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Holozäne Vegetations- und Waldbrandgeschichte des Karwendelgebirges

Pollenanalytische Untersuchungen im Halslkopfmoor

Diplomarbeit 2010 61 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Sonstiges

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Geographie und Geologie des Karwendelgebirges
2.1 Abgrenzung des Karwendelgebirges
2.2 Klima
2.3 Geologie
2.3.1 Mittlere Trias
2.3.2 Obere Trias
2.3.3 Jura (Lias, Dogger, Malm)
2.3.4 Kreide
2.4 Geographische Lage des Halslkopfmoores

3. Material und Methoden
3.1 Feldmethoden
3.2 Labormethoden
3.2.1 Probenentnahme
3.2.2 Chemische Aufbereitung
3.2.2.1 Salzsäurebehandlung (HCl)
3.2.2.2 Kalilaugebehandlung (KOH)
3.2.2.3 Waschen der Proben
3.2.2.4 Flusssäurebehandlung
3.2.2.5 Acetolyse nach ERDTMAN
3.2.2.6 Ultraschallbehandlung
3.2.2.7 Konservieren der Proben
3.2.3 Pollenanalyse
3.2.3.1 Bestimmungsmerkmale von Pollenkörnern
3.2.3.2 Lichtmikroskopische Auszählung
3.2.4 Holzkohleanalyse

4. Ergebnisse
4.1 Sedimentbeschreibung
4.2 Besiedelungsgeschichte
4.3 Beschreibung der lokalen Pollenzonen
4.4 Vegetationsentwicklung und Landnutzung im Halslkopfmoor

5. Diskussion

Literaturverzeichnis

Anhang

1. Einleitung

In einer Zusammenarbeit der Universitäten Innsbruck und Augsburg wurde ein von der DFG gefördertes Projekt ins Leben gerufen welches sich mit den Auswirkungen von Bränden an Gebirgshängen beschäftigt. Im Rahmen dieses Projekts wurden verschiedene Hänge im Karwendelgebirge untersucht, beispielsweise im Hinblick auf die Auswirkungen von Feuerereignissen auf Vegetationssukzessionen und Hangabtragsparameter untersucht, so wie versucht durch Archiv- und Recherchearbeit die Brandgeschichte des Gebiets zu rekonstruieren. Zu diesem Zweck wurde auch das Halslkopfmoor untersucht. Durch eine Pollenanalyse sollte die holozäne Vegetationsgeschichte rekonstruiert, und im Zuge dessen anhand mikroskopischer Holzkohlepartikel auch die holozäne Brandgeschichte näher beleuchtet werden. Neben dem Nutzen für das Projekt ist die Wahl des Halslkopfmoores in zusätzlicher Hinsicht interessant. Obwohl aus den nördlichen Kalkalpen bereits einige palynologische Untersuchungen von Mooren vorliegen (BORTENSCHLAGER 1984, WAHLMÜLLER 1985, OEGGL 1988, WALDE 1999) ist unmittelbar in der Nähe des Untersuchungsgebiets noch keine Pollenanalyse vorgenommen worden. Die vorliegende Arbeit liefert also einen zusätzlichen Punkt im Netzwerk bereits bestehender Arbeiten der hilft die Vegetationsgeschichte des Nordtiroler Alpenraumes genauer rekonstruieren und verstehen zu können. Die relativ abgelegene und hohe Lage des Halslkopfmoores ist zudem interessant bezüglich der Frage wie stark der Mensch durch seine Nutzung auch eher ungünstigere Standpunkte erschlossen hat, sind die anderen Arbeiten doch eher entlang des nutzerisch günstigeren Inntales gelegen.

Die Vorliegende Arbeit gibt zunächst eine geographische Beschreibung des Untersuchungsgebietes wieder und erläutert dann die angewandten Methoden bei der Feld- und Laborarbeit. Im Ergebnisteil werden dann die erstellten Pollendiagramme beschrieben und analysiert. Abschließend erfolgt eine Gesamtbetrachtung der Vegetationsgeschichte Nordtirols durch den Vergleich mit anderen Arbeiten aus dem Gebiet.

