Spätquartäre Vegetations-, Klima- und Feuerdynamik in der Podocarpus Nationalpark Region, in den südöstlichen Anden Ecuadors

Die Sensibilität hochgradig artenreicher Bergregenwald- und Paramo Ökosysteme, die spätpleistzäne- und holozäne Klima- und Feuerdynamik, sowie der menschliche Einfluss auf das Ökosystem in der Podocarpus Nationalpark Region, stehen im Focus dieser ersten umfassenden Studie aus dem südöstlichen Anden Ecuadors. Das Verhältnis zwischen rezenter Vegetation und aktuellem Pollenniederschlag, auf einem Höhengradienten zwischen 1800 und 3200 m in der Bergregenwald- und (Sub)-Paramo Zone, im ECSF (Estacion Cientifica San Francisco) Stationswald, bilden eine wichtige Grundlage für die Interpretation fossiler Pollendaten. Cluster-Analysen (CONISS) auf Grundlage der Pollen-Monitoring Daten spiegeln die unterschiedlichen Vegetationszonen unterer Bergregenwald (LMF), oberer Bergregenwald (UMF) und (Sub)-Paramo im Pollenniederschlag deutlich wider. Eine relativ hohe Anzahl der Pollen Taxa korrespondieren mit dem Verteilungsmuster von Genera und Familien der rezenten Vegetation auf dem Höhengradienten. Die Zunahme von (Sub)-Paramopollen und ein Rückgang von Bergregenwaldpollen bestätigt die aktuelle Waldgrenze bei ca. 2790 m. Palaeoumweltveränderungen, basierend auf der Untersuchung von 9 See-, Moor- und Boden Bohrkernen aus verschiedenen Höhenlagen zwischen ca. 2000 und 3300 m, konnten anhand von Pollen-, Sporen und Holzkohleanalyse in Kombination mit XRF- und Magnetic Susceptibility Scanning (Seesedimente), rekonstruiert werden. Während des späten Pleistozän, in der Zeit von ca. 21,000 bis 11,200 cal yr BP, herrschte ein kalt-feuchtes Klima am El Tiro-Pass (2810 m) vor. Die Vegetationszonen waren abgesunken, Grass-Paramo hatte sich dort ausgebreitet, wo heutzutage Subparamo Vegetation anzutreffen ist. Der Anstieg des Baumpollen Anteils, vorwiegend Weinmannia, im Pollendiagramm von Laguna Cocha Caranga (2710 m), reflektiert eine Zunahme der Temperatur während des Überganges vom späten Pleistozän zum Holozän (ca. 14,500-9700 cal yr BP). Das frühe Holozän von ca. 11,200 bis 8900 cal yr BP (El Tiro-Pass) ist charakterisiert durch einen Anstieg von Temperatur und Niederschlag sowie einer Aufwärtsbewegung der Vegetationszonen. Im mittleren Holozäns von ca. 8900 bis 3300 cal yr BP breitete sich am El Tiro-Pass oberer Bergregenwald aus, es kann von höheren Temperaturen als heutzutage ausgegangen werden. XRF-Scanning Daten des Sedimentkerns von Laguna Rabadilla de Vaca (3310 m) belegen eine trockenere Phase von ca. 8990 bis 6380 cal yr BP und eine feuchtere Phase von ca. 6380 bis 3680 cal yr BP. Mittels Botryococcus braunii, Isoetes und Cyperaceae konnten Holozäne Klimaphasen (feucht/trocken) für die Lokalität Laguna Cocha Caranga rekonstruiert werden. Trockenere klimatische Verhältnisse herrschten in der Zeit von ca. 9700 bis 6900 cal yr BP und von ca. 4200 bis 1300 cal yr BP vor. Von ca. 6900 bis 4200 cal yr BP und von ca. 1300 cal yr BP bis heute war das Klima feuchter. Die nahezu heutigen klima- und Vegetationsverhältnisse etablierten sich im späten Holozän ab ca. 3680 cal yr BP (Laguna Rabadilla de Vaca) und ab ca. 3300 cal yr BP (El Tiro-Pass). Ein starker Anstieg der Feuerintensität zu Beginn des mittleren Holozäns ab ca. 9700 cal yr BP (Laguna Cocha Caranga) und ab ca. 7500 cal yr BP (El Tiro-Pass) reflektieren den Beginn des menschlichen Einflusses auf das Ökosystem in der Podocarpus Nationalpark Region. Hohe Grasspollen Anteile dokumentieren den starken Einfluss von Feuern auf die floristische Zusammensetzung des Bergregenwald- und Paramo Ökosysteme während des mittleren und späten Holozäns. Der Rückgang der Feuerintensität sowie wesentlich geringere Grasspollen Anteile ab ca. 1300 cal yr BP (Laguna Cocha Caranga) und zwischen ca. 970 und 400 cal yr BP (Oberes Rio San Francisco Tal), in Verbindung mit dem Fehlen von Maispollen, dokumentieren einen Rückgang, bzw. das fehlen menschlicher Aktivität infolge politischer Wirren. In Folge des Rückgangs-, oder Fehlens