A handbook for travellers in southern Germany : being a guide to Würtemberg, Bavaria, Austria, Tyrol, Salzburg, Styria &c., the Austrian and Bavarian Alps, and the Danube from Ulm to the Black Sea.

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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.

Early Tithonian Saturnalidae (Radiolaria) from the Solnhofen area (Southern Franconian Alb, Southern Germany)

In order to complete the study of the very rich early Tithonian (Hybonoticeras hybonotum Zone) radiolarian fauna from the Muhlheim Member of the Mornsheim Formation outcropping in the Solnhofen area, the taxa of the family Saturnalidae are described. Although rather rare, the Saturnalidae of this member contain 14 species, ten of which are new. These species belong to four genera, one of which is new (Moebicircus n. gen.), and two subfamilies (Hexasaturnalinae and Saturnalinae). The taxonomy at generic level of these late Jurassic radiolarians is founded on the basis of the position of the blades along the ring and number and morphology of the spines. Type of spines (simple or forked) has either species level value or none, depending on species. Special attention was given to anomalies, which sometimes are rather frequent, since they can give information of paleobiological and paleoecological orders. Among them frequent cases of open ring and additional spines with Dicerosaturnalis and Siamese twins skeletons with Spongosaturninus and Dicerosaturnalis are to be noted. The authors hope that this new taxonomy will give a better image of the evolution and radiation of the Saturnalidae during the Tithonian.

Intercomparison of aircraft instruments on board the C-130 and Falcon-20 over southern Germany during EXPORT2000

In the summer 2000 EXPORT aircraft campaign (European eXport of Precursors and Ozone by long-Range Transport), two comprehensively instrumented research aircraft measuring a variety of chemical species flew wing tip to wing tip for a period of one and a quarter hours. During this interval a comparison was undertaken of the measurements of nitrogen oxide (NO), odd nitrogen species (NOy), carbon monoxide (CO) and ozone (O3). The comparison was performed at two different flight levels, which provided a 10-fold variation in the concentrations of both NO (10 to 1000 parts per trillion by volume (pptv)) and NOy (200 to over 2500 pptv). Large peaks of NO and NOy observed from the Falcon 20, which were at first thought to be from the exhaust of the C-130, were also detected on the 4 channel NOxy instrument aboard the C-130. These peaks were a good indication that both aircraft were in the same air mass and that the Falcon 20 was not in the exhaust plume of the C-130. Correlations and statistical analysis are presented between the instruments used on the two separate aircraft platforms. These were found to be in good agreement giving a high degree of correlation for the ambient air studied. Any deviations from the correlations are accounted for in the estimated inaccuracies of the instruments. These results help to establish that the instruments aboard the separate aircraft are reliably able to measure the corresponding chemical species in the range of conditions sampled and that data collected by both aircraft can be co-ordinated for purposes of interpretation.

Ground-based aerosol optical depth trends at three high-altitude sites in Switzerland and Southern Germany from 1995–2010

Ground-based aerosol optical depth (AOD) climatologies at three high-altitude sites in Switzerland (Jungfraujoch and Davos) and Southern Germany (Hohenpeissenberg) are updated and re-calibrated for the period 1995 – 2010. In addition, AOD time-series are augmented with previously unreported data, and are homogenized for the first time. Trend analysis revealed weak AOD trends (λ = 500 nm) at Jungfraujoch (JFJ; +0.007 decade-1), Davos (DAV; +0.002 decade-1) and Hohenpeissenberg (HPB; -0.011 decade-1) where the JFJ and HPB trends were statistically significant at the 95% and 90% confidence levels. However, a linear trend for the JFJ 1995 – 2005 period was found to be more appropriate than for 1995 – 2010 due to the influence of stratospheric AOD which gave a trend -0.003 decade-1 (significant at 95% level). When correcting for a recently available stratospheric AOD time-series, accounting for Pinatubo (1991) and more recent volcanic eruptions, the 1995 – 2010 AOD trends decreased slightly at DAV and HPB but remained weak at +0.000 decade-1 and -0.013 decade-1 (significant at 95% level). The JFJ 1995 – 2005 AOD time-series similarly decreased to -0.003 decade-1 (significant at 95% level). We conclude that despite a more detailed re40 analysis of these three time-series, which have been extended by five years to the end of 2010, a significant decrease in AOD at these three high-altitude sites has still not been observed.

Vertical variation in autumn leaf phenology of Fagus sylvatica L. in southern Germany

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Conservation of threatened habitat types under future climate change – Lessons from plant-distribution models and current extinction trends in southern Germany

A higher risk of future range losses as a result of climate change is expected to be one of the main drivers of extinction trends in vascular plants occurring in habitat types of high conservation value. Nevertheless, the impact of the climate changes of the last 60 years on the current distribution and extinction patterns of plants is still largely unclear. We applied species distribution models to study the impact of environmental variables (climate, soil conditions, land cover, topography), on the current distribution of 18 vascular plant species characteristic of three threatened habitat types in southern Germany: (i) xero-thermophilous vegetation, (ii) mesophilous mountain grasslands (mountain hay meadows and matgrass communities), and (iii) wetland habitats (bogs, fens, and wet meadows). Climate and soil variables were the most important variables affecting plant distributions at a spatial level of 10 × 10 km. Extinction trends in our study area revealed that plant species which occur in wetland habitats faced higher extinction risks than those in xero-thermophilous vegetation, with the risk for species in mesophilous mountain grasslands being intermediary. For three plant species characteristic either of mesophilous mountain grasslands or wetland habitats we showed exemplarily that extinctions from 1950 to the present day have occurred at the edge of the species’ current climatic niche, indicating that climate change has likely been the main driver of extinction. This is largely consistent with current extinction trends reported in other studies. Our study indicates that the analysis of past extinctions is an appropriate means to assess the impact of climate change on species and that vulnerability to climate change is both species- and habitat-specific.

