Langsiktige endringer i biomangfold - paleoøkologiske resultater

Transkript

1 Langsiktige endringer i biomangfold - paleoøkologiske resultater Anne E. Bjune Bjerknessenteret for Klimaforskning & Uni Research AS

2 Oppsett Motivasjon hvorfor trenger vi paleodata? Granskogen historie og økosystemendringer Bøkeskogen innvandringstid og etablering

3 Hvorfor er det viktig å rekonstruere fortidens vegetasjon (og klima) Data om fortiden (paleoøkologi) gir viktig informasjon og bakgrunn for modelleringer av fremtiden Klimadata lenger tilbake i tid enn de instrumentelle målingene lange tidsserier gir naturlig variasjon CO 2 økningen og oppvarmingen vi ser på nordlige breddegrader fører til endringer tap av biologisk mangfold (temperatur, nedbør, snødekke) Viktig for å definere naturlig tilstand ( baseline )

4 Fortiden er nøkkelen til fremtiden - vegetasjonshistorie the present is the key to the past

5 Spreding av gran (Picea abies) i Europa siden siste istid Nå: økonomisk viktig art Før: Innvandingen og etableringen førte til store endringer i de eksisterende økosystemene o Hvor lang tid og hvordan? o Biodiversitet (karplanter) og økosystemstruktur avhengig av dominerende treslag o Plantesamfunn endringer årsaker - drivkraft o Menneskelig påvirkning o Kan den tidlige historien spores i pollendata? Arealbruk og økosystemfunksjon i skog

6

7 Årum, Siljan, Telemark, 445 moh Forest hollow - Gammel granskog - Lokal vegetasjonshistorie (2-300 m radius) Pollen og plantemakrofossilanalyse Trekullstøv Organisk innhold 14 C dateringer og alderskontroll Beregning av endringsrater og biologisk mangfold Bjune et al. 2009

8 Generell vegetasjonsutvikling - skog tid Bjune et al. 2009

9 Etableringen av granskog menneskelig aktivitet eller en naturlig prosess? Diversiteten i skogen avhengig av forstyrrelse tid Middels forstyrrelse er antatt å gi størst biodiversitet Bjune et al. 2009

10 Kulturindikatorer åpent landskap bosetning økser spor Bjune et al. 2009

11 tid Turnover Endring i sammensetn - tid Estimert palynologisk rikhet Σ=900 Rate-ofchange Ulikhet per 150 år % granpollen Bjune et al. 2009

12 ÅRUM o o o o o o o o Skog har vært viktig de siste 9550 år P. abies har vært tilstede de siste 1700 år og dominerende de siste 1000 år Etableringen av gran ble favorisert av menneskelig aktivitet (brann, dyrkning, beite) Stort skifte i de eksisterende økosystemene Branner har alltid holdt landskapet åpent Kaldere og våtere klima Biologisk mangfold forstyrrelse gir mange ulike habitat Hvor skal man sette referanse tilstand/naturlig tilstand? Bjune et al. 2009

13 Bøkeskogen - Ingeborg Helvik, 2010 masteroppgave The Fagus sylvatica (beech) forests in the Larvik region, southeast Norway their origin and history

14 Hvorfor studere innvandring av bøk? Bøk er et vidt spredt tre i Europa, og en viktig økologisk art i skogene i sentral og vest Europa Bøk var det siste treet som startet vandringen nordover i Europa etter siste istid for ca år siden Overlevde i refugia i flere område i Europa Flekkvis spredning i tid og rom

15 Bøk (Fagus sylvatica) i Norge Seim - Nordhordland Sørøst-Norge, Larviksområdet To mulige innvandringsruter/retninger Helvik 2010

16 Viktige spørsmål i prosjektet; a) Er bøkeskogene (Fagus sylvatica) i SØ-Norge nylig plantet eller er de naturlige? b) Dersom de er naturlige, hvordan og når ble de etablert? c) Hvilke faktorer var viktige for etableringen og utviklingen av dagens bøkeskog? Klimaendringer, endringer i jordsmonn, antropogen aktivitet eller en kombinasjon av disse faktorene? Helvik 2010

17 Brånakollane Naturreservat, 10 km nord for Larvik by. Gammel bøkeskog omkranset av granskog, 184 moh * Lokal historie

18 Age cal yr BP Depth, cm Oppsummering Brånakollane Fagus sylvatica Picea abies Anthropogenic indicators Charcoal < 60 µm Charcoal > 60 µm PCA axis I PCA axis II Estimated richness LPAZ-BRÅ 4 LPAZ-BRÅ 3b LPAZ-BRÅ 3a LPAZ-BRÅ 1 and turnover Estimert rikhet Helvik 2010

19 Bøkeskogen i Larvik Park og landskapsvernområde i Larvik by, 60 moh

20 Age cal yr BP Depth, cm Oppsummering Bøkeskogen Fagus sylvatica Picea abies Anthropogenic indicators Charcoal < 60 µm Charcoal > 60 µm PCA axis I PCA axis II Estimated richness LPAZ-LA LPAZ-LA 1b LPAZ-LA 1a turnover Estimert rikhet Helvik 2010

21 A ge c al y r B P Bøk (Fagus sylvatica) i Sørøst-Norge o Studien viser at bøk har en lang historie, fra første pollenfunn for ca år siden til etablering ca år før nå og ekspansjon ca. 600 år før nå (AD 1400) Brånakollane Bøkeskogen Kapteinstjern Årum o Den er ikke nylig plantet. Bøk kan sees på som naturlig i Norge trenger for flere studier og lokaliteter o Etableringen av bøk er et resultat av suksesjon etter forstyrrelser som brann og annen menneskelig aktivitet sammen med klimatiske forhold og økologiske faktorer synkron etablering i regionen Helvik 2010

22 Etableringen av bøk (Fagus sylvatica) er et resultat av suksesjon etter forstyrrelser av brann og menneskeleg aktivitet På begge lokalitetene viser pollenkurven nedgang etter etablering og det kan se ut som ekspansjonen av bøk (Fagus sylvatica) har blitt hindret Endringer i fuktighet favorisert enten bøk eller gran Samtidig etablering av gran (Picea abies) kan ha medført konkurranse Beitepress kan ha påvirket ekspansjon av bøk (Fagus sylvatica) Helvik 2010