Monica Tolotti, Ulrike Nickus, Hansjörg Thies
Permafrost und seine Auswirkungen auf die Ökologie von Hochgebirgsseen

Geo.Alp 12, 2015, p. 235–266

Zusammenfassung
Die paläolimnologische Untersuchung von Seen in Nord- und Südtirol wurde innerhalb des Interreg Projekts Permaqua (Permafrost und seine Auswirkungen auf Wasserhaushalt und Gewässerökologie im Hochgebirge) durchgeführt um die ökologische Entwicklung von Seen in Permafrostgebieten seit Ende der Kleinen Eiszeit (~1850) zu dokumentieren und mögliche Auswirkungen von abschmelzenden Permafrost auf Geochemie und Biologie dieser Seen zu untersuchen. Die Sedimentkerne aus vier Hochgebirgsseen (> ca. 2500 m ü.d.M.) im altkristallinen Gestein wurden radioisotopisch datiert (210Pb, 226Ra, 137Cs, 241Am und 14C) und für lithologische (Sedimentdichte, Wassergehalt und organischen Gehalt), geochemische (Hauptelemente und Schwermetalle) und biologische (Abundanz und Artenzusammensetzung der Diatomeen) Indikatoren analysiert.
Alle untersuchten Seesedimente zeigen Veränderungen der lithologischen und biologischen Indikatoren zwischen Ende der Kleinen Eiszeit (um 1850) und den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts. Die Konzentration von Schwermetallen in den untersuchten Sessedimenten nehmen während der letzten ~ 150 Jahre großteils zu und erreichen die höchsten Werte nach den 1990er Jahren. Die für die Niederungsseen der nördlichen Hemisphäre typischen Veränderungen der Diatomeensuzammensetzung nach dem Wirtschaftsboom der 1960er Jahre sind dagegen nicht erkennbar. Das Ausmass dieser Veränderungen scheint aber nicht ausschließlich mit dem Vorhandensein von aktiven Blockgletschern erklärt werden zu können. Die in den Seesedimenten ermittelten biologischen und chemischen Veränderungen können auf unterschiedliche Einflüsse wie Geochemie, Verwitterung und Charakteristika der Einzugsgebiete zurückgeführt werden.

Abstract
A paleolimnological survey of high mountain lakes in North- and South-Tyrol was conducted within the Interreg project Permaqua (permafrost and its effects on water balance and mountain water ecology) aiming at reconstructing the ecological evolution of lakes in permafrost regions since the end of the Little Ice Age (~1850), and to investigate possible effects of permafrost thawing on lake geochemistry and biology. Sediment cores from four lakes located above ~2500 m a.s.l. on crystalline bedrock were radioisotopically dated (210Pb, 226Ra, 137Cs and 241Am and 14C) and analyzed for lithological (wet density, water and organic content), geochemical (principal elements and heavy metals), and biological (diatom abundance and species composition) proxies. All the cores studied showed lithological and biological changes between the end of the Little Ice Age and the first decades of the 20th century. Concentrations of heavy metals increased in the studied cores during the last ~150 years and reached highest values after the 1990s. On the contray, changes in diatom species composition which typically characterize many lower lakes of the northern hemisphere after the economic development in the 1960s were not recorded in the lakes investigated.
However, it is not possible to explain these changes as completely related to the presence of active rock glaciers in the lake catchments. The long-term changes of biological and chemical indicators observed in the studied sediment cores appear to be the results of a set of combined factors, such as geochemistry, weathering, or catchment characteristics.


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