustrine productivity. Finally, based on major lithological changes, a preliminary depth/age model is suggested that allows reassessing published luminescence ages from the same site.

Pollen record from Eifel maar

A new interglacial pollen sequence from the Döttinger dry maar in the Eifel region of the Rheinish Schield is presented. Palynology is used to correlated to several classical north German Holsteinian sites. The lake sediments reveal the complete interglacial and also 60 m of laminated sediments from the glacial preceding the Holsteinian. The interglacial section indicates limnic conditions in its lower part and telmatic conditions in its upper part with an intermediate episode of peat formation. Ash layers document internsive volcansim during the interglacial in the Eifel region. Some of the north German Holsteinian sites reval spikes of high abundance of Pinus, Beutal and Poaceae and/or setbacks of more demanding taxa during the interglacial, often interpreted as cold events. The Döttingen profile shows similar pattern, but with little response from the thermophilous pollen taxa. In the Döttingen sequence these vegetation 'anomalies' are preceded, or accompanied by phases of active volcanism. The role/interaction of climate and/or volcanism as a likely cause for these vegetation 'anomalies' ist still to be quantified.

Palynology of sediment profiles from 30 lakes in Germany

Dieser Datensatz beinhaltet 70 Pollenprofile und begleitende sedimentologische Daten aus 30 Seen in Deutschland, die im Verlauf der 70er und 80er Jahre vom NlfB gekernt und analysiert wurden. Der Datenatz wurde im Rahmen des im folgenden beschriebenen Teilprojektes des DFG-Schwerpunktprogrammes "Wandel der Geo-Biosphäre" von Prof. Dr. Josef Merkt der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt. Im Projekt "Laminierte Seesedimente als Archive für Untersuchungen der Änderungen von Umweltbedingungen während Spätglazial und Holozän" wurden die laminierten Abschnitte von Sedimentprofilen aus oberschwäbischen, nordschweizerischen und norddeutschen Seen, die die letzten 15 000 Jahre umfassten, mikroskopisch ausgewertet. Ziel war es für Deutschland eine jahrgenaue Chronologie nach Kalenderjahren aufzustellen. Poster: Kleinmann, A, Merkt, J, Müller, H, Küster, H (1998) Holocene lake-level changes in Germany. Institute of Geobotany, University Hannover & Geological Survey of Lower Saxony, Hannover. (pdf hdl:10013/epic.31687.d001 280kB) Einführung: Die meisten Seen in Deutschland bestehen seit mehr als 15 000 Jahren und sind seit Jahrtausenden attraktiv für menschliche Besiedlung. In den Seeablagerungen ist die Geschichte der Umwelt nahezu ungestört und hoch aufgelöst konserviert. Pflanzliche und tierische Reste, wie z. B. Blütenstaub, Birkenfrüchte, Bucheckern, Algen, Wasserflöhe, Käfer, Muschelkrebse und Rädertierchen können Auskunft über die Entwicklung der Flora und Fauna, über Wärme- und Kälteperioden seit der letzten Eiszeit bis heute geben. Weitere Zeugen sind z.B. klastischer Eintrag (wie Sand), vulkanische Aschen, chemische Ausfällungen und eine jahreszeitliche Schichtung, die nur unter Sauerstoffausschluß entsteht. Ist der Seegrund belüftet, leben dort Tiere, die die oberen Zentimeter des Seebodens zur Nahrungssuche durchwühlen und dabei diese Schichtung zerstören. Ist der Seegrund ganzjährig unbelüftet, bleiben die klastischen Partikel, die organischen Reste, die chemischen Fällungen wie Siderit und Kalzit in der Reihenfolge liegen wie sie abgesunken sind. Die Reihenfolge spiegelt den Ablauf der Jahreszeiten wider: Goldalgen fallen im Frühjahr und die Mehrheit der Kieselalgen im Frühsommer und Sommer auf den Seeboden. Eisenkarbonat und Kalk werden im Sommer ausgeschieden, die klastischen und organischen Partikel sedimentieren im Winter. Die Jahresschichten liefern das zeitliche Gerüst in dem sich Klimaumschwünge, Seespiegeltiefstände und andere Ereignisse der Paläoumwelt jahrgenau fassen lassen. Auch die Landnutzung durch den Menschen ist aus Seeablagerungen abzulesen, wie z. B. erster Ackerbau, Rodungshochphasen in der Römerzeit und im Mittelalter, Aufforstung Anfang des 19. Jahrhunderts, bronzezeitliche und jüngere Erzverhüttungen, Industrialisierung, sogar Atombombentests und das Reaktorunglück von Tschernobyl 1986. Diese deuten das umwelt-wissenschaftliche Potential der Seesedimente an. Wesentliche Antworten, die in Seesedimenten stecken und entschlüsselt werden, sind die auf Fragen nach Klimaänderungen und ihren Folgen. Neben den bekannten vulkanischen Aschenlagen Laacher Tuff aus der Eifel, Saksunarvatn Tuff aus Island und Kilian/Vasset Tuff aus dem Massif Central werden weitere gesucht, da sie trennscharfe Leithorizonte sind und zur absoluten zeitlichen Korrelation von See zu See dienen. Daneben können regional unterschiedliche Vegetationsentwicklungen über isochrone Tephralagen einander zugeordnet werden. Mit der Erfassung möglichst vieler Sedimentparameter können Kriterien gefunden werden, mit denen die natürlichen von den anthropogenen Umweltveränderungen zu unterscheiden sind. Klimatisch unruhige Zeitabschnitte wie der Übergang Alleröd/Jüngere Tundrenzeit vor 12700 Kalenderjahren, der Übergang Spätglazial/Holozän vor 11560 Kalenderjahren und die 120 Jahre später einsetzende vorübergehende Abkühlung, die Rammelbeekphase, wurden analysiert, um Dauer, Verlauf und Folgeerscheinungen kennenzulernen. Als Methoden wurden eingesetzt: Mikrofaziesanalyse mit Dünnschliffen, Pollenanalyse, Mikrofaunauntersuchungen, anorganisch und organisch geochemische Analysen, Isotopenanalyse (delta13C, delta18O, AMS an terrestrischen Makroresten).

