Agroforestry for resilient agroecosystems in the

Inhalt
Tagungsprogramm
Zusammenfassungen der Keynotes
Zusammenfassungen der Vorträge
Zusammenfassungen der Poster
Teilnehmerliste
Sponsoren
2
6
9
24
50
52
Impressum
Herausgeber
Achim Bräuning, Jörg Löffler, Jörg Stadelbauer
(Sprecher des AK Hochgebirge)
Tagungsband zur 22. Jahrestagung des AK Hochgebirge
28. Februar – 2. März 2013 in Bonn
Tagungsort
Geographisches Institut
Universität Bonn
Meckenheimer Allee 166
53115 Bonn
Druck und Bindung
Hausdruckerei der Universität Bonn
Am Hof 1
53113 Bonn
Umschlagfoto
Simone Ackermann
1
TAGUNGSPROGRAMM
Donnerstag, 28.02.2013
bis 17:00 Uhr
Anreise
17:00 – 22:00 Uhr Registrierung und Ice-Breaker
Freitag, 01.03.2013
ab 08:00 Uhr
Registrierung
09:00 – 09:10 Uhr Jörg Löffler: Begrüßung
09:10 – 10:10 Uhr Keynote 1
Prof. Dr. Christian Körner: Alpine Ökosysteme im Globalen
Wandel
10:10 – 10:30 Uhr Kaffeepause
10:30 – 11:40 Uhr Postersession 1 (à 5 Min)
Hannes Künkel: Von deskriptiver Geomorphometrie zu
interdisziplinärer Vielfalt. Ergebnisse geomorphologischer
Wegeforschung im nepalesischen Himalaja
Harald Zandler & Cyrus Samimi: Using hyperspectral Hyperion
data for the construction of dwarf-shrub related vegetation
indices in the high mountains of the Eastern Pamirs
Niels Schwab & Udo Schickhoff: Agroforestry for resilient
agroecosystems in the Mid-Hills of Nepal
Lasafam Iturrizaga: Sudden glacier advances associated with
glacial lake outburst floods in the Dry Central Andes of
Chile: The case example of the Cachapoal glacier (34°S)
Charlotte Behrmann, Philipp Hanek, Dirk Klein & Jussi Grießiger:
Geomorphologische Kartierung im Valle Verzasca / Tessin
Untersuchungsfläche Alpé Piodoo
Anna Katharina Franke, Ulrike Hiltner, Jussi Grießinger & Achim
Bräuning: Dendroökologische Untersuchungen an Juniperus
communis ssp. nana an einem Baumgrenzstandort der
Schweizer Alpen, Tessin
Björn L. Saß, Stefan Karig, Michael Richter & Thorsten Peters:
Klima im Wandel? Klimaveränderungen auf einem
subalpinen-alpinen Waldgrenzstandort im Schweizer Tessin
Ivar Ingvarsson, Simone Pflaum, Marian Theuerkauf, Stephan
Vitzethum & Rupert Bäumler: Bodenformenverteilung auf
subalpin-alpinen Matten in den Schweizer Alpen, Tessin, am
Beispiel der Alpe Piodoo
Katharina Schwab, Thorsten Peters & Achim Bräuning:
Altersstruktur und Biomasse von Rhododendron
ferrugineum in Abhängigkeit vom Mikrorelief im Val
Vegorness, Tessin
2
Emmanuel Rey, Flurina Schneider, Hanspeter Liniger, Karl
Herweg & Rolf Weingartner: Climate change scenarios and
socio-economic scenarios, land use modelling and water
resources in an inner alpine area, Switzerland
Lukas Becker: Reconstruction of Regional Ice-flow Directions
in Central Southern Norway based on the Analysis of
Provenance of Erratic Boulders
11:40 – 12:00 Uhr Kaffeepause
12:00 – 13:10 Uhr Postersession 2 (à 5 Min)
Philipp Hochreuther, Jussi Grießinger & Achim Bräuning: Glacier
dynamics in southeast Tibet - a dendroclimatological study
Susanne Spannl & Achim Bräuning: Winner or Loser? The
impact of environmental factors on different tropical
mountain tree species
Simon Lange & Sebastian Worm: The altitudinal distribution of
flowering plants in Bhutan
Michael Klinge, Stefan Erasmi & Martin Kappas: Kartierung der
Verbreitungsmuster von Waldstandorten im nördlichen Tien
Shan (Zentralasien) auf der Basis von Fernerkundungsdaten
Simone Ackermann, Wulf Amelung & Jörg Löffler: A three-year
tracer experiment in the Central Norwegian Scandes –
Elevation controls cumulative effects and differential uptake
of 15N-labelled NO3- and NH4+ added to alpine soil and plants
Alina Baranova & Udo Schickhoff: The impact of grazing and
abiotic site factors on vegetation distribution in the Qilian
mountains, Heihe river basin, NW China
Lennart Kümper-Schlake & Michael Nassl: TEEB for Mountains
– A vision to highlight the value of mountain ecosystem
services
Niklas Beckers, Lisa Helena Rheinheimer, Jörg Löffler & Stef
Weijers: Growth response of Empetrum nigrum ssp.
hermaphroditum to the alpine micro-climate in the
Norwegian mountains
Stef Weijers, Jörg Löffler, Friederike Wagner-Cremer, Ute SassKlaassen, Rob Broekman & Jelte Rozema: Reconstructing
high arctic growing season intensity from shoot length
growth of the dwarf shrub Cassiope tetragona
Sitara Parveen & Matthias Winiger: The dynamics of the
cryosphere and its consequences on livelihood and
settlement in the Karakoram – Indigenous knowledge and
adaptation strategies
Petra Dieker, Henrik von Wehrden & Thorsten Assmann: When
land-use matters, it is time for conservation to act
13:10 – 14:20 Uhr Mittagspause
3
14:20 – 15:50 Uhr Vortragssession 1 (à 20 + 10 Min)
14:20 – 14:50 Uhr Thomas Loher, Katharina Sextl, Friederike Grüninger & Thomas
Fickert: Gletscherrückgang und Vegetationsentwicklung im
Vorfeld des Schwarzenbergferners (Stubaier Alpen, Tirol)
seit dem Ende der Kleinen Eiszeit
14:50 – 15:20 Uhr Stef Weijers: Dwarf Shrubs: The Trees of the Arctic and
Alpine Tundra Biome
15:20 – 15:50 Uhr Felix Heitkamp, Hermann Jungkunst, Steven Sylvester & Michael
Kessler: Der anthropogene Einfluss auf Pedogenese,
Humusakkumulation und Phosphorfraktionen in Böden der
Hochanden, Südperu
15:50 – 16:10 Uhr Kaffeepause
16:10 – 17:10 Uhr Keynote 2
Prof. Dr. Jörg Bendix: Auf den Spuren Alexander von
Humboldts – 15 Jahre ökosystemare Forschung in den
Anden Süd-Equadors
17:10 – 22:00 Uhr Poster-Party
Die Autorinnen und Autoren der Poster stellen sich der
individuellen Diskussion an ihren Postern. Fingerfood und
Getränke werden an den Postern serviert.
Samstag, 02.03.2013
ab 08:30 Uhr
Registrierung
09:00 – 10:00 Uhr Keynote 3
Prof. Dr. Jörg Stadelbauer: Globaler Wandel als Risiko und
Chance für Gebirgsgesellschaften
10:00 – 10:20 Uhr Kaffeepause
10:20 – 11:20 Uhr Vortragssession 2 (à 20 + 10 Min)
10:20 – 10:50 Uhr Hannes Künkel: Hochgebirge im globalen Wandel – Chancen
für Wandel in der Wissenschaftskommunikation und für die
moderne Hochgebirgsforschung: „Trail of Change“ ein
Beispiel aus Hochasien
10:50 – 11:20 Uhr Thorsten Peters, Achim Bräuning, Rupert Bäumler, Jussi
Grießinger & Michael Richter: Integrative
Hochgebirgsökologie in der Hochschullehre – Das
Fallbeispiel „Umweltwandel in den Südalpen“
11:20 – 11:40 Uhr Kaffeepause
11:40 – 13:10 Uhr Vortragssession 3 (à 20 + 10 Min)
11:40 – 12:10 Uhr Carla Ximena Salinas: Effectiveness of the mitigation
strategies to combat land degradation and drought in the
Andean region of northern Chile
4
12:10 – 12:40 Uhr David Morche & Henning Baewert: Zum Einfluss von
Extremereignissen auf das fluviale System in
Hochgebirgseinzugsgebieten
12:40 – 13:10 Uhr Ole Rössler, Pascal Hänggi, Nina Köplin, Raphael Meyer, Bruno
Schädler & Rolf Weingartner: Über die Auswirkungen der
Klimaänderung auf die Abflüsse in der Schweiz, die
zugehörigen methodischen Unsicherheiten und die
Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung
13:10 – 14:20 Uhr Mittagspause
14:20 – 15:50 Uhr Vortragssession 4 (à 20 + 10 Min)
14:20 – 14:50 Uhr Andrei Dörre: Die Bedeutung von Rechtsverhältnissen für
weidelandbezogene sozio-ökologische Herausforderungen
im postsowjetischen Kirgistan
14:50 – 15:20 Uhr Stefan Schütte: Ishkamesh: Sicherheit, Unsicherheit und
Bewältigungsstrategien in einem afghanischen
Regenfeldbaugebiet
15:20 – 15:50 Uhr Hermann Kreutzmann: The tragedy of responsibility. High
Asian pastoral practices in transition?
15:50 – 16:10 Uhr Kaffeepause
16:10 – 17:40 Uhr Vortragssession 5 (à 20 + 10 Min)
16:10 – 16:40 Uhr Žiga Malek, Dagmar Schröter & Thomas Glade: Land use/
cover changes in European mountain areas: global driving
forces and local destinies
16:40 – 17:10 Uhr Tobias Bolch, Valentina Krysanova, Sergiy Vorogushin, Tino
Pieczonka, Juliane Peters & Doris Düthmann: Observed
changes of snow, glaciers and river discharge in the Aksu
River Basin (Kyrgyzstan and Xinjiang/China)
17:10 – 17:40 Uhr Lars Gerlitz & Jürgen Böhner: Abschätzung von
Erwärmungsraten für das Tibetische Plateau und die
angrenzenden Tiefländer auf Basis eines Höhen- und Biaskorrigierten ERA-Interim-Datensatzes
17:40 – 18:00 Uhr Kaffeepause
18:00 – 19:00 Uhr AKH-Business Meeting und Poster-Prämierung
ab 19:00 Uhr
Gemeinsames Abendessen
5
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Keynotes
Alpine ecosystems under global change
CHRISTIAN KÖRNER
Institute of Botany, University of Basel, Switzerland
[email protected]
The alpine life zone is the only 'biome' found across the globe at all subpolar
latitudes. By definition too cold for tree growth, it assembles similar plant functional
types or life forms, hence is ideally suited for global comparisons. While life in the
alpine is often considered constrained by stress and resource limitation, the reality is
that most alpine species would disappear if these presumed constraints would be
removed, thus questioning the usefulness of agronomic limitation concepts in an
ecological and evolutionary context. Building upon this rationale, I will discuss the
likely impacts of global change factors such as climatic warming, changing
precipitation regimes, elevated atmospheric CO2 concentrations, enhanced nitrogen
deposition and land use change on alpine plant communities. Of these, land use and
soluble N deposition are likely the most influential factors in many regions. Neither
elevated CO2 itself, nor changes in precipitation are likely to have significant effects
at high elevation, except when drought induced fires come into play. Climate warming
needs to be seen in a microclimate context, with topography exerting an overarching
influence likely to mitigate overall effects on biodiversity, as it did in the
geological past (alpine refugia). In fact, thanks to their topography driven
habitat diversity, high mountain ecosystems and their biological richness are likely
to be more robust against climatic change than most other types of ecosystems, and
thus, will play an increasing role in nature conservation.
