Pleistocene and Holocene environmental changes in the Brazilian Amazon region
Final Report Abstract
Die Ergebnisse der palynologischen und mineralogischen Analysen zweier Sedimentkerne aus der Serra Sul dos Carajás gewähren uns über einen Zeitraum von ca. 73 000 Jahren hinweg detaillierte Einblicke in die Umweltveränderungen des südöstlichen Amazonasgebietes. Der Tropische Regenwald in Südost-Amazonien stellt demnach kein stabiles System dar. Vielmehr reagiert er mit einer adaptierten Artenzusammensetzung auf Klimaschwankungen im Verlauf der Zeitgeschichte. Eine großflächige regionale Ausbreitung von Savannen auf Kosten des Tieflandregenwaldes, wie dies von einigen Autoren angenommen wurde, bleibt dagegen offen. So wechselten sich vor dem Letzten Glazialen Maximum (LGM) feuchtere Perioden mit dominierender Regenwaldvegetation mit trockeneren Perioden, unter zunehmender Ausbreitung von Savannenvegetation, ab. Während des LGM und Spätglazials (25 000-11 400 cal yr BP) waren trockenere und kühlere Bedingungen vorherrschend, unter denen Savannenvegetation und kälteadaptierte Waldgesellschaften die Serra Sul prägten. Wärmere und feuchtere Bedingungen im frühen Holozän (11 400-10 200 cal yr BP) begünstigten dann die Ausbreitung eines immergrünen tropischen Regenwaldes. Zwischen 10 200 und 3400 cal yr BP entwickelte sich ein ausgeprägt saisonales Klima. Unter den trockenen Bedingungen des mittleren Holozäns breitete sich auf der Serra Sul zunehmend Savannenvegetation aus. Kleinere Waldgebiete mit an Trockenheit angepassten Pflanzengesellschaften blieben auch weiterhin erhalten. Immergrüner tropischer Regenwald, wie er heute aus dieser Region bekannt ist, entwickelte sich in der Feuchtperiode nach 3400 cal yr BP. Ein überregionaler Vergleich mit ähnlich langen Kernen aus der nördlichen Andenregion legt nahe, dass den Umweltveränderungen in Carajás überregionale Klimaschwankungen zugrunde liegen. Spätestens mit dem Übergang vom späten Pleistozän zum Holozän reagieren die Pflanzengesellschaften der Serra Sul auf Temperaturanomalien im tropischen Atlantik, die eng mit der Verschiebung der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) verknüpft sind. So fallen trockenere Umweltbedingungen in Carajás während des frühen und mittleren Holozäns mit ansteigenden Meeresoberflächentemperaturen (SST) des tropischen Atlantiks zusammen. Diese SST spielen eine Schlüsselrolle für die Verteilung von Niederschlägen im südöstlichen Amazonien, da sie eng gekoppelt sind mit der Verschiebung der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ). In Zeiten mit hohen SST wird die ITCZ nach Norden verschoben und sorgt so für trockenere, stark saisonale Bedingungen, in Zeiten mit niedrigeren SST sorgt eine nach Süden verschobene ITCZ für feuchtere Umweltbedingungen in Carajás. Ein Vergleich mit Daten aus Carajás, dem Amazonasbecken und den Anden, zusammen mit den SST des tropischen Atlantik, legen nahe, dass die südöstliche Amazonas-Region, zumindest mit Beginn des Holozäns, besonders sensibel auf Schwankungen der Meeresoberflächentemperaturen (SST), insbesondere auf den meridionalen SST-Gradienten reagiert. In den nordöstlichen Anden hingegen korrelieren Niederschlagsmuster jedoch größtenteils mit dem zonalen SST-Gradienten im tropischen Atlantik. Zwischen 73 000 und 40 000 yr BP war dieser Unterschied womöglich nicht präsent, da zu dieser Zeit Umweltveränderungen in Carajás mit ähnlichen Veränderungen in Südwest-Amazonien und den Anden zusammenfallen. Erst seit ca. 40 000 Jahren scheinen den Umweltveränderungen in diesen unterschiedlichen Regionen andere klimatische Faktoren zugrunde zu liegen. Lediglich global einschneidende Klimaveränderungen haben sich in gleicher Weise in den Anden sowie im Südosten des Amazonasgebietes ausgewirkt. In Anbetracht zukünftig steigender Meerestemperaturen sind die Zusammenhänge zwischen Meeresoberflächentemperaturen und Umweltveränderungen an Land nicht unbedeutend. Zudem könnte die Serra Sul dos Carajás auch für die Festlegung neuer Schutzareale im Amazonasregenwald interessant sein. Heute liegt diese Region in einem der am stärksten bedrohten Teile Amazoniens, vor allem aufgrund der fortschreitenden Abholzung des Regenwaldes.