2. Geographie und Geologie des Karwendelgebirges

2.1. Abgrenzung des Karwendelgebirges

Das ca. 900km2 große Karwendelgebirge ist Teil der Nördlichen Kalkalpen und erstreckt sich nördlich von Innsbruck (Abb. 1). Dem entsprechend ist die südliche Grenze durch das Inntal definiert welches von Zirl über Innsbruck und Schwaz bis Jenbach verläuft. Die Inntal-Störung ist gleichzeitig die tektonische Südgrenze der Nördlichen Kalkalpen. Zur Geologie der Nördlichen Kalkalpen und des Karwendel wird in Abschnitt 2.3 noch genauer eingegangen. Der Achensee und die nach Norden fließende Ache bilden die Ostgrenze bis zum Achenpass bzw. bis zum Sylvenstein-Stausee. Der Stausee und die ihm zufließende Isar begrenzen das Gebiet im Norden. Die Isar ist gleichzeitig die Westgrenze nach Süden bis Scharnitz. Um das Karwendelgebirge komplett abzugrenzen wird in Ermangelung einer natürlichen Grenze die Bundesstraße von Scharnitz über den Seefelder Sattel bis hinunter nach Zirl als letztes Grenzstück angesehen.

Abb.1: Abgrenzung des Karwendelgebirges

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: www.alpen-motorradhotels.com

Im wesentlichen ist das Gebirge von vier West-Ost streichenden Gebirgsketten bestimmt die durch tiefe parallel laufende Täler getrennt sind. Die südlichste Kette ist die Inntalkette die auch Nordkette genannt wird da sie sich direkt nördlich von Innsbruck erhebt. Der dritte gebräuchliche Name Solsteinkette hat sie ihren höchsten Bergen zu verdanken, dem Großen Solstein (2541m) und dem Kleinen Solstein (2633m). Das der Große Solstein kleiner ist als der Kleine Solstein ist kein Tippfehler sondern tatsächlich der Fall. Der Große Bettelwurf (2725m) ca. 8km nördlich von Hall in Tirol gelegen ist die größte Erhebung der Gleiersch-Halltal-Kette, an die weiter im Norden die Hinterautal-Vomper-Kette angrenzt. Der größte Berg dieser Kette ist die Birkkarspitze mit 2749m. Sie ist gleichzeitig die größte Erhebung im Karwendelgebirge. Die Hinterautal-Vomper-Kette ist mit etwa 40km Ausdehnung zudem die längste Kette des Gebiets weshalb sie auch Karwendel-Hauptkamm genannt wird. Die Nördliche Karwendelkette mit der Östlichen Karwendelspitze als höchstem Punkt (2538m) ist der kleinste zusammenhängende Abschnitt. Im Osten geht sie in mehrere kleinere Gebirgsgruppen über, wie z.B. die Gamsjochgruppe oder den Sonnjochkamm.

Der Nordteil des Karwendelgebirges zeigt keine derartig gleichmäßige Gliederung. Das westliche Soierngebirge mit der 2259m hohen Soiernspitze und die Dürrachgruppe im Osten mit der Montscheinspitze (2106m) bilden das Karwendel-Vorgebirge mit einer eher unzusammenhängenden Gliederung. Ähnlich ist die Situation im Südwesten im Dreieck Scharnitz-Seefeld-Zirl, wo die Erlspitzgruppe als eigenständiges Massiv auftritt. Der Erlsattel zwischen Erlspitze (2405m) und Großem Solstein stellt hier eine Verbindung zur Inntalkette dar.

2.2 Klima

Da von der unmittelbaren Umgebung des Untersuchungsgebiets keine genauen Klimadaten vorliegen wird hier das Diagramm der Klimastation an der Universität Innsbruck herangezogen (Abb.2). Die genauen Niederschlags- und Temperaturwerte am Halslkopfmoor können von denen Innsbrucks abweichen da durch die West-Ost verlaufenden Gebirgsketten des Karwendelgebirges ein starker topographischer Einfluss auf Luftbewegungen und Niederschläge zu erwarten ist. Sicher ist jedoch dass auch in den Karwendel-Vorbergen deutlich humide Verhältnisse herrschen, was allein durch die Hochmoorbildung belegt wird. Allgemein wird das Klima der nördlichen Kalkalpen dem atlantisch geprägten Klima des Alpenvorlandes zugeschrieben (FLIRI 1975).