6
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Keynotes
Auf den Spuren Alexander von Humboldts – 15 Jahre ökosystemare Forschung
in den Anden Süd-Equadors
JÖRG BENDIX
Fachbereich Geographie, Philipps-Universität Marburg
[email protected]
Die Anden Ecuadors gehören zu den globalen Hotspots der Biodiversität.
Gleichzeitig sind die Artenvielfalt und die mit ihr verbundenen ökosystemaren
Dienstleistungen durch den globalen Umweltwandel gefährdet. Hier spielen
insbesondere drei Faktoren eine entscheidende Rolle: der Klimawandel, der lokale
Landnutzungswandel und der kontinentale Landnutzungswandel, der durch ein
verändertes Emissionsverhalten z.B. durch Brandrodung im Amazonas zur Änderung
des Stoffkreislaufes des Bergregenwalds der Anden beiträgt. Bezogen auf den
lokalen
Landnutzungswandel
zeitigt
Ecuador
die
höchsten
relativen
Entwaldungsraten in ganz Südamerika.
Aufgrund dieses Spannungsfeldes sind die Anden Ecuadors ein ideales Umfeld für
die integrative Umweltforschung. Schon Alexander von Humboldt besuchte auf
seiner Südamerikareise Ecuador, wo er seine vertikale Landschaftsgliederung der
Tropen am Beispiel des Chimborazos ableitete. Aber auch die Landnutzung und
damit der anthropogene Landschaftswandel stand im Fokus seiner Forschungen,
insbesondere beim Besuch der Region um die Stadt Loja in den Anden
Südostecuadors, in dem eine DFG geförderte interdisziplinäre Forschergruppe seit
15 Jahren die ökologischen Rahmenbedingungen des Hotspots sowie den
Umweltwandel und seine Einflüsse untersucht.
Basierend auf den Arbeiten von Humboldt werden nach einer Einführung ins Gebiet
im Vortrag Beispiele zur Wetterdynamik, zum Klimawandel und zum
Landnutzungswandel gegeben.
7
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Keynotes
Globaler Wandel als Risiko und Chance für Gebirgsgesellschaften
JÖRG STADELBAUER
Geographisches Institut, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
[email protected]
Die vom globalen Wandel ausgehenden Folgewirkungen werden in einer
überblickenden Analyse neuerer Untersuchungen darauf untersucht, ob sie
Erschwernisse oder Verbesserungen im Leben der Gebirgsbevölkerung bringen.
Ausgegangen wird von einem weiten Begriffsumfang von „Globaler Wandel“ – nicht
nur globale Klima- und Umweltveränderungen werden darunter verstanden, sondern
auch Phänomene der Globalisierung und Transformation. Dabei werden
Ambivalenzen sichtbar, die sich räumlich sowohl zwischen den Großräumen mit
(Hoch)Gebirgen als auch kleinräumig zwischen einzelnen Talschaften zeigen.
Erreichbarkeit
im
weitesten
Sinne
beeinflusst
demographische
und
sozioökonomische Prozesse und muss daher ebenso berücksichtigt werden wie der
Einfluss neuer Wirtschaftsaktivitäten. Es kann kein Zweifel bestehen, dass der
globale Wandel in besonderem Maße zur Fragmentierung von Gebirgsgesellschaften
beiträgt.
8
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Gletscherrückgang und Vegetationsentwicklung im Vorfeld des
Schwarzenbergferners (Stubaier Alpen, Tirol) seit dem Ende der Kleinen Eiszeit
THOMAS LOHER, KATHARINA SEXTL, FRIEDERIKE GRÜNINGER & THOMAS FICKERT
Physische Geographie, Universität Passau
[email protected]
Gletschervorfelder eignen sich in besonderer Weise um Vegetationsentwicklungen
auf zuvor unbesiedelten Standorten zu studieren. Die vom Eis zurückweichender
Gletscher freigegebenen Flächen stellen Standorte dar, deren Pflanzenbesiedlung in
der Regel nicht von vorhandenen Samenbanken ausgeht, sondern durch einen
Diasporeneintrag von außen erfolgt. Es handelt sich somit fast immer um echte
Primärsukzessionen. Ein weit verbreitetes Verfahren längerfristige Entwicklungen
(Jahrzehnte bis Jahrhunderte) zu untersuchen stellt die Chronosequenz-Methode
("space for time substitution") dar, bei der aus einem räumlichen Nebeneinander
unterschiedlicher Standorte ein zeitliches Nacheinander abgeleitet wird. Im Falle von
Gletschervorfeldern werden dabei i.d.R. Spuren datierbarer Gletscherstände zur
zeitlichen Einordnung herangezogen, wobei die Annahme zugrunde liegt, dass mit
zunehmender Entfernung der Flächen zum Gletscherterminus der Zeitpunkt des
Freischmelzens länger zurückliegt und damit unterschiedliche Sukzessionsstadien
angetroffen werden. Obwohl sich die Besiedlungsdynamik mit ihren
Migrationsmustern und Frequenz- oder Dominanzverschiebungen einzelner Arten
aufgrund von Konkurrenz und Störungsereignissen mit dem ChronosequenzVerfahren nicht erschließen lässt – dies bleibt Dauerbeobachtungen vorbehalten –
lassen
sich
dennoch
wertvolle
Aussagen
zu
Veränderungen
der
Artenzusammensetzung und der Vegetationsstruktur auf unterschiedlich lang
eisfreien Standorten ableiten. Interessant ist in diesem Zusammenhang sicher auch
ein Vergleich mit entsprechend lange laufenden Dauerbeobachtungen, um zu prüfen,
ob sich die in den Chronosequenzen abzeichnenden floristischen und strukturellen
Entwicklungen auch in den Dauerbeobachtungsflächen bei entsprechender
Sukzessionsdauer zeigen – entsprechende Flächen für einen derartigen Vergleich in
weiterer Zukunft wurden ebenfalls im unmittelbaren Gletschervorfeld des
Schwarzenbergferners eingerichtet. Zwischen 2009 und 2011 wurden im Vorfeld des
Schwarzenbergferners am Schrankogel im Oberen Sulztal, einem Nebental des
Ötztales, Untersuchungen zum Gletscherrückgang und zur Vegetationsentwicklung
seit dem Ende der kleinen Eiszeit durchgeführt. Die Rekonstruktion der
Vereisungsgeschichte erfolgte durch Auswertung historischer Karten und der
Gletschermessberichte des ÖAV, durch Geländekartierung glazialer Spuren, durch
lychenometrische Untersuchungen sowie durch Fernerkundungsverfahren. Die
vegetationskundlichen
Erhebungen
beruhen
auf
Vegetationsaufnahmen
unterschiedlich lang eisfreier Flächen (10 Stadien zwischen 5 und 160 Jahren
eisfrei), wobei Artenzusammensetzung, Deckung, Vegetationsstruktur und die
Verbreitungsbiologie der erfassten Taxa berücksichtigt werden. Ergänzt werden die
Untersuchungen durch Bodentemperaturmessungen, aus denen sich nicht nur die
thermischen Bedingungen im Oberboden im Jahresverlauf beurteilen lassen,
sondern sich insbesondere auch die Schneedeckendauer und damit die Dauer der
Vegetationsperiode der einzelnen Standorte ableiten lässt. Der Vortrag fasst die
Ergebnisse der Einzeluntersuchungen zusammen und versucht eine Beurteilung der
Vegetationsentwicklung im Vorfeld des Schwarzenbergferners im Wirkungsgeflecht
von Dauer der Eisfreiheit, Meereshöhe und Schneedeckendauer.
9
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Dwarf Shrubs: The Trees of the Arctic and Alpine Tundra Biome
STEF WEIJERS
Department of Geography, University of Bonn
[email protected]
As trees are obviously absent in cold environments such as at high elevations and in
the high arctic, dendrochronology has previously largely been limited by the tree-line.
In recent years, however, dendrochronology and -ecology of (dwarf) shrubs has
emerged as a promising new scientific field, yet largely unexplored. Retrospective
growth analyses of woody dwarf shrub species can advance our knowledge of the
impact of climate change on the arctic and alpine ecosystems of which they often
form a significant part. In addition, when growth chronologies of such species exceed
the local instrumental climate records in age, which is often the case in remote areas
as the high arctic, climate can be reconstructed based on the relationship between
climate and growth. Here, an example of shrub dendrochronology is presented,
revealing the potential of this new scientific field. Arctic white bell heather, or
Cassiope tetragona, is an evergreen dwarf shrub with a circumarctic distribution. The
shrub is called tetragona as its leaves grow in opposite pairs, alternating in 90°
angles, forming four rows along it stems. Leaves remain attached to the stems for up
to 40 years and annual growth parameters of this species can be quantified as it
forms smaller leaves at the beginning and end of each growing season resulting in
wave-like patterns. After leaf removal, annual shoot length growth can be measured
by summing the distances between two lows in leaf scar distances. This way,
annually resolved shoot length chronologies up to 100 years in length have
successfully been developed. Leaf scars are no longer present on older shoot parts.
The discovery of wintermarksepta (WMS), dark bands in the pith of C. tetragona
stems that coincide with lows in leaf scar distances, has enabled the construction of
longer chronologies. We tested the climate-growth relationships for the species at
two sites on the High Arctic Archipelago of Svalbard through the construction of shoot
length chronologies based on this new method and correlative analyses between the
resulting time-series (>150 years) and the local Svalbard Airport climate record. In
addition, field experiments were executed in the tundra in which temperature,
precipitation, and shading were manipulated. Both the results from the correlative
analyses and those from the experiments reveal that growth of C. tetragona is
predominantly driven by growing season temperatures, e.g. July mean temperatures
and Growing Degree Days (GDD5; annual heat sum of average daily temperatures
exceeding 5°C). As a result, both the local instrumental mean July temperature and
GDD5 record could be extended into the 19th century with estimates based on past C.
tetragona growth.
