Vegetation, soil and site characteristics of samples taken along the Yamal Transet in 2007-2008

The overarching goal of the Yamal portion of the Greening of the Arctic project is to examine how the terrain and anthropogenic factors of reindeer herding and resource development combined with the climate variations on the Yamal Peninsula affect the spatial and temporal patterns of vegetation change and how these changes are in turn affecting traditional herding of the indigenous people of the region. The purpose of the expeditions was to collect groundobservations in support of remote sensing studies at four locations along a transect that traverses all the major bioclimate subzones of the Yamal Peninsula. This data report is a summary of information collected during the 2007 and 2008 expeditions. It includes all the information from the 2008 data report (Walker et al. 2008) plus new information collected at Kharasavey in Aug 2008. The locations included in this report are Nadym (northern taiga subzone), Laborovaya (southern tundra = subzone E of the Circumpolar Arctic Vegetation Map (CAVM), Vaskiny Dachi (southern typical tundra = subzone D), and Kharasavey (northern typical tundra = subzone C). Another expedition is planned for summer 2009 to the northernmost site at Belyy Ostrov (Arctic tundra = subzone B). Data are reported from 10 study sites - 2 at Nadym, 2 at Laborovaya, and 3 at Vaskiny Dachi and 3 at Kharasavey. The sites are representative of the zonal soils and vegetation, but also include variation related to substrate (clayey vs. sandy soils). Most of the information was collected along 5 transects at each sample site, 5 permanent vegetation study plots, and 1-2 soil pits at each site. The expedition also established soil and permafrost monitoring sites at each location. This data report includes: (1) background for the project, (2) general descriptions and photographs of each locality and sample site, (3) maps of the sites, study plots, and transects at each location, (4) summary of sampling methods used, (5) tabular summaries of the vegetation data (species lists, estimates of cover abundance for each species within vegetation plots, measured percent ground cover of species along transects, site factors for each study plot), (6) summaries of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and leaf area index (LAI) along each transect, (7) soil descriptions and photos of the soil pits at each study site, (8) summaries of thaw measurements along each transect, and (9) contact information for each of the participants. One of the primary objectives was to provide the Russian partners with full documentation of the methods so that Russian observers in future years could repeat the observations independently.