Abb. 2: Klimadiagramm am Standort Universität Innsbruck

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: http://tirolatlas.uibk.ac.at

2.3 Geologie

Geologisch gesehen gehört das Karwendelgebirge zu den Nördlichen Kalkalpen die sich als 25-45km breites Band in W-E-Richtung vom Alpenrhein bis zum Wiener Becken erstrecken (Abb.3). Zu finden sind hier Gesteinsformationen vom Perm bis ins Alttertiär die stellenweise von quartären Moränen und Flussschottern überlagert werden. Im Karwendel findet man einige Formationen des Mesozoikums, genauer der mittleren und oberen Trias, Jura Basiskalke und Schichten der unteren Kreidezeit. Durch den Deckencharakter der Alpen sind die geologischen Einheiten oftmals nicht ganz klar abzugrenzen und es entstehen regional verschiedene Faziesräume. Einen Überblick über die geologische Situation gibt der Ausschnitt der geologischen Karte in Abbildung 4.

Abb. 3: Geologische Übersicht der Alpen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: www.burkina.at

Die stratigraphische Gliederung der Nördlichen Kalkalpen umfasst die Bayrisch-Nordtiroler Fazies, Berchtesgadener Fazies und Hallstätter Fazies für den Zeitraum Perm und Trias. Das Karwendelgebirge wird der Bayrisch-Nordtiroler Fazies (auch Vorarlberger Fazies genannt) zugerechnet. Es folgt nun eine kurze nach Chronologie geordnete Einteilung der im Karwendel vorkommenden geologischen Einheiten.

2.3.1. Mittlere Trias

Der Epoche der Mittleren Trias sind die Stufen Anis und Ladin zuzuordnen. Diese Gesteinsserien findet man hauptsächlich im Gebiet der vorher im Text beschriebenen Gebirgsketten im zentralen Bereich des Karwendelgebirges. Die Gebirge hier sind überwiegend aus Wettersteinkalk aufgebaut der dem jüngeren Ladin zuzuordnen ist. Nördlich und südlich davon verlaufen Bänder von Anis-Zeitlichem alpinem Muschelkalk und als Reichenhaller Schichten bezeichnete Dolomite und Kalke. Durch die Faltentektonik bei der alpidischen Orogenese wurden die Gesteinsschichten verstellt und durch Erosion freigelegt. So wurden große Teile des eigentlich jüngeren Wettersteinkalks aufgeschlossen, weshalb diese Schicht im Karwendel die größte Fläche einnimmt. Der Wettersteinkalk lässt sich in drei Einheiten gliedern wobei zwei Schichten mit gebankten Kalken und Dolomiten als obere und untere Gesteinspakete eine mittlere Schicht aus hellen Massenkalken umschließen. Die gebankten Gesteine entstanden als Ablagerungen auf der Rückseite von Riffen in Lagunenbereichen wo aufgrund geringer Strömungsverhältnisse eine gleichmäßige, schichtweise Ablagerung von kalzitischen Mikroorganismen möglich war. Die massigen Bereiche des Wettersteinkalk sind nicht als Korallenriff gewachsen sondern zeigen Kalkschwämme als hauptriffbildende Organismen. Zwischenräume innerhalb dieser massigen Riffkalke werden oft von Calzitlagen ausgefüllt und bilden sog. Großoolithe (DOBEN et.al 1996). In die obere der beiden gebankten Schichten sind stellenweise Erzlagerstätten mit Bleiglanz, Zinkblende, Flussspat und Wulfenit eingeschlossen die z.T. wirtschaftlich abgebaut werden, so auch im Lafatscher Tal im Karwendelgebirge.

2.3.2. Obere Trias

Am Übergang von der mittleren in die obere Trias, genauer gesagt vom Ladin ins Karn, ist ein deutlicher Fazieswechsel sichtbar. Auf die marinen Kalke und Dolomite des Wettersteinkalks folgen hier terrestrische Sedimente mit tonig-sandigem Charakter. Die Raibler Schichten sind wechselgelagerte Schichten aus Tonmergel- und Mergellagen, Sandsteinen und marinen Dolomit- und Mergelkalken. Sie stellen durch den z.T. hohen Tongehalt des Mergels bedeutende Grundwasserstauer dar.