menschlicher Aktivität konnte sich die Bergregenwald Vegetation regenerieren.In order to study the stability and dynamics of highly biodiverse mountain rain forest and paramo ecosystems, the late Pleistocene and Holocene climate and fire variability as well as human impact in the Podocarpus National Park region, the first comprehensive palaeoenviremental study from the southeastern Ecuadorian Andes will be presented. An initial study of recent vegetation/modern pollen rain relationship on an altitudinal transects between 1800 and 3200 m elevation in the mountain forest and (sub)-paramo vegetation of the ECSF (Estacion Cientifica San Francisco) research area provide important background information in the interpretation of late Quaternary pollen records. Cluster analysis on the pollen rain data by CONISS, clearly reflects the zonation of the different vegetation units, lower mountain forest (LMF), upper mountain forest (UMF) and (sub)-paramo. A relatively high number of pollen taxa correspond to the altitudinal distribution of genera and families of modern vegetation. The modern tree line in the research area is at ca. 2790 m, which is pointed out by an increase of (sub)-paramo taxa and a decrease of mountain forest taxa in the pollen rain data. Palaeoenvironmental changes, inferred from 9 lake, peat bog and soil deposits, collected at different elevations between ca. 2000 and 3300 m, were investigated by pollen, spores and charcoal analysis, in combination with XRF- and magnetic susceptibility-scanning on the lake sediment cores. During the late Pleistocene from ca. 21,000 to 11,200 cal yr BP, grass-paramo vegetation occurred at the Tiro-Pass (2810 m), reflecting cold and moist climatic conditions as well as a shift of vegetation zones into lower elevation during this period. During the transition from late Pleistocene to early Holocene from ca. 14,500 to 9700 cal yr BP, arboreal taxa, mainly Weinmannia strongly increase at Laguna Cocha Caranga (2710 m), reflecting a raise in temperature. The early Holocene from ca. 11,200 to 8900 cal yr BP (El Tiro-Pass) is characterised by an increase of temperature and moisture, as well as a shift of vegetation zones into higher elevation. During the mid Holocene period, from ca. 8900 to 3300 cal yr BP, upper mountain forest vegetation developed at the El Tiro-Pass, where subparamo vegetation occurred in recent times, suggesting a warmer climate than present day at this elevation. XRF-scanning data from Laguna Rabadilla de Vaca (3310 m) reflects a drier period from ca. 8990 to 6380 cal yr BP and a wetter period from ca. 6380 to 3680 cal yr BP. The green algae Botryococcus braunii, Isoetes and Cyperaceae were used to reconstruct Holocene wet/dry phases at Laguna Cocha Caranga. Drier climatic conditions occurred from ca. 9700 to 6900 cal yr BP and from ca. 4200 to 1300 cal yr BP. From ca. 6900 to 4200 cal yr BP and from ca. 1300 cal yr BP to modern time"s wetter climatic conditions occurred. During the late Holocene, modern climatic conditions, as well as recent vegetation established since ca. 3680 cal yr BP at Laguna Rabadilla de Vaca and since ca. 3300 cal yr BP at the El Tiro-Pass. An increase of fire intensity during the early to mid Holocene period after ca. 9700 cal yr BP at Laguna Cocha Caranga and after about 7500 cal yr BP at the El Tiro-Pass reflects beginning human impact on the ecosystem in the Podocarpus National Park region. High occurrence of grasses document, that past fires have markedly influenced the floristic composition of the mountain rain forest and paramo ecosystems during the mid to late Holocene period. The reduction of fire intensity coupled with a decrease of grasses after ca. 1300 cal yr BP (Laguna Cocha Caranga) and between ca. 970 to 400 cal yr BP (Upper Rio San Francisco valley), coupled with a missing of Zea mais pollen, suggests a reduction and/or absence of human activities, may be as a result of political unrest. After the reduction and/or absence of human influence the mountain forest vegetation starts to recover