Benthic foraminifera in the Tasman Sea, Emerald Basin and Challenger Plateau

Im Rahmen des TASQWA-Projektes (Quarternary Variability of Water Masses in the Southern Tasman Sea and the Southern Ocean) wurde eine erstmalige quantitative und taxonomische Bestandsaufnahme der rezenten, benthischen Tiefseeforaminiferen der Korngrößenfraktion > 250 µm in 27 Sedimentoberflächenproben aus dem austral-antarktischen Gebiet durchgeführt. Es konnten 137 Arten bestimmt werden, wobei aber keine Art dominante Anteile in den Proben erreichte. Über benthische Tiefseeforaminiferen im untersuchten Gebiet existiert kaum Literatur. Es gibt zwar aus dem 19. Jhrd. sehr gut dokumentierte Foraminiferen in diesem Bereich, diese decken aber längst nicht alle gefundenen Exemplare ab. Erst um die Jahrtausendwende beschäftigten sich Autoren wieder intensiver mit den australischen und neuseeländischen, benthischen Foraminiferen. Aber auch sie drangen nicht bis in die Tiefsee vor, sondern blieben vorwiegend im Schelfbereich. Aufgrund dieser spärlichen Literatur ist jede einzelne Art ausführlich mit Synonymieliste und Abbildung dokumentiert worden. Die PAST-Analyse generierte mit den 137 Arten und den 27 Stationen sechs Faunenvergesellschaftungen, die überwiegend bathymetrisch zoniert sind. Ab 562 m beginnt am Campbell Plateau in der Hochproduktionszone die Bulimina-Vergesellschaftung. Diese Vergesellschaftung zeichnet sich durch die höchste Individuenzahl aus. Ab 959 m findet sich die Rhizammina-Vergesellschaftung, die im Untersuchungsgebiet am weitesten verbreitet ist. Die weniger oft anzutreffende Cibicides-Vergesellschaftung läßt sich ab 1660 m Tiefe finden. Nur in einer einzigen Probe an der Tasmanschwelle in 2146 m Tiefe, tritt die Reophax-Vergesellschaftung auf, in der die Textulariina überwiegen. Die weniger oft anzutreffende Ehrenbergina-Vergesellschaftung läßt sich ab 1841 m finden. In dieser Vergesellschaftung, in der die Artenanzahl fast an das Niveau der Hochproduktionszone heranreicht, halten sich Rotaliina und Textulariina die Waage. Im Emerald Becken ab 3909 m Tiefe beginnt die Jaculella- Vergesellschaftung. Diese liegt in einem echten Hungergebiet und besteht hauptsächlich aus Textulariina. Im gesamten Untersuchungsgebiet lassen sich durch die Probenauswertung vier unterschiedliche Lebensräume (Challenger Plateau, Campbell Plateau, Emerald Becken und Tasmanschwelle) ausmachen. Da jedoch nur zwei Sedimentoberflächenproben am Challenger Plateau genommen wurden, konnte dieser Bereich nur eingeschränkt mit den anderen drei Bereichen verglichen werden. Die Foraminiferengemeinschaften des Challenger Plateaus und der Tasmanschwelle können jedoch im oberen Bereich der Wassersäule auch nur eingeschränkt miteinander verglichen werden, da man an der Tasmanschwelle Sedimentoberflächenproben erst ab 1634 m genommen hat und am Campbell Plateau Proben ab 562 m vorhanden sind. Die oberen Bereiche (ab 562 m bis ca. 1300 m) des Campbell Plateaus sind Hochproduktionsbereiche, die die höchsten Individuenzahlen pro 10 cm**3 Sediment und die höchste Artenvielfalt aufweisen. Am Südwesthang des Campbell Plateaus läßt sich eine Abfolge der verschiedenen Foraminiferenvergesellschaftungen bis hinunter in das Emerald Becken nachweisen. An der Tasmanschwelle selbst läßt sich keine ausgeprägte Hochproduktionszone erkennen. Generell gibt es hier weniger Arten und weniger Individuen pro 10 cm**3 Sediment als am Cambell Plateau. Das Emerald Becken, als tiefster Bereich des Untersuchungsgebietes und als echtes Hungergebiet, nimmt eine Sonderrolle ein.

Plant species, biomass and environmental characteristics of relevés along the North America Arctic bioclimate gradient

Question: How do interactions between the physical environment and biotic properties of vegetation influence the formation of small patterned-ground features along the Arctic bioclimate gradient? Location: At 68° to 78°N: six locations along the Dalton Highway in arctic Alaska and three in Canada (Banks Island, Prince Patrick Island and Ellef Ringnes Island). Methods: We analysed floristic and structural vegetation, biomass and abiotic data (soil chemical and physical parameters, the n-factor [a soil thermal index] and spectral information [NDVI, LAI]) on 147 microhabitat releves of zonalpatterned-ground features. Using mapping, table analysis (JUICE) and ordination techniques (NMDS). Results: Table analysis using JUICE and the phi-coefficient to identify diagnostic species revealed clear groups of diagnostic plant taxa in four of the five zonal vegetation complexes. Plant communities and zonal complexes were generally well separated in the NMDS ordination. The Alaska and Canada communities were spatially separated in the ordination because of different glacial histories and location in separate floristic provinces, but there was no single controlling environmental gradient. Vegetation structure, particularly that of bryophytes and total biomass, strongly affected thermal properties of the soils. Patterned-ground complexes with the largest thermal differential between the patterned-ground features and the surrounding vegetation exhibited the clearest patterned-ground morphologies.