Die Gebiete außerhalb der Gebirgsketten des Karwendel sind in erster Linie aus Hauptdolomit aufgebaut der zur Stufe des Nor gezählt wird. Er ist einer der Hauptgipfelbildner der nördlichen Kalkalpen und wird nach seinen Bildungsbedingungen in einen dünnbankigen, dunklen unteren Hauptdolomit und einen helleren und stärker gebankten oberen Hauptdolomit gegliedert. Beide entstanden im Bereich des Tidenhubs vorzeitlicher Ozeane. jedoch der untere Teil supratidal, der obere dagegen intertidal (DOBEN et.al. 1996). Als besondere Bildungen enthält der Hauptdolomit auch subtidal gebildete bituminöse Asphaltschiefer die in Seefeld bis Anfang der 1990er Jahre als Ichtyolschiefer wirtschaftlich abgebaut wurden. Im Norden und vor Allem Nordosten des Karwendel treten im Hauptdolomit zunehmend Kalkbänke auf die in Flachmeerregionen bituminöse Plattenkalke bildeten.

Zwischen den Riffbereichen, im Karwendel auf die Dürrachgruppe im Nordosten beschränkt, sind die tonig-mergeligen Kössener Schichten aufgeschlossen. Hier entstand eine Wechsellagerung von Schiefertonen, plattigen Mergelkalken und mächtig gebankten Kalksteinen.

2.3.3. Jura (Lias,Dogger,Malm)

In der nachfolgenden Jura-Zeit stieg der Meeresspiegel an und eine fazielle Gliederung wie in der Trias ist nicht mehr gegeben. Die Juragesteine sind stark zergliedert und finden sich vor Allem im Norden und in synklinalen alpidischen Faltenstrukturen. Die sporadische Verteilung lässt sich darauf zurückführen dass der Jura hauptsächlich von leicht erodierbaren Gesteinen aufgebaut ist, und dass zur Zeit der Öffnung des Mittelatlantiks triaszeitliche Großstrukturen unter tektonischem Stress zerbrochen wurden. Es wurde hier eine Gliederung in Abhängigkeit seiner Bildungsbedingungen in Beckenfazies, Schwellenfazies und Übergangsfazies vorgenommen.

Die Beckenfazies ist durch mäßig bis gut gebankte Kalk und Mergel Wechsellagen charakterisiert die am Alpenrand häufig Sand enthalten. Es können häufig kieselige Radiolarite und Mangankrusten auftreten wie es nahe Adnet im sog. Adneter Marmor der Fall ist. Die Schwellenfazies dagegen ist schlecht gebankt und bildet massige, oft verschieden gefärbte Kalksteine. Hier seien Hierlatzkalk, Oolithkalk und Malmkalke genannt. In der vertikalen Gliederung zwischen Becken- und Schwellenfazies liegen die Kieselkalk und Hornsteinknollenkalkbänke der Übergangsfazies. Es sind dies dünngebankte bis plattige Kalksteine mit hohen Gehalten an Kieselsäure die zu Einschlüssen von schwarzen bis gelblichen Hornsteinknollen führen. Der hohe Kieselsäuregehalt ist auf Kieselschwämme und Radiolarien zurückzuführen (DOBEN et.al. 1996).

2.3.4. Kreide

In den Kreidegesteinen erkennt man deutlich die orogenen Bewegungen die zur Entstehung der Alpen geführt haben. Vor Allem in den Tannheimer Schichten der höheren Unterkreide (Apt und Alb), die auch im Karwendelgebirge aufgeschlossen sind, sind auf Gebirgsbildung zurückzuführende Winkeldiskordanzen sichtbar (DOBEN et.al. 1996, HERM 1979). Die Wechsellagerungen aus Schiefertonen, Mergeln, Sandsteinen und Kieselkalken treten im nordwestlichen Teil des Karwendels zusammen mit den Juraformationen auf.

Abb. 4a: geologische Formationen im Karwendelgebirge und Legende zur geologischen Karte von Bayern (siehe Abb. 4b)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: DOBEN 1996

Abb. 4b: Geologische Karte für das Gebiet Karwendelgebirge

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.4 Geographische Lage des Halslkopfmoores

Das Halskopfmoor liegt im Nordwestteil des Karwendelgebirges bei 47°34`09``N und 11°37`24``E zusammen mit einer Gruppe weiterer Moore westlich der Ortschaft Achenkirch (Abb.5). Etwas nördlich von Achenkirch liegt die Ortschaft Achenwald. Von dort aus kann das Gebiet über einen Forstweg erreicht werden (Abb.6). Dieser endet bei einer Berghütte von der aus noch ca. 250m Fußmarsch nach Westen bis zur deutlich aufgewölbten Hochmoorweite des Halslkopfmoores zu absolvieren sind (Abb.7). Die Höhe über dem Meer beträgt 1371m, in etwa 35 Höhenmeter unterhalb der Halslkopfspitze im Nordosten des Moores.