10
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Der anthropogene Einfluss auf Pedogenese, Humusakkumulation
und Phosphorfraktionen in Böden der Hochanden, Südperu
FELIX HEITKAMP1, HERMANN JUNGKUNST2, STEVEN SYLVESTER3 & MICHAEL KESSLER3
1
Abteilung Landschaftsökologie, Georg August-Universität Göttingen
2
Geoökologie/Physische Geographie, Universität Koblenz-Landau
3
Abteilung für Systematische Botanik, Universität Zürich
[email protected]
Die Prozesse der Pedogenese werden durch die von Jenny (1941) dargestellten
„state factors“ Klima, Zeit, Biota, Relief und Ausgangsgestein bestimmt. Durch den
extraordinären Einfluss des Menschen wurde sein Einfluss später als eigener Faktor
auf genommen (Amundson and Jenny, 1991). Wie stark der Einfluss des Menschen
auf die Bodenentwicklung, und damit verbunden auf z.B. Kohlenstoffspeicherung und
Nährstoffkreisläufe, wirkt ist eine hochaktuelle Fragestellung im Zuge des globalen
Wandels. Den Faktor „Mensch“ zu isolieren ist allerdings aufgrund heterogener
Bodennutzung (in Zeit und Raum) eine große Herausforderung. Daher gibt es kaum
Studien in denen der Vergleich von unbeeinflussten und bewirtschafteten Böden
hinsichtlich der Bodenentwicklung sinnvoll interpretiert werden kann. In den Anden
von Südperu (ca. 4500 m ü.d.M.) wurden Standorte identifiziert, die für Menschen
und Vieh unzugänglich sind. Diese wurden mit Standorten verglichen die seit
Jahrhunderten bis zu vier Jahrtausenden durch traditionelle Weidewirtschaft geprägt
sind. Folgende Hypothesen wurden getestet:
•
Die Bodenentwicklung wurde durch die menschliche Tätigkeit verändert
•
Die Quantität und Qualität der organischen Bodensubstanz haben unter
Beweidung abgenommen
•
Vorräte und Verfügbarkeit von Phosphor sind durch Beweidung verringert
Bei den natürlichen Böden handelte es sich um Haplic Phaeozeme (Sodic, Laxic), die
beweideten Böden wurden als Haplic Umbrisole (Alumic, Hyperdystric, Laxic)
angesprochen (WRB, 2007). Die Befunde von bisher einer Fläche zeigten, dass
beweidete Flächen eine größere Bodenmasse, einen niedrigeren pH-Wert,
Abreicherungen von Calcium und Kalium und höhere Anteile an pedogenen
Eisenoxiden aufwiesen. Dies indiziert eine intensivere Verwitterung. Durch die
höhere Bodenmasse waren die Vorräte an organischem Kohlenstoff (Corg) auf den
beweideten Flächen höher als auf den natürlichen. Indikatoren zur Qualität zeigen
eine niedrigere mikrobielle Verfügbarkeit bzw. höhere Stabilität von Corg der
beweideten Flächen an. Die Vorräte an Phosphor im Mineralboden sind auf den
beweideten Flächen fast viermal so hoch wie auf den natürlichen. Dies kann teilweise
durch die intensivere Verwitterung und Bildung von Eisen-Aluminumphosphaten
erklärt werden. Weitere Analysen von siedlungsferneren Flächen werden zeigen ob
hier ein Zusammenhang mit der P-Akkumulation besteht. Insgesamt zeigen die
Ergebnisse das menschliche Aktivität in den relativ jungen Gebirgsböden zu einer
stärkeren Verwitterung und damit zu Akkumulation organischer Bodensubstanz
führte. Dies steht im Gegensatz zu der allgemeinen Annahme, dass Nutzung die CVorräte in Böden negativ beeinflusst. Die bisherigen Befunde sollen an fünf weiteren
Standorten überprüft werden.
References
Amundson R, Jenny H (1991) The place of humans in the state factor theory of
ecosystems and their soils. Soil Sci 151, 99-109
11
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Jenny H (1941) Factors of soil formation: a system of quantitative pedology. McGrawHill, New York
WRB (2007) World reference base for soil resources 2006, first update 2007. pp.
128. FAO, Rome
12
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Hochgebirge im globalen Wandel – Chancen für Wandel in der
Wissenschaftskommunikation und für die moderne Hochgebirgsforschung:
„Trail of Change“ ein Beispiel aus Hochasien
HANNES KÜNKEL
HK MOUNTAIN PROJECTS, Universität Göttingen
[email protected]
Eine der aktuellsten und wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen in der
Geographie ist die Umsetzung erfolgreicher Wissenschaftskommunikation. Zuletzt
auf der IGC in eigenen Sessions thematisiert und über Social Media und live
Berichterstattung von der Konferenz umgesetzt, ist die Wissenschaftskommunikation
zentraler Bestandteil sowohl der Leitthemensitzungen wie auch des Tagungsmottos
des kommenden Deutschen Geographentages in Passau. Die Hochgebirgsforschung
muss dabei eine Vorreiterrolle spielen, da die Auswirkungen des globalen Wandels
sich in Hochgebirgsregionen früher abzeichnen und deutlicher darstellen als in
anderen Gebieten der Erde. Die „heile Hochgebirgswelt“ wird in der Gesellschaft als
attraktiv, häufig sogar romantisierend wahrgenommen. Veränderungen werden
entsprechend schnell und häufig als Bedrohung gewertet. Ein öffentliches Interesse
an der Materie Hochgebirge ist also da. Ökonomische Phänomene wie eine auch zu
Krisenzeit wachsende Outdoor- und Bergsportindustrie unterstreichen das. Trotz
sehr guter Ausgangsbedingungen tut sich die Hochgebirgsforschung bis auf wenige
Ausnahmen schwer in der medialen Berichterstattung Fuß zu fassen. So verwundert
es nicht, dass sich außerhalb der Fachwelt die Wahrnehmung der
Veränderungsprozesse zumeist allein auf Gletscherrückgänge bezieht. Es sind
neben den zeitlichen Aspekten und fehlender medialer, journalistischer und
Vermarktungskompetenz
die
nicht
ganz
unberechtigte
Angst
vor
„populärwissenschaftlicher Aufweichung“ der Forschung, Dramatisierung und
Befürchtung, Paradigmen wie Objektivität und Seriosität zu Gunsten einer
spannenden Story und guter Bilder missen zu lassen. Um der Verantwortung der
Wissenschaft gerecht zu werden, sollten sich Forscher selber verstärkt authentischer
Wissenschaftskommunikation widmen, dabei die klassischen Publikationspfade
verlassen und sich moderner Medien wie Social Media und Film öffnen,
Synergieeffekte mit Unternehmen und NGOs nutzen (vgl. Künkel 2011). Ein kleines
Team von Geographen und Medienspezialisten widmet sich seit kurzem der
Konzeptionierung moderner hochgebirgsbezogener Wissenschaftskommunikation.
Als erstes Ergebnis startet im Sommer 2013 das mehrjährige, durch Drittmittel aus
der Wirtschaft finanzierte Projekt „Trail of Change“ (TOC), welches das
eindimensionale Verständnis von Wandel im Hochgebirge (am Beispiel Hochasiens)
herausfordert und durch die partizipatorische Dokumentation verschiedenster
Change-related-Forschungsprojekte eine breite Perspektive vermitteln will. Die
Präsentation wird die Ziele, Rahmenbedingung und Methodik des Projekts erläutern,
Kooperationen offenlegen und dazu einladen mit eigenen Forschungsprojekten zu
partizipieren.
13
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Integrative Hochgebirgsökologie in der Hochschullehre – Das Fallbeispiel
„Umweltwandel in den Südalpen“
THORSTEN PETERS, ACHIM BRÄUNING, RUPERT BÄUMLER, JUSSI GRIEßINGER & MICHAEL
RICHTER
Institut für Geographie, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
[email protected]
Geländeaufenthalte im Rahmen des Geographiestudiums basieren oft auf dem
Konzept, dass Dozenten/innen als Exkursionsleiter/innen den Ablauf, Inhalt und die
besuchten Standorte festlegen. Die Aufgabe der Studierenden besteht dann i.d.R.
darin, aktiv an der Erarbeitung der Inhalte mitzuwirken, ein kurzes Referat zu einem
bestimmten Thema zu halten und/oder nach der Exkursion ein Protokoll zu erstellen.
Neben dieser „klassischen“ Konzeption hat sich in den letzten Jahren zunehmend die
angeleitete und begleitete, aber eigenständige Durchführung von Geländearbeiten
als Veranstaltungsform etabliert. Damit ergibt sich die Möglichkeit, dass sich
Studierende gegenseitig Inhalte und Zusammenhänge erläutern und somit Gelerntes
sofort in aktives Wissen umwandeln, anstatt es als passives Wissen zu rezipieren.
Gleichzeitig verschieben sich die Rollen von Studierenden und Lehrenden: Die
Studierenden erarbeiten selbstständig Inhalte, konzipieren die didaktische
Umsetzung und präsentieren die Ergebnisse der Untersuchungen in
Eigenverantwortung. Die Lehrenden begleiten diese Prozesse, sie geben inhaltlich
und didaktisch Hilfestellung und übernehmen mehr die Rolle eines „Coaches“. Der
Vortrag stellt das Konzept, die Durchführung sowie die Ergebnisse
hochgebirgsökologischer Studien im Rahmen des Moduls „Lehrforschung“ des
Erlanger Masterstudiengangs „Physische Geographie“ vor. Die Feldarbeiten und
Auswertungen dieser Studie wurden mit einer Gruppe von 13 MSc-Studierenden auf
einer Testfläche im Schweizer Tessin durchgeführt. Hier ist 30 Jahre nach einer
Erstaufnahme der Vegetation durch M. Richter das Vegetationsbild kaum
wiederzuerkennen. Was sind die Gründe für diesen Wandel? Ist es die
Klimaerwärmung oder veränderte Beweidungsmodalitäten? Welche Rolle spielen
Boden- und Mikroklimaverhältnisse für die kleinräumige Vegetationszonierung und
wie reagiert das Wachstum von Pflanzen auf Umweltgradienten? Die in kleinen
Gruppen erarbeiteten Ergebnisse zu Teilaspekten des Geoökosystems sowie die
wissenschaftliche Synthese werden ergänzend zum Vortrag in Form einer
Posterserie präsentiert.
14
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Effectiveness of the mitigation strategies to combat land degradation
and drought in the Andean region of northern Chile
CARLA XIMENA SALINAS
Sopelana, Spain
[email protected]
Desertification is considered a global environmental problem with political and
socioeconomic implications. Desertification, exacerbated by climate change, is the
largest environmental problem in Chile affecting almost two third of the national
territory. This study takes place in a latitudinal gradient of the north-central Chilean
drylands, where desertification is a threat to agriculture, livestock and forestry (ALF).
The critical areas or priority areas for combating desertification are the northernmost
areas of the region under study, where we can find the Andean plateau areas. In the
context of the United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD) and
the implementation of the Chilean National Action Programme (NAP), the country is
conducting policies and investing in mitigation strategies to combat land degradation
and desertification. The main objective of this paper is the development of an
integrative methodological approach using real data of the territorial and
socioeconomic indicators. With the proposed methodology we assess the impact of
the mitigation and land degradation strategies supported by the ALF promotion
agencies in the fight against desertification, projecting different scenarios of change.