Pollen profiles from 8 sediment cores from the Degersee, Southern Germany

The discovery of a neolithic pile field in the shallow water near the eastern shore of the Degersee confirmed earlier palynological and sedimentological studies stating that early man was active in the region since more than 6000 years. The already available off-site data were freshly assessed, completed by additional data from old and new cores and the interpretations revised. A common time scale for the off-site data and the on-site data was obtained by AMS dating of terrestrial macro remains of the neolithic section of off-site core De_I+De_H. The ages can thus be parallelled with AMS ages of construction timber on-site. Pollen analyses from all cores provide a further time scale. The continuously and densely sampled pollen profile of the profundal zone embracing the entire Late glacial and Holocene serves as a reference. From the Boreal onwards the relative ages are transformed by AMS ages and varve counts into calibrated and absolute. A transect cored close to the neolithic pile field across the lake marl-platform demonstrates its geological architecture in the shallow water since the Lateglacial. Studies of the microfabric of thin sections of drilled cores and of box cores from the excavations demonstrate that neolithic settlements now at 2-3,5 m water depth had been erected on lake marl freshly fallen dry, thus indicating earlier lake levels dropped by 1.5-2 m. The neolithic section of the highly resolved off-site profile in the lake=s profundal zone has laminated and calcareous zones alternating with massive ones. Assemblages of diatoms and concentrations of trace elements changing simultaneously characterise the calcareous sections as deposits of low lake levels that lasted between some 40 and more than 300 years. The ages of discovered lake shore dwellings fall into calcareous segments with low lake levels. From the end of the Upper Atlantic period (F VII) appear Secondary Forest Cycles in the beech forest, a man-made sequence of repeated vegetational development with an identical pattern: With a decrease of beech pollen appear pollen of grasses, herbs and cultural indicators. These are suppressed by the light demanding hazel and birch, those again by ash, and finally by the shade demanding beech forming a new pollen peak. Seven main Forest Cycles are identified In the upper Neolithic period each comprising some 250, 450 or 800 years. They are subdivided into subcycles that can be broken down by very dense sampling in even shorter cycles of decadal length. Farming settlers have caused minor patchy clearances of the beech-mixed-forest with the use of fire. The phases of clearance coincide with peaks of charcoal and low stands of the lake levels. The Secondary Forest Cycles and the continuous occurrence of charcoal prove a continued occupation of the region. Together with the repeated restoration of the beech climax forest they point to pulsating occupation probably associated with dynamic demography. The synchronism of the many palynological, sedimentological and archaeological data point to an external forcing as the climate that affects comprehensively all these proxies. The fluctuations of the activity of the sun as manifested in the residual d14C go largely along with the proxies. The initial clearances at the begin of the forest cycles are linked to low lake levels and negative values of d14C that point to dry and warm phases of a more continental climate type. The subcycles exist independent from climatic changes, indicating that early man acted largely independent from external forces.

Hydrogen and oxygen stable isotope analyses of precipitation sampled at Erlangen (southern Germany) between 2010 and 2013

Shallow groundwater aquifers are often influenced by anthropogenic contaminants or increased nutrient levels. In contrast, deeper aquifers hold potentially pristine paleo-waters that are not influenced by modern recharge. They thus represent important water resources, but their recharge history is often unknown. In this study groundwater from two aquifers in southern Germany were analyzed for their hydrogen and oxygen stable isotope compositions. One sampling campaign targeted the upper aquifer that is actively recharged by modern precipitation, whereas the second campaign sampled the confined, deep Benkersandstein aquifer. The groundwater samples from both aquifers were compared to the local meteoric water line to investigate sources and conditions of groundwater recharge. In addition, the deep groundwater was dated by tritium and radiocarbon analyses. Stable and radiogenic isotope data indicate that the deep-aquifer groundwater was not part of the hydrological water cycle in the recent human history. The results show that the groundwater is older than ~20,000 years and most likely originates from isotopically depleted melt waters of the Pleistocene ice age. Today, the use of this aquifer is strictly regulated to preserve the pristine water. Clear identification of such non-renewable paleo-waters by means of isotope geochemistry will help local water authorities to enact and justify measures for conservation of these valuable resources for future generations in the context of a sustainable water management.

Pollen records of profile Krumbach from southern Germany

Some years ago a fossil lake basin was found in the northeastern part of the former Rhine-pied- mont-glacier, situated between the endmoraine system ofthe elassical Riß- andWürm glacia- tions, respectively. The lacustrine sediments contain the pollenflora ofthe Eemian interglacial. They are intensively thrusted. These sediments are eovered by a loam-layer, rieh in elasts. The thickness of this loam-layer varies between at least 170 and 400 cm. It consists in its major part of loess-loam and solifluction material. Yet just on top of the lake sediments mentioned an in- tensively compressed loam, characterized by quarzgrains with all features of glacially pressed material, together with striated elasts is met with. It strongly resembles atil!. Ifthis is true, the stratigraphie division ofthe last glaciation strongly deviates from the hitherto accepted scheme, incorporating an early glacier advance, long before the elassical young-endmoraine systems of the Würm glaciation were formed.