Abb. 5: Übersicht der Karwendelmoore

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: SASS et. al. 2010

Abb.6: Weg von Achenwald zum Untersuchungsgebiet

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: eigene Grafik

Das Halslkopfmoor ist ein deutlich über das Gelände herausgewachsenes Hochmoor mit einer eindeutig abgrenzbaren Hochmoorweite mit zentral noch stark vernässten Stellen (Abb.7). Der Grund warum der Torfmoos-Hochmoorkörper nicht gleichmäßig und störungsfrei bewachsen ist mag an der Degradation durch Weidevieh in der Vergangenheit liegen. Durch Tritt wurde der Randbereich des Moorkörpers verletzt so dass größere Mengen Wasser aus dem eigenen Hochmoorwasserspiegel ausflossen als es unter ungestörten Bedingungen der Fall gewesen wäre. Eine teilweise Mineralisierung und Sackung der Geländeoberfläche war die Folge. In Renaturierungsmaßnahmen wurden die beschädigten Bereiche mit Holzbrettern abgedichtet um so dass Wasser des Hochmoorkörpers zu stauen. Das diese Maßnahmen ihren Zweck erfüllen sieht man nun an dem sehr nassen Zentralbereich der Hochmoorweite und an der üppigen Bulten- und Schlenkenvegetation mit Torfmoosen und Sauergräsern. Zum Rand hin ist ein deutliches Randgehänge zu erkennen mit im Hochmoortorf wurzelndem Fichten-Moorwald mit zahlreichen Ericaceen. Im Randlagg ist es zu feucht für ausgeprägte Gehölzvegetation und die Vegetation ist relativ offen.

Abb.7: oben: Hochmoorweite mit kleinen Wasserstellen und Bulten-Schlenkenvegetation unten: Übergang Hochmoorweite zu Randgehänge mit Fichten-Moorwald

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthaltenAbbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Foto: M. Jüttner

3. Material und Methoden

3.1 Feldmethoden

Die Probennahme erfolgte auf einer aus Polytrichum strictum gebildeten Bulte an der Westseite des Halslkopfmoores. Die nötigen vorbereitenden Felduntersuchungen wurden bereits vor der Bohrung von Prof. Dr. Arne Friedmann und Prof. Dr. Oliver Sass durchgeführt (SASS et.al 2010). Bei dieser ersten Untersuchung wurde der Moorkörper mit Teleskop-Sondierstangen auf seine Mächtigkeit hin untersucht. Der Standort mit der maximalen Torfmächtigkeit wurde per GPS eingemessen. Wenn die eigentliche Bohrung relativ zeitnah durchgeführt wird kann die Bohrstelle eventuell auch mit einem Stock oder ähnlichem markiert werden.

Zusätzlich zur Tiefenermittlung wurde mit einem Pürckhauer Bohrstock ein Kern gezogen um die Abfolge von Torfhorizonten zu bestimmen. Dabei wurden die Parameter Bodenfarbe, Humifizierungsgrad und sichtbare Großreste untersucht. Die genaue Beschreibung der Stratigraphie und die Interpretation der möglichen Moorgenese wird später im Text genauer behandelt.

Der Bohrkern für die palynologischen Untersuchungen wurde mit einem russischen Kammerbohrer gewonnen (Abb.8). Der Vorteil ist dass die Störungen die der Kern beim herausziehen erfahren könnte beim Kammerbohrer sehr gering gehalten werden. Einerseits wird bei der Bohrung das Gehäuse des Bohrers komplett um den Kern geschlossen und dadurch ein Materialversatz beim Herausziehen verhindert. Zum anderen ist der Durchmesser des Kerns groß genug um aus dem ungestörten Kerninneren genügend Material für die Laboruntersuchungen gewinnen zu können. Das Arbeitsprinzip des Kammerbohrers wird in Abbildung 9 deutlich.

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Details

Seiten
61
Erscheinungsform
Originalausgabe
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783842811409
Dateigröße
19.4 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v228385
Institution / Hochschule
Universität Augsburg – Fakultät für Angewandte Infomatik, Geografie
Note
2,3
Schlagworte
pollenanalyse vegetationsgeschichte moore karwendelgebirge halslkopfmoor

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