The data were collected in 2008 in Santiago, Chile. The results of the Principal
Component Analysis (PCA) suggest that technical irrigation and the improvement of
grasslands and pastures play an important role in the fight against desertification.
The results of the model projections are consistent, suggesting that the efforts of the
ALF promotion agencies have a positive impact in fighting desertification. Inaction of
ALF mitigation strategies would increase desertification. This methodological
approach, performed with real data, can also determine the main causes of
desertification in such a complex area as the studied one, where we can find the
desert itself, and its desertification endangered valleys, the Andean plateau, the
transitional area and the southern regions. It is also a contribution for the
development of integrative assessments, for replication and for forthcoming
discussions.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Zum Einfluss von Extremereignissen auf das fluviale System
in Hochgebirgseinzugsgebieten
DAVID MORCHE & HENNING BAEWERT
Institut für Geowissenschaften und Geographie,
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
[email protected]
[email protected]
Im Zuge des globalen Wandels wird in den Hochgebirgen eine Zunahme von
Extremereignissen erwartet, die u.a. erheblichen Einfluss auf die Struktur des
fluvialen Systems haben können. Verschiedene Forschungsprojekte in
verschiedenen Alpentälern untersuchten in den letzten Jahren bzw. untersuchen
derzeit insbesondere die Aspekte des fluvialen Sedimenttransports und der
Gerinnemorphodynamik. Im Vortrag werden ausgewählte Beispiele der
Forschungsergebnisse
vorgestellt.
Zunächst
wird
der
Einfluss
von
Hochwasserereignissen auf die Ankopplung von Teileinzugsgebietsbereichen und
den daraus erfolgenden kurzfristigen Änderungen im Sedimentransportregime eines
kalkalpinen Baches vorgestellt. Weiterhin werden Forschungsergebnisse zur
raumzeitlichen Variabilität des fluvialen Sedimenttransports eines proglazialen
zentralalpinen Gletscherbaches präsentiert. Zudem werden erste Ergebnisse der
Analyse der Auswirkungen von extremen Hochwasserereignissen auf das
Laufmuster dieses Fließgewässers gezeigt.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Über die Auswirkungen der Klimaänderung auf die Abflüsse in der Schweiz,
die zugehörigen methodischen Unsicherheiten und
die Auswirkungen auf die Wasserkraftnutzung
OLE RÖSSLER, PASCAL HÄNGGI, NINA KÖPLIN, RAPHAEL MEYER, BRUNO SCHÄDLER &
ROLF WEINGARTNER
Oeschger Zentrum für Klimaforschung, Gruppe für Hydrologie,
Geographisches Institut, Universität Bern, Schweiz
[email protected]
Durch den Klimawandel wird insbesondere in den Gebirgsgebieten durch eine
Verkürzung der kryosphärischen Zwischenspeicherung eine Beschleunigung des
hydrologischen Kreislaufs sowie eine zeitliche Verschiebung von Prozessen erwartet.
Dies führt unter anderem zu Veränderungen des hydrologischen Abflussregime, was
wiederum Auswirkungen auf die ökologischen Funktionen der Flüsse als auch auf die
menschliche Wassernutzung haben kann. In dieser Studie simulieren wir die
potentiellen Veränderungen in der nahen (2025-2046) und der fernen (2074-2095)
Zukunft auf den Abfluss in der Schweiz, insbesondere für Mittel- und Niedrigwasser.
Dazu wird der CH2011 Datensatz verwendet, welcher aus zehn Regionalen
Klimamodellen des ENSEMBLES Projektes besteht, die mit einem delta-change
Ansatz auf Stationsniveau herunterskaliert wurden. Für fast 200 mesoskalige
Einzugsgebiete in der Schweiz wurde die mittlere jährliche Änderung simuliert und
nach Art der Änderung klassifiziert. Es ergaben sich sieben unterschiedliche Typen,
jeweils mit einer charakteristischen Änderung. Insbesondere konnten sommerliche
Abnahmen und winterliche Zunahmen des Abflusses, sowie eine frühere
Schneeschmelze gefunden werden. Darüber hinaus wurde für eine Auswahl von 29
Einzugsgebieten im Schweizer Mittelland die Veränderung der sommerlichen
Niedrigwasser bestimmt: Besonders in der fernen Zukunft sind hier eine Ausdehnung
der Niedrigwasserzeiten und niedrigere Wasserstände zu verzeichnen. Um die Güte
der Projektionen richtig einzuordnen, wurden exemplarisch die Unsicherheiten,
welche sich aus der Wahl des Emissionsszenarios, der Klimamodelle, sowie der
hydrologischen Modelle ergeben, bestimmt und mit den Änderungen in Beziehung
gesetzt. Abschließend wurden die Auswirkungen der Abflussänderung auf die
Wasserkraftnutzung durch die Kopplung eines hydrologischen Modells mit einem
Bewirtschaftungsmodel untersucht. Es zeigte sich, dass unter der Annahme der
optimalen Nutzung in der nahen Zukunft die sommerlichen Einbußen durch
winterliche Zugewinne aufgewogen werden können.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Die Bedeutung von Rechtsverhältnissen für weidelandbezogene
sozio-ökologische Herausforderungen im postsowjetischen Kirgistan
ANDREI DÖRRE
Institut für Geographische Wissenschaften, Freie Universität Berlin
[email protected]
Der Vortrag hat zwei Ziele. Das erste liegt darin, die Bedeutung kodifizierter
Rechtsinstitutionen für die Entstehung von in lokalen Kontexten in unterschiedlichen
Formen und Intensitäten auftretenden naturressourcenbezogenen sozioökologischen Herausforderungen herauszuarbeiten. Zum zweiten soll deutlich
gemacht werden, inwiefern Partizipationen unmittelbarer Nutzer an der Entwicklung
und Umsetzung von Ressourcennutzung und management steuernden Regularien
Potentiale bergen zur Minderung dieser Problemlagen. Fast die Hälfte der
Landesfläche einnehmend stellen als Weide nutzbare Grasländer in Kirgistan eine
von der volkswirtschaftlichen Ebene bis hin zu lokalen Haushalten ökonomisch
wichtige Ressource dar. Zugleich erfüllen sie bedeutende ökologische Funktionen
und besitzen daher signifikante Bedeutungen für die gesamtgesellschaftliche
Entwicklung. Die im Vortrag untersuchte Annahme lautet, daß seit der
Unabhängigkeit Kirgistans top-down implementierte Rechtsinstitutionen entscheidend
zur Entstehung von weidelandbezogenen sozio-ökologischen Herausforderungen
beigetragen haben. Dabei wird argumentiert, dass es irreführend ist, diese durch
neo-Malthusianische Verweise auf die Natürlichkeit von Ressourcenknappheit,
Bevölkerungswachstum und unangepasste lokale Nutzungspraktiken zu erklären.
Vielmehr müssen Knappheit und Nutzungspraktiken als Ergebnisse gesellschaftlicher
Aushandlungen und des Zusammenspiels verschiedener Aspekte wie ökonomische
Notwendigkeit, ineffektive Rechtsverhältnisse und mangelnde Rechts- und
Planungssicherheit verstanden werden. So betrachtet stimulieren unzweckmäßige
und instabile Rechtsverhältnisse sozioökonomische Stratifikation und divergierende
Nutzungsformen, was in ressourcenbezogene soziale Konflikte und ökologische
Probleme mündet. Auf in mehreren Feldstudien gewonnenen Erkenntnissen
basierend wird Partei ergriffen für Prinzipien einer ökonomische, soziale und
ökologische
Belange
integrierenden Entwicklung des
zentralasiatischen
Hochgebirgslandes. Dabei sollten ressourcenbezogene Managementverantwortungen, Zugangs- und Nutzungsrechte lokalen Kontexten entsprechend gestaltet
und durch partizipative Ansätze legitimiert sein. Der Einschluss lokaler Nutzer in die
Institutionenbildung kann maßgeblich dazu beitragen, unterschiedliche Interessen
auszubalancieren und sozio-ökologischen Herausforderungen zu begegnen.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Ishkamesh: Sicherheit, Unsicherheit und Bewältigungsstrategien
in einem afghanischen Regenfeldbaugebiet
STEFAN SCHÜTTE
Centre for Development Studies - Geographic Sciences, Freie Universität Berlin
[email protected]
Afghanische Farmer sind in vielfältige landwirtschaftliche Produktionssysteme
eingebunden, doch nur sehr wenige Haushalte können durch ihre landwirtschaftliche
Tätigkeit wirtschaftliche Unabhängigkeit und Selbstversorgung erzielen. Letzteres gilt
insbesondere für die peripheren Regenfeldbaugebiete in den Gebirgsregionen des
Landes, die von geringer Anbaudiversität gekennzeichnet und besonders anfällig
gegenüber wiederkehrenden Dürreereignissen sind. Das Beispiel des am Hindukush
gelegenen Distrikts Ishkamesh in der nordöstlichen Provinz Takhar wird
herangezogen, um die multiplen Unsicherheiten und Anpassungsmaßnahmen der
ansässigen Bevölkerung unter den risikobehafteten sozialen, politischen und
umweltbezogenen Rahmenbedingungen in Afghanistan genauer in den Blick zu
nehmen. Dabei stehen Fragen nach den existierenden Bedrohungen, Konflikten und
alltäglichen Unsicherheiten und nach den "Sicherheitsstrategien" unterschiedlicher
Bevölkerungsgruppen und Haushalte im Vordergrund. Die Analyse basiert auf drei
Feldforschungsaufenthalten in der Region und fokussiert auf die Situation in
ausgewählten Dorfgemeinschaften und den Beziehungen zwischen verschiedenen
sozialen Gruppen. Ishkamesh repräsentiert dabei ein besonders geeignetes
Fallbeispiel, um die Praxis von Regenfeldbausystemen und ländlicher
Lebenssicherung in der afghanischen Peripherie unter Bedingungen einer
risikoreichen Umwelt, des limitierten und konfliktbehafteten Zugangs zu natürlichen
Ressourcen und von politischer Instabilität besser zu verstehen.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
The tragedy of responsibility. High Asian pastoral practices in transition?
HERMANN KREUTZMANN
Centre for Development Studies - Geographic Sciences, Freie Universität Berlin
[email protected]
The nomadism/pastoralism debate has always been closely connected to discourses
about modernization theories whenever development issues were at stake. While the
mainstream debates have changed since stage models apparently became outdated,
it is surprising that the Chinese development model seems to adhere to classical
modernization theory. Consequently, it appears worthwhile to consider present
challenges in the pastoral sector first from the Chinese perspective and, second, in
comparison with the situation in mountain regions of adjacent countries. The
discussion will reveal that the Chinese model is quite different from neighbouring
countries' practices and is embedded in an authoritarian approach that suggests
similarities with the implementation of a development model during the
collectivization phases in the Soviet Union and the People's Republic of China, when
Stalinist and Mao Zedong-inspired models were implemented under autonomy and
sedentarization regimes. Nevertheless, the present context is quite different because
ecological degradation of mountain pastures and the nonexistent closure of the
development gap between affluent urbanites and remote farmers and pastoralists
have been addressed by implementing the present resettlement programmes that
extent even to the remotest mountain regions in Xinjiang and Tibet.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Land use/ cover changes in European mountain areas:
global driving forces and local destinies
ŽIGA MALEK1,2, DAGMAR SCHRÖTER1 & THOMAS GLADE2
1
2
International Institute for Applied Systems Analysis
University of Vienna, Department of Geography and Regional Research
[email protected]
Life conditions in mountain areas are defined by remoteness and physical processes
related to gravity, such as landslides, avalanches and rockfall, and other extreme
hydro-meteorological events like flash floods. The consequences of these events
may be exacerbated even by minor land use/cover changes, such as housing on
areas with high risk, or clear cutting a forest on slopes. In order to develop an
advanced understanding on how global driving forces resulted in local land use/cover
changes in European mountain areas, we focus on two particular case study areas:
The Val Canale valley in the Eastern Italian Alps and the Buzau (Sub)Carpathians in
Southeastern Romania. Using applied remote sensing techniques, we analysed land
use/cover changes in the last decades and described them in quantitative terms. As it
is difficult to correlate these changes to global driving forces (e.g. GDP, political
changes in Europe, policy changes), we explored causal relationships between
different driving forces by interviewing a variety of different local and regional
stakeholders. Afterwards we established links between the driving forces, and
described the dynamics of land use/cover changes, instead of focusing only on
individual variables. Being a border area, the Italian area was a commercially very
active area, until the changes in neighboring Yugoslavia and the later introduction of
the Schengen regime. This has caused an abandonment of large army and custom
zones, and consequently the fall of commercial, industrial and mining activities. What
is more, nearly 15 % of the population left in the last 20 years, and altogether this
lead to an abandonment of large parts of the area. European and national traffic and
energy policies since the 1980s resulted in intensive infrastructural development.
Expansion of residential and touristic areas, due to the rapid urbanisation rate,
touristic development and real-estate speculation, occurred also on areas with high
risk and resulted in catastrophic consequences of recent debris flow and flash flood
events. The Romanian area also witnessed profound changes after the political
changes: among others a breakdown of wood processing and mineral-extraction
industries. Large unemployment rates lead to emigration of the vital population,
leaving the elderly and the children behind. The land ownership reforms resulted in
numerous small owners, and together with the poor socio-economic conditions, this
lead to the emergence of subsistence farming and illegal logging. This has intensified
activities on slopes in an area, where over 40% of the land is subject to landslides.
Urbanisation of the population, political changes in Europe, and decisions made at
the national level, seemed to be the most important driving force. In relative terms,
the prevailing process of land use/cover change in both areas is reforestation.
Smaller scale phenomena however, proved to be most significant in terms of
consequences. Therefore we think it is necessary to explore the changes of most
importance on a local scale, as focusing only on relatively largest land use/cover
changes in mountains could result in ignoring the actual issues.
Acknowledgement: This work is a part of the CHANGES project (Changing hydrometeorological risks – as Analysed by a New Generation of European Scientists), a
Marie Curie Initial Training Network, funded by the European Community's 7'th
Framework Programme FP7/2007-2013 under Grant Agreement No. 263953.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Observed changes of snow, glaciers and river discharge in the
Aksu River Basin (Kyrgyzstan and Xinjiang/China)
TOBIAS BOLCH1, VALENTINA KRYSANOVA, SERGIY VOROGUSHIN, TINO PIECZONKA,
JULIANE PETERS & DORIS DÜTHMANN
1 Department of Geography, University of Zurich and Institute for Cartography,
Dresden University of Technology
[email protected]
Aksu River in Central Asia is the principal right-hand tributary of Tarim River. Aksu,
providing about three quarters of the water volume in Tarim River, originates from the
highly glaciated Central Tien Shan (highest peak: Peak Pobedy/Tomur Preak , 7439
m a.s.l.) in Kyrgyzstan and flows through arid areas of the Xinjiang Province (NW
China), where irrigated oasis agriculture has been developed. The aim of the present
contribution, reporting on results within the SuMaRiO (Sustainable Management of
River Oases along the Tarim River) project, is to review the current trends in
temperature, precipitation, glaciers (area, volume and melt), river discharge and land
use. Temperature was found to be a principal factor driving river discharge of the
Aksu, via snow and glacier melt. The temperature in the region has been increasing
and so has been precipitation and river discharge and the majority of the glaciers
have been retreating during the last decades. The land use in the Aksu Basin has
changed by reduction of areas of extensively used grassland and increase of
cropland and bare soil. Since the Aksu is an international river, with source in
Kyrgyzstan and most of its course in the Xinjiang Province in China, the access to
observation data is very difficult. Hence, the information presented stems from
various sources – from records gathered by the meteorological and hydrological
services to own observed remotely sensed information and model simulations using
SWIM and WEAP models.
22
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Vorträge
Abschätzung von Erwärmungsraten für das Tibetische Plateau und die
angrenzenden Tiefländer auf Basis eines Höhen- und Bias-korrigierten
ERA-Interim-Datensatzes
LARS GERLITZ & JÜRGEN BÖHNER
Physische Geographie, Universität Hamburg
[email protected]
Für viele ökologische Prozessstudien, beispielsweise für die Analyse und
Modellierung der Waldgrenzendynamik im zentralen Himalaya, werden räumlich und
zeitlich hochauflösende Zeitreihen der Oberflächentemperatur benötigt. Gerade in
Hochgebirgsräumen liegen diese aufgrund der unzureichenden Dichte
meteorologischer Messungen nur selten vor. Im Rahmen zweier Projekte an der
Universität Hamburg wurde deshalb ein GIS-gestützter Ansatz zur Höhen- und BiasKorrektur von Klimamodell-Daten entwickelt. Dieser ermöglicht auf Grundlage von
ERA-Interim-Reanalyse-Daten die Abschätzung von täglichen Temperaturfeldern mit
hoher räumlicher Auflösung für das Tibetische Plateau, die Hochgebirge
Zentralasiens sowie der angrenzenden Tiefländer. Für die Periode von 1989 bis
2010 wurden für das Untersuchungsgebiet Temperaturindizes und deren Trends
berechnet und anhand von Stationsdaten validiert. Während sich die Höhenlagen
des Plateaus und der angrenzenden Hochgebirge vor allem durch verstärkte
Wintertrends auszeichnen, wurde für die Tarim-Depression eine verstärkte
Erwärmung in den Sommermonaten nachgewiesen.
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Von deskriptiver Geomorphometrie zu interdisziplinärer Vielfalt.
Ergebnisse geomorphologischer Wegeforschung im nepalesischen Himalaja
HANNES KÜNKEL
Arbeitsbereich für Hochgebirgsgeomorphologie und Geographie, Univ. Göttingen
[email protected]
Seit 2009 wurde aufbauend auf die empirischen Untersuchungen mehrerer
Feldkampagnen in unterschiedlichste Hochgebirgs-Naturraumeinheiten Nepals
(Dhaulagiri-, Annapurna-, Damodar-, Manaslu-, Rolwaling- und Khumbu-Himal sowie
Lower und Upper Mustang) intensiv der Frage nach klima- und reliefspezifischer
Trassenanlage und Wegerschließung nachgegangen. Trassenabschnitte wurden
hinsichtlich ihrer geologischen, geomorphologischen, klimatischen, vegetations- und
nutzungsspezifischen Situationen räumlich systematisch kontextuiert und klassifiziert.
Neben einer erstaunlich eindeutigen geomorphologie-abhängigen Wegetypologie
(acht geomorphologische Wegetypen überregionaler Gültigkeit wurden ausgewiesen)
bringen
Untersuchungen
zu
Klimaveränderungen
und
anthropogenen
Transformationsprozessen resp. Wechselwirkungen der beiden Faktoren - sowohl
aus aktueller wie historischer Perspektive - Abhängigkeiten und Anpassungen sowie
neuartige Nutzungsmöglichkeiten und –probleme zum Vorschein. Anknüpfungspunkte für Nachbarwissenschaften im Bereich der Geoarchäologie, Geschichte,
Kartographie, Humangeographie und Kulturanthropologie konnten gelegt werden und
weitere darauf aufbauende fachübergreifende Forschungsvorhaben befinden sich in
der Planung. Anhand überregionaler und überethnischer Parallelitäten der
Trassenanlageweisen (auch extrem abgelegener Gebiete und an neuesten
maschinell gebauten Autostraßen) verdeutlicht die vergleichende Studie, dass
Hochgebirgsräume die Handlungsspielräume des Menschen in ihnen nach wie vor
stark determinieren. Durch eine umfangreiche fotografische Dokumentation (160
Fotografien in separatem Bildband) kommt der just fertiggestellten Dissertationsarbeit
auch ein dokumentarischer Wert zu, dies gilt vor allem vor dem Hintergrund des
ebenfalls diskutierten, stark voranschreitenden die alte Wegtrassen überprägenden
Straßenbaus und der vergleichenden Auswertung historischer Fotografien seit den
1930er Jahren.
24
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Using hyperspectral Hyperion data for the construction of dwarf-shrub related
vegetation indices in the high mountains of the Eastern Pamirs
HARALD ZANDLER & CYRUS SAMIMI
Institut für Geographie und Regionalforschung der Universität Wien
[email protected]
The provision of both pasture and energy resources pose a major challenge for the
population of the high mountain region of the Eastern Pamirs, Tajikistan. This is
mainly due to extreme environmental conditions with low temperatures and severe
aridity, leading to marginal and slow growth of plants which in turn are very important,
partly the only sources for fodder and fuel in the post-soviet system. Therefore, the
availability and potential of these resources have to be determined to enable a
sustainable development in a vulnerable region. Associated with this situation, the
second phase of the project “Transformation Processes in the Eastern Pamirs of
Tajikistan” examines the presence and future of local energy resources. One part
focuses on the availability of biomass, especially dwarf shrubs, as a fuel source. To
date, several authors reported the regional depletion of dwarf-shrubs due to the
energetic use without explicitly quantifying the areal cover of dwarf-shrubs. In this
regard, this study will utilize hyperspectral Hyperion data to quantify areal cover of
dwarf-shrubs in a small test area in the Eastern Pamirs. Due to the remoteness, the
difficult accessibility, cost and time considerations, remote sensing seems to be a
reasonable and promising approach. Vegetation indices, for example NDVI, are a
well-known tool for vegetation studies, but most of these indices use the spectral
properties of green vegetation for analysis. Such indices are of limited use in the
research area, as most dwarf-shrubs have few green parts in relation to a number of
branches which consist mostly of lignin and cellulose. Therefore, an index based on
lignin and cellulose absorption features may introduce the possibility of quantifying
areal cover of non-green vegetation. This requires remote sensing data of high
spectral resolution. The Hyperion sensor on NASA’s EO-1 satellite provides data with
a 30 m spatial resolution and 242 bands covering the 356 nm to 2577 nm spectral
region with a bandwidth of about 10 nm although not all 242 bands are calibrated and
usable leaving about 196 bands for analysis. The remaining bands still comprise
some issues like calibration errors causing striping which has to be addressed prior
to use. After appropriate corrections, dwarf-shrub cover values of test areas mapped
in the first phase of the project by Vanselow (2011) were related to several, already
existing and new vegetation indices. Results showed no significant correlation with
the existing indices. Therefore, a new index had to be developed for the research
area. As the index should represent lignin and cellulose absorption features, it will be
referred to as LICAI (lignin-cellulose absorption index). The best index that could be
derived is LICAI = (1588 nm to 1679 nm) – (2264 nm to 2355 nm). The reference
reflectance around 1600 nm is similar the one used by other Serrano et al. (2002) for
their lignin index. The absorbing counterpart around 2300 nm is used as several
authors (Elvidge 1988, Fourty et al. 1996, Takahashi et al. 2003) state absorption of
either cellulose or lignin or both at these wavelengths. Linear regression of derived
LICAI and percent dwarf-shrub cover shows a R² of 0.822 and a corrected R² of
0.807 indicating a high potential for the used method. However, restrictions and
potential error sources of applied method introduce the need of extensive validation
in the near future. The presented poster should give a short summary of the
workflow, the results and restrictions of the constructed LICAI compared to some
widely used hyperspectral classification methods.
25
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
References
Elvidge CD (1988) Examination of the Spectral Features of Vegetation in 1987
AVIRIS Data. Proceedings of the first AVIRIS performance evaluation
workshop, 88–38: 97−101
Fourty Th, Baret F, Jacquemoud S., Schmuck G, Verdebout J (1996) Leaf Optical
Properties with Explicit Description of Its Biochemical Composition: Direct and
Inverse Problems. Remote Sensing of Environment 56: 104 – 117
Serrano L, Penuelas J, Ustin, SL (2002) Remote sensing of nitrogen and lignin in
Mediterranean vegetation from AVIRIS data: Decomposing biochemical from
structural signals. Remote Sensing of Environment 81: 355 – 364
Takahashi T, Yasuoka Y, Fujii T (2003) Hyperspectral remote sensing of riparian
vegetation and leaf chemistry contents. 23rd Asian Conference on Remote
Sensing
Vanselow K (2011) The high-mountain pastures of the Eastern Pamirs (Tajikistan) An evaluation of the ecological basis and the pasture potential. Dissertation an
der Universität Erlangen-Nürnberg
26
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Agroforestry for resilient agroecosystems in the Mid-Hills of Nepal
NIELS SCHWAB1,2 & UDO SCHICKHOFF2
1
Kaule e.V.
University of Hamburg
[email protected]
2
Population growth results in intensified land use in developing countries’ mountain
areas, which is the case for the Mid-Hills of Nepal. Poor nutrient conditions and
susceptibility to erosion characterize the region’s prevalent soils. Their properties
result from bed rock, topographic and climatic factors, and are influenced highly by
management. In order to adopt sustainable land use, to improve food security and
livelihood, agroforestry systems offer an environment friendly alternative to traditional
farming. Farmers of the Nepalese village Kaule (Mid-Hills, Kolpu Khola watershed, 15
km NW of Kathmandu) have changed over from farm management with crop rotation
systems and monoculture to integration of woody perennials, resulting in agroforestry
systems. Further they have taken different measures to enhance richer soil nutrient
status, such as the use of green manure. The Nepali-German organisation Kaule e.V.
supports the adoption of agroforestry systems in Kaule. In the context of scientific
documentation and evaluation of this project the study’s objective (diploma thesis) is
to compare soil properties and phytodiversity of: A) 15 years ago established
agroforestry land, B) 2 years ago established agroforestry land, and C) conventional
crop rotation land. The main scope of the study is to evaluate the suitability of the
improved farm management system to the landscape of the Mid-Hill region. Soil
samples were taken at 24 terraces (8 per land type). The fields’ shrubs and trees
were determined by stratified random sampling. The survey includes soil and
vegetation parameters of field boundaries – in general the terrace walls. Soil
samples’ (n = 96) main chemical parameters and grain size distribution were
analyzed by using appropriate standard methods. Analysis of variance shows
significant (p < 0.05, ANOVA / Kruskal-Wallis test) differences of agroforestry land
and conventional land in terms of plant diversity, plant cover, and soil parameters.
Soils of agroforestry land provide better and more balanced conditions for plant
growth e.g. concerning pH, EC, total C, total N, available P, CEC, and exchangeable
Al, Ca, and Mg. Although at time of the study the transition process has been in
progress for only 2 years transition lands’ soil parameters reflect the shift to more
sustainable soil management. Variance in terrace walls’ soil parameters is more
complex and not correlated significantly with land management. The diversity of
agroforestry lands’ tree and shrub species is inherent higher than conventional
lands’. Transition lands’ α-diversity reached values of agroforestry land within two
years since conversion had started as well as some categories of β-diversity. The
study concludes that farmers of Nepalese Mid-Hills can achieve higher soil quality,
higher yield and improved livelihood by practicing agroforestry. They raise
phytodiversity and control erosion by this enhanced farm management. Agroforestry
provides a more sustainable and resilient land use system which is compared to cash
crop monoculture better adapted to changes of environmental conditions. Primarily
the study contributes some quantitative data to enable farmers, decision makers and
sponsors to evaluate ecological goods and services and associated benefits of
agroforestry in the Mid-Hills of Nepal.
27
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Sudden glacier advances associated with glacial lake outburst floods in the
Dry Central Andes of Chile: The case example of the Cachapoal glacier (34° S)
LASAFAM ITURRIZAGA
Geography/High Mountain Geomorphology, Institute of Geography,
University of Göttingen, Germany
[email protected]
Throughout the South American Andes Mountains a general trend of glacier
shrinkage has taken place in the last century. Only a few glaciers have shown a
rather non‐continuous trend of glacier retreat and temporally advanced or even
surged during the mid 19th to 20th century. One of the earliest assumed glacier
surges has occurred in the upper Cachapoal catchment area at the homonymous
glacier. In climatic respect the Cachapoal glacier is located in the transition zone from
the most southern part of the Dry Central Andes of Chile to the more humid zone of
the Wet Andes. The region is affected mainly by winter precipitation deriving from the
Westerlies. The debriscovered, 12 km‐long Cachapoal glacier represents one of the
largest valley glaciers in the Central Andes. It is an avalanche‐fed glacier with an
almost 1500 m‐high head wall in its upper catchment area flowing down from Picos
del Barroso (5180 m) and terminates at an elevation of 2630 m a.s.l. with a bifurcated
glacier tongue. A large moraine complex almost 2 km in length and 500 m in width,
separates the two glacier lobes. During times of advanced glacier tongue positions
the Ríos Molina and Cachapoal may be have blocked independently at two distinct
localities which are situated about 2300 m apart from each other. A blockage with
temporal lake formation has occurred at least in the years 1848, 1955 and 1981 (cf.
Plagemann 1887, Peña 1981), from which the rupture of the earliest glacier barrier
has been the most devastating. This event is locally reminded as „la gran avenida en
seco“ in the historical record. Geomorphological evidence of the past historical and
modern glacier expansions is given in the proglacial area by a fresh dead‐ice
hummocky topography and glacial trimlines at the valley flanks. More down valley
broad outwash plains and boulder clusters indicate past high energy floods produced
by glacier lake outbursts. Regarding the small size of the catchment area of the Río
Molina, which has been the main source of the former impounded glacial lakes, the
present risk of potential glacier lake outbursts might be considered as comparatively
low. The project is financed by the Universidad de Andrés Bello (Santiago de Chile)
as well as by the Alexander von Humboldt Foundation and carried out in
collaboration with Prof. Dr. Reynaldo Charrier (Universidad de Chile) in the
framework on a larger project on the Pleistocene glaciation history of the Cachapoal
valley.
28
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Geomorphologische Kartierung im Valle Verzasca / Tessin
Untersuchungsfläche Alpé Piodoo
CHARLOTTE BEHRMANN, PHILIPP HANEK, DIRK KLEIN & JUSSI GRIEßIGER
Institut für Geographie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
[email protected]
Die geomorphologische Kartierung des Gebietes um die Alpè Piodoo erfolgte im
Rahmen einer universitären Veranstaltung mit dem Titel „Umweltwandel in den
Südalpen“, die im Wintersemester 2011/12 und im Sommersemester 2012 stattfand.
Die Alpé Piodoo liegt auf einer Höhe von 1900m im Schweizer Valle Verzasca/Tessin
und wird durch kristallin-metamorphe Gneise und Granite charakterisiert (Richter
1979: 8). Unsere Gruppe befasste sich mit der Erstellung einer geomorphologischen
Karte des Untersuchungsgebietes sowie daran angrenzenden Abschnitte. Neben der
reinen Generierung einer geomorphologischen Karte, wurden kartierte Schutthalden
mit einem Steigungsraster verglichen um künftige Sturzereignisse vorhersagen zu
können. Die präsentierte Arbeit stellt jedoch lediglich eine Grundlage für weitere
Untersuchung bzw. geomorphologischen Kartierungen der Fläche Alpé Piodoo dar
und soll als Referenzmaterial dienen. So können die Auswirkungen der klimatischen
Veränderungen auf die gravitativen Massenbewegungen durch weitere Kartierungen
aufgezeigt werden. Als Datengrundlage dienten uns GPS-Vermessungen der
geomorphologischen Formen sowie ein DGM, ein Luftbild und die Topogr. Karte des
oberen Verzascatales.
29
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Dendroökologische Untersuchungen an Juniperus communis ssp. nana
an einem Baumgrenzstandort der Schweizer Alpen, Tessin
ANNA KATHARINA FRANKE, ULRIKE HILTNER, JUSSI GRIEßINGER & ACHIM BRÄUNING
Institut für Geographie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
[email protected]
[email protected]
Auf der Testfläche Piodoo (1890 m ü NN) (Versasca-Tal) wurde erstmalig eine
dendroökologische Untersuchung an Zwergsträuchern durchgeführt. Ziel der Arbeit
war die Ermittlung des quantitativen und qualitativen Einflusses klimatischer
Standortparameter auf den Jahrringbreitenzuwachs einer Zwergstrauchart und die
Erstellung einer Klima-Zuwachs-Korrelation für das Testgebiet. Beprobt wurden 18
Individuen des Zwergwacholders Juniperus communis ssp. nana SYME, da dieser
flächendeckend
als
dendroökologisch
geeignete
Zwergstrauchart
im
Untersuchungsgebiet vorkommt. Die Proben wurden von Individuen auf Felsnasen
und Rundhöckern in Südexposition gesammelt. Nach Präparation der Holzoberfläche
wurden die Jahresringe entlang von zwei bis vier Radien visuell gezählt.
Anschließend fand die Jahrringbreitenmessung an einer LINTAB-Station (©
RINNTECH, Heidelberg) und die Erstellung einer Jahrringbreitenkurve für jedes
Individuum statt. Die Einzelkurven wurden unter Berücksichtigung der statistischen
Gleichläufigkeit in einer Standortchronologie zusammengeführt, welche einen
Zeitraum von 69 Jahren (1944 - 2012) abdeckt. Eine statistische Korrelation der
Standortchronologie mit Temperatur und Niederschlag (1964-2011) (Quelle: Karig &
Saß 2012, Klimagruppe Piodoo) ergab vor allem zu Beginn und im Verlauf der
Vegetationsperiode eine hohe Abhängigkeit des Breitenzuwachses von klimatischen
Parametern. Die Temperatur bestimmt signifikant den Beginn und die Länge der
Vegetationsperiode sowie die Zuwachsbedingungen in den Sommermonaten. Hohe
positive Korrelationen des Breitenzuwachses mit der Temperatur liegen in einer
frühen Ausaperung sowie milden Wintermonaten und warmen Sommermonaten
begründet. Zuwachsrückgänge sind auf Ungunstperioden mit vermehrtem
Trockenstress oder geringen Temperaturen in der Vegetationsperiode
zurückzuführen. Der Niederschlag zeigt vor allem im Spätsommer aufgrund später
Wachstumsschübe und der Einlagerung von Speicherstoffen als auch der
Vermeidung von Trockenstress in den Sommermonaten Relevanz. Hohe
Niederschläge im Frühjahr verzögern hingegen die Ausaperung und resultieren im
Auftreten sehr feiner oder fehlender Jahrringe. Bereits bei einer relativ geringen
Individuenzahl konnte eine Sensitivität des Jahrringbreitenzuwachses auf
Temperaturschwankungen sowie veränderte Niederschlagsbedingungen beobachtet
werden.
30
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Klima im Wandel? Klimaveränderungen auf einem subalpinen-alpinen
Waldgrenzstandort im Schweizer Tessin
BJÖRN L. SAß, STEFAN KARIG, MICHAEL RICHTER & THORSTEN PETERS
Institut für Geographie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
[email protected]
Im Vergleich zum Tief- und Vorland zeichnen sich die Klimate von Hochgebirgen
grundsätzlich durch eine erhöhte Komplexität aus. Der Klimawandel fällt hier
aufgrund von Rückkopplungseffekten über Veränderungen von Schnee- und
Eisdecken bzw. der Albedo stärker aus als im Umland. Dies trifft auch für die
Schweiz zu, in welcher sich der globale Temperaturanstieg deutlich stärker
abzeichnet als in der gesamten Nordhemisphäre. Ziel der aufgezeigten Studie ist es,
die Klimaveränderungen auf der Testfläche „Piodoo“ (1880m ü.M.) im Schweizer
Tessin zu rekonstruieren und die Entwicklung einzelner Faktoren wie Sommer- und
Wintertemperaturen bzw. Niederschläge genauer zu analysieren. Die
Temperaturzeitreihe umfasst nun den Zeitraum von Januar 1864 bis Juli 2011, die
Niederschlagszeitreihe den Zeitraum bis Dezember 2010. Bei beiden
Klimaparametern lassen sich saisonal und durch die Zeitreihenerweiterung
unterschiedliche Entwicklungen feststellen. Während die Sommertemperaturen (JJA)
seit 1947 deutlich zunahmen und dieser Trend durch die Zeitreihenerweiterung
etwas abflacht, steigen die Wintertemperaturen (DJF) bis 2011 relativ schwach an.
Die Niederschlagsmengen nahmen in den Sommermonaten ebenfalls zu,
wohingegen in den Wintermonaten ein Rückgang der Niederschlagssummen zu
verzeichnen war. Letzterer führte zu einem vermehrten Auftreten von Trockenphasen
während der Wintermonate, welche sich wiederum auf die Schneebedeckung und
den Zeitpunkt der Schneeschmelze auswirkten.
31
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Bodenformenverteilung auf subalpin-alpinen Matten
in den Schweizer Alpen, Tessin, am Beispiel der Alpe Piodoo
IVAR INGVARSSON, SIMONE PFLAUM, MARIAN THEUERKAUF, STEPHAN VITZETHUM
& RUPERT BÄUMLER
Institut für Geographie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
[email protected]
[email protected]
In Piodoo (1890 m ü NN) (Val Vergoness) wurden erstmalig auf einem ausgewählten
Testgebiet bodenkundliche Untersuchungen durchgeführt. Das Untersuchungsgebiet
bietet auf kleinem Raum eine größtmögliche Heterogenität in Bezug auf Relief,
Hydrologie, Mikroklima und Vegetation. Ziel der Arbeit war die Ermittlung und
Analyse der vorkommenden Bodentypen, sowie deren räumliche Verbreitung im
Untersuchungsgebiet, die Darstellung derselben in einer Karte sowie die Ableitung
möglicher Klimasignale aus den Ergebnissen der Laboranalytik. Zur Erfassung der
Bodenformenverteilung wurde das gesamte Untersuchungsgebiet stichprobenartig
mit dem Edelmann-Bohrer beprobt. Es zeigte sich, dass drei verschiedene Böden auf
der Fläche vorzufinden sind: Niedermoorböden, Felshumusböden (Oh-C-Boden) und
Ranker (Ah/C-Boden). Die räumliche Verteilung der Bodentypen ist eng mit
bestimmten Vegetationseinheiten bzw. Pflanzenarten verknüpft. Niedermoorböden
korrelieren mit den Standorten des Scheuchzers Wollgras (Eriophorum scheuchzeri),
der kalkarmen Quellfluren (Cardamino-Montion) und der Rumicion alpini. Die
Felshumusböden sind jeweils dort vorzufinden, wo Areale mit Borstgras (Nardus
stricta) bewachsen sind. Rankerböden kommen an den Standorten vor, die von
Zwergsträuchern, v.a. Rhododendron ferrugineum und Vaccinium myrtillus besiedelt
sind. Zu den unterschiedlichen Bodentypen wurden Profile an ausgewählten
Standorten angelegt und nach den Richtlinien der Bodenkundlichen Kartieranleitung
(AG Boden 2005) aufgenommen und dokumentiert. Anschließend erfolgten
bodenkundliche Standardanalysen im Labor. Untersucht wurden die Bodenproben
auf pH-Wert, C- und N-Gehalt, KAK und Nährstoffe (Ca, K, Mg, Na, P). Die
Analysedaten deuten darauf hin, dass die Böden verschiedene Klimasignale
enthalten. Um diese These zu bestätigen, werden weitere Untersuchungen
durchgeführt, wie z. B. Pollenanalysen und Radiocarbondatierungen, deren
Ergebnisse allerdings noch nicht vorliegen.
32
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Altersstruktur und Biomasse von Rhododendron ferrugineum
in Abhängigkeit vom Mikrorelief im Val Vegorness, Tessin
KATHARINA SCHWAB, THORSTEN PETERS & ACHIM BRÄUNING
Institut für Geographie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
[email protected]
[email protected]
Die Rostrote Alpenrose (Rhododendron ferrugineum) ist ein oberhalb der
Waldgrenze häufig anzutreffender Zwergstrauch und mengenmäßig bedeutsamer
Bestandteil der alpinen Vegetation. Sie ist jedoch bislang noch nicht
dendroökologisch und -chronologisch untersucht worden, daher ist über ihr
Wachstumsverhalten und ihre Stoffproduktion in Abhängigkeit unterschiedlicher
ökologischer Bedingungen wenig bekannt. In der vorliegenden Studie wurde
versucht, einen Zusammenhang zwischen der Trockenmasse von R. ferrugineum
und ihrem Alter herzustellen. Um den Einfluss des Mikroreliefs, welches maßgeblich
das Mikroklima, die Schneebedeckung und die Bodenfeuchtigkeit steuert, auf die
Zuwachsleistung zu prüfen, wurden Zwergsträucher entlang eines topographischen
Gradienten in einem Schneetälchen eines Tessiner Tales untersucht. Hierzu wurden
10 Individuen an Kuppen- und Talstandorten entnommen. Von der Basis der
Zwergsträucher Stammscheiben wurden mikroskopische Dünnschnitte hergestellt
und das Alter der Individuen bestimmt. Dieses wurde in Beziehung zur oberirdischen
Biomasse gesetzt. Erste Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die
Trockenmasse der untersuchten Individuen in keinem linearen Zusammenhang mit
dem ermittelten Alter steht.
33
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Climate change and socio-economic scenarios, land use modelling
and water resources in an inner alpine area, Switzerland
EMMANUEL REYA, FLURINA SCHNEIDERB, HANSPETER LINIGERC, KARL HERWEGC
& ROLF WEINGARTNERA
A
Oeschger Centre for Climate Change Research and Group for Hydrology,
Institute for Geography, University of Bern, Switzerland
B
Oeschger Centre for Climate Change Research and Centre for Development and
Environment (CDE), University of Bern, Switzerland
C
Centre for Development and Environment (CDE), University of Bern, Switzerland
[email protected]
The MontanAqua project aims to study the water resources management in the
region Sierre-Montana (Valais, Switzerland). Since 2010 soil moisture and various
climatic parameters are measured in different land use types. Land use has an
influence on soil moisture and we want to work on the potential soil moisture for the
future. As the different land use types do not exist in the Swiss land use maps, an
actual land use map was produced using infrared imagery. Land use changes are
known to be mainly driven by socio-economic factors as well as climatic factors. Land
use was then predicted according to socio-economic and climatic/abiotic drivers:
1. Four socio-economic scenarios were developed with stakeholders between
2010 and 2012. We modeled those socio-economic scenarios into a GIS
application using Python programming (ModelBuilder in ArcGIS 10) to get a
cartographic transcription of the wishes of the stakeholders for their region in
2050.
2. Uncorrelated climatic and abiotic drivers were used in a BIOMOD (R 2.15)
model to predict the actual grassland in our study region. Climatic scenarios
will be then introduced into the models to predict potential land use in 2050
driven only by climatic and abiotic factors
Future work will be to combine the different land use maps obtained by the two
models, and to implement soil moisture informations for the near-future in the region
Sierre-Montana.
34
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Reconstruction of Regional Ice-flow Directions in Central Southern Norway
based on the Analysis of Provenance of Erratic Boulders.
LUKAS BECKER
University of Bergen
[email protected]
The aim of this study is to reconstruct the regional ice-flow directions over central
southern Norway for the most recent large glaciations. The reconstruction is based
on the analysis of provenance of erratic boulders. A total of 115 erratics were
collected on three different mountains between 1100 and 1700 m above sea level
(asl). All three mountains are situated close to the main water divide of central
southern Norway. All mountains have roughly the same maximum height of 1617 to
1690 m asl. The mountain Blåhøe (1617 m) is located in Vågå, the mountains Kolla
(1633 m) and Knutshøa (1690 m) are situated in Sør-Trøndelag.
The analysis of provenance shows an overall transport direction from NW to SE on
all elevations for all three mountains, thus probably indicating a pre last glacial
maximum (LGM) ice shield movement. On the lower elevations of Kolla and
Knutshøa however, the provenance data suggests a SW to NE transport direction.
This is believed to represent a more local, post LGM ice shield.
For a better understanding of the climatic situation during the glaciations we
combined this study with a detailed study on weathering patterns in two profiles
within the regolith cover on Blåhøe. The profiles were dug on both south (1598 m asl)
and north slope (1518 m asl) of Blåhøe. To get an idea of the distribution of minerals
and elements, numerous analyses were carried out on sediment and rock samples
from both profiles: grain size analysis (<125 µm) on the sediment, XRD both of clay
mineral and general mineral composition, and XRF on sediment and rock samples.
The aim is to find a pattern in the distribution of grain sizes, clay minerals and
weathering indices along the profile, in order to get a clearer picture of the
weathering conditions in regolith covers.
35
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Glacier dynamics in southeast Tibet - a dendroclimatological study
PHILIPP HOCHREUTHER, JUSSI GRIEßINGER & ACHIM BRÄUNING
Institute of Geography, University of Erlangen-Nuremberg
[email protected]
Most glaciers in southeastern Tibet have undergone a shrinkage in terms of mass
balance and total length during the last centuries. As a main provider of freshwater
for south- and southeast Asia, the dynamics of those glaciers and their reactions to
climatic variations present an important field of climate research. As the distribution of
climate stations on the whole Tibetan plateau is very sparse and the extreme relief is
posing a difficult challenge to remote sensing, providing annually resolved proxy
datasets can be approached through dendrochrological methodologies. We present
preliminary results of ring-width analysis derived from material which was collected
during two field campaigns in 2011 and 2012. Investigated tree stands cover Little Ice
Age (LIA) moraines as well as glacial forefields from two glaciers descending north
and south of Pulongu mountain. Although only few kilometres apart, the geographical
orientation of the glacier tongue, in combination with lee effects and the high
geomorphological activity have strong effects on tree age and growth. Quantifying
those effects on a local level may lead to a better fitting of regional tree-ring based
climate modelling approaches.
36
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Winner or Loser? The impact of environmental factors
on different tropical mountain tree species
SUSANNE SPANNL & ACHIM BRÄUNING
Institute of Geography, University of Erlangen-Nuremberg, Germany
[email protected]
For a long time, tropical mountain forests were regarded to be stable ecosystems
with a continuum in their resistance, persistence and resilience. However, recent
studies have indicated that even in such resilient ecosystems short-term variations as
well as long-term trends of external environmental factors turn up and may
significantly modify tree physiological processes. As part of a interdisciplinary
scientific framework in Southern Ecuador (DFG Research Unit 816: “Biodiversity and
Sustainable Management of a Megadiverse Mountain Ecosystem in South Ecuador”)
we examine the impact of different climatic (e.g. precipitation and vapour pressure
deficit) and trophic conditions (nitrogen input) on several tropical mountain tree
species at 2000m a.s.l. Our preliminary results show that despite the constant
perhumid conditions of the area even some tropical mountain tree species (e.g.
Alchornea lojaensis) exhibit seasonal growth rhythms becoming visible in distinct
growth boundaries. In addition to that climatic changes we figure out that increasing
atmospheric nitrogen inputs might influence the forest structure by modifying intertree competition. Our results reveal that especially tree species that are well adapted
to the nutrient-poor soil conditions of the study area (e.g. Graffenrieda emarginata)
show adaptive difficulties, whereas other species (e.g. Alchornea lojaensis) might
profit from the increasing nitrogen input.
37
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
The altitudinal distribution of flowering plants in Bhutan
SIMON LANGE & SEBASTIAN WORM
Philipps-Universität Marburg
[email protected]
Elevational gradients are one of the major subjects in biogeography and especially
important for research of plant distribution in the Himalayas. Among others,
GRYTNES & VETAAS¹ undertook research of this type in 2002 with Nepal as
research basis. Our aim is to provide similar work for Bhutan. This evaluation focuses
on spermatophyta species distribution along elevational gradients in Bhutan. The
country is situated on the periphery of a biodiversity hotspot and displays a
magnitude of altitudinal belts which range from the paleotropic to the holarctic floristic
realm. Our goal is to evaluate the flora of Bhutan with regard to elevation and the
corresponding distribution of species. Therefore, we investigate the relation between
the altitudinal distribution of selected plant groups. The data is taken from the “Flora
of Bhutan”. We digitalized the relevant information from these works and compiled a
comprehensive catalogue of the plant species, adding information concerning family,
genus, subspecies, variety, lifeform, and most importantly, altitude. The focus of this
work lies on the altitudinal data; other data will be taken into account for subsequent
work. Since obtaining a holistic account of all plants for an entire country is
impossible, we depend on these rather random transect-based records. The stated
rich variety in species at certain altitudes is therefore the result of interpolation
between the lowest and the highest plant records. Bhutan is situated in the eastern
Himalayas. In general, the country features a relatively homogeneous south-north
increase in altitude along the entire width of about 300 kilometres from west to east.
The difference in altitude ranges from 97 m a.s.l. (above sea level) in the south to
about 7570 m a.s.l. in the north. The maximum altitude for plants recorded is at 5800
m a.s.l.
38
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Kartierung der Verbreitungsmuster von Waldstandorten im nördlichen
Tien Shan (Zentralasien) auf der Basis von Fernerkundungsdaten
MICHAEL KLINGE, STEFAN ERASMI & MARTIN KAPPAS
Geographisches Institut der Universität Göttingen
Abteilung Kartographie, GIS und Fernerkundung
[email protected]
Die natürliche Verbreitung von Wäldern wird durch geoökologische und klimatische
Rahmenbedingungen begrenzt. Während in den Höhenlagen der Gebirge allgemein
die Temperatur den Minimumfaktor für das Baumwachstum vorgibt, wird die
Waldverbreitung zu den Trockenräumen hin durch den Niederschlag, bzw. durch das
Bodenwasserangebot, also hygrisch gesteuert. Insbesondere im zentralasiatischen
Raum mit seinem hochkontinentalen Trockenklima treten in den Gebirgsbereichen
zwischen der Mongolei (Altai und Khangai Gebirge) im Norden und dem Tien Shan
im Süden die Wälder nur an edaphisch besonders begünstigten Standorten in
nordexponierten Hanglagen auf. Im Detailuntersuchungsgebiet des KetmenGebirgszugs im nordwestlichen Tien Shan an der Grenze zwischen Kasachstan und
China (79° 81°E / 42°45´ 43°45´N) wurde die Verbreitung von Waldstandorten (Picea
schrenkiana)
in
Hinsicht
auf
Reliefposition
und
Höhenlage
mittels
Fernerkundungsdaten analysiert. Die Identifizierung der Wälder erfolgte auf Basis
einer Satellitenbildszene Landsat 7/ETM+ von 13.09.2000, während die
Reliefparameter und das DGM aus SRTM-Daten abgeleitet wurden. Eine
Modellierung mit Fernerkundungsdaten bietet in abgelegenen Regionen, die aus
logistischen wie auch politischen Gründen schwer zugänglich sind eine gute
Grundlage zur Kartierung. Durch effektive Klassifizierungen von Satellitenszenen
können schnell und kostengünstig flächenhafte Daten zur Waldverbreitung erhoben
werden. Ziel dieser Untersuchung war die flächenhafte Kartierung von Wäldern und
die Ableitung des hypsometrischen Formenwandels sowie eine Analyse der
expositionsgebundenen Häufigkeitsverteilung der Waldstandorte als Indikatoren für
lokalklimatische Verhältnisse. Dabei gilt es natürlich zu beachten, dass die heutige
Verbreitung der Wälder durch die anthropogene Nutzung besonders in
siedlungsnahen Gebieten überprägt sein kann. Die Klassifizierung auf Basis der
Landsatszene ergab im Untersuchungsgebiet eine Waldfläche von insgesamt 67.800
ha. Anhand der Häufigkeitsverteilung der Waldstandorte nach ihrer Höhenlage ließ
sich für den gesamten Gebirgszug eine hypsometrische Begrenzung der
Waldverbreitung zwischen ca. 1500m und 3000m ableiten, so dass der Waldgürtel
hier insgesamt eine vertikale Mächtigkeit von 1500m erreicht. Mittels der
Expositionsanalyse konnten Verbreitungsmaxima der Waldfläche von 35% in
nordöstlicher und 28% in nördlicher Richtung festgestellt werden, während in den
Hangexpositionslagen Südwest, Süd und Südost jeweils meist weniger als 1% der
gesamten
Waldfläche
vertreten
sind.
Aufgrund
dieser
strengen
Expositionsabhängigkeit weisen auch die Nordabdachungen des Gebirgszuges die
größeren Waldareale auf.
39
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
A three-year tracer experiment in the Central Norwegian Scandes –
Elevation controls cumulative effects and differential uptake of 15N-labelled
NH4+ and NO3- added to alpine soil and plants
SIMONE ACKERMANN1, WULF AMELUNG2 & JÖRG LÖFFLER1
1
2
Department of Geography, University of Bonn
Department of Soil Science, INRES, University of Bonn
[email protected]
Nitrogen (N) is a limited nutrient for C cycling and plant growth in mountain
ecosystems. In contrast to average declining European trends in the last 20 years,
upland habitats remained still regions with high N deposition rates. Nevertheless, the
understanding of the fate of increasing N in alpine soils and plants as well as its role
on plant growth is still incomplete. In a three-year 15N tracer experiment from 2007 to
2010, we examined the pathways of N from liquid 15N-labelled ammonium nitrate
(NH4NO3) in soils and plants above the treeline in the Central Norwegian Scandes. At
three different elevations in the low and middle alpine belt, we annually added 1g*m-2
of NH415NO3 or 15NH4NO3, respectively, to plots located on hilltops with the size of
1m2. Soil samples and above ground plant material from lichens, dwarfs shrubs and
graminoids were also annually collected and analyzed for 15N concentrations of the
fertilizer label using isotope-ratio mass spectrometry. First, our results show an
expected cumulative increase of 15N concentrations in soil and plants at all sites:
Averaged δ15N concentrations in soils (natural background 0.87‰) went from
498.03‰ in 2008 over 854.17‰ in 2009 up to 938.38‰ in 2010. Dwarf shrubs e.g.
(natural background -4.22‰) showed δ15N concentrations of 4110.33‰ in 2009 and
6386.42‰ in 2010. Lichens (natural background -3.21‰) had 4954.71‰ in 2009 and
8702.72‰ in 2010. However, there is a plateau effect of δ15N concentrations evident
from the results and thus a decrease of the overall tracer recovery percentage over
the course of the years, which went from 93% after the first year of fertilization over
67% in the second year down to 37% tracer recovery after three years. Second, there
is a clear differential uptake of forms of N between