Pollen records of 11 profiles from Wendland in northern Germany

1) Ingesamt 11 Profile aus sechs Mooren und Seen im Gebiet des Hannoverschen Wendlandes wurden pollenanalytisch untersucht. Die Ablagerungen umfassen den Zeitraum vom Beginn der Älteren Tundrenzeit bis zur Gegenwart. 2) Die Waldgeschichte des Hannoverschen Wendlandes weist teils Merkmale der atlantisch geprägten Gebiete Nordwestdeutschlands, teils solche des kontinental beeinflußten nordostdeutschen Raumes auf und nimmt damit eine Zwischenstellung ein. 3) Die Kiefer wandert zu Beginn der Allerödzeit ein, d.h. später als im mecklenburgisch-märkischen Gebiet und im mitteldeutschen Trockengebiet. Im Verlauf der Allerödzeit bildeten sich hier wie dort lichte Kiefern-Birken-Wälder aus. 4) In der Jüngeren Tundrenzeit fand zunächst nur eine geringe Auflichtung der Wälder statt, und die Kiefer überwog weiterhin. Erst im späteren Verlauf dieser stadialen Phase breitete sich die Birke aus und verdrängte die Kiefer. Der späte Rückgang der Kiefer stellt eine Parallele zu der Entwicklung in Südostmecklenburg und in der Altmark dar. Die Abgrenzung dieser Phasen in der Jüngeren Tundrenzeit ist durch eine 14C-Datierung gesichert. 5) Noch im Atlantikum ähneln die Diagramme aus dem Gartower Talsandgebiet im Osten des Wendlandes in ihren hohen Kiefernanteilen denen der Sandergebiete in Brandenburg. Die Diagramme aus dem Moränengebiet des westlichen Wendlandes schließen dagegen mehr an die der östlichen Lüneburger Heide und des Hamburger Gebietes an. Dieser Unterschied wird auf edaphische Unterschiede zurückgeführt. 6) Seit dem frühen Subboreal glich auch die Vegetation des Gartower Gebietes mehr den buchenarmen Waldgesellschaften auf sauren Sandböden, wie sie im atlantischen Westen vorkommen. Die Kiefern sind fast ganz aus dem Waldbild verschwunden, wobei der rasche Rückgang zu Beginn des Subboreals sicher zu einem wesentlichen Teil vom Menschen beeinflusst worden ist. Die anschließende kiefernarme Zeit dauerte im gesamten Wendland bis zum Beginn der Kieferaufforstungen in der Neuzeit. 7) In allen untersuchten Diagrammen ist etwa seit dem Subboreal eine Besiedlung nachzuweisen. Diese muß im Osten des Wendlandes intensiver gewesen sein als im Westen. Es lassen sich Phasen geringer und intensiver Besiedlung nachweisen. 8) Seit Beginn des Subboreals ist das Waldbild schon so stark vom Menschen beeinflusst, dass die Ausbreitungsgeschichte der Laubwaldarten nicht ohne Berücksichtigung der Siedlungsphasen diskutiert werden kann. Besonders im Westen bestand eine ausgedehnte Lindenphase, die durch eine Siedlungszeit (Bronzezeit) beendet wurde. Beim folgenden Rückgang der Siedlungsintensität breitet sich bevorzugt die Hainbuche aus, die dann bei der nächsten Besiedlungsphase (Eisenzeit) zurückging. Erst danach erfolgte die maximale Rotbuchenausbreitung, die nur im Westteil des Wendlandes bedeutende Ausmaße zeigte, während im Ostteil rot- und hainbuchenreiche Eichenwälder entstanden. 9) Seit Beginn der mittelalterlichen Besiedlung ist dann der Eingriff des Menschen so stark gewesen, dass die edaphisch bedingten Unterschiede zwischen Moränen- und Sandergebieten im Pollenspektrum verwischt wurden. Sowohl die buchenreichen Wälder des westlichen als auch die buchenarmen Wälder des mittleren und des östlichen Teilgebietes müssen zu fast reinen Eichenwäldern geworden sein. 10) Calluna-Heiden sind im östlichen Wendland schon in vorgeschichtlicher Zeit nachzuweisen. Im Mittelalter und in der Neuzeit treten sie im gesamten Wendland auf. Etwa im 18. und 19. Jahrhundert war die Ausdehnung der Heideflächen am größten. Erst danach wurden sie im Zuge der Kiefernaufforstungen bis auf geringe Reste verdrängt. 11) Während in der spätglazialen Vegetation Juniperus auftritt, ist der Wacholder sowohl in vorgeschichtlicher als auch in geschichtlicher Zeit - im Gegensatz zur Lüneburger Heide - wohl niemals ein Bestandteil der anthropogenen Calluna-Heiden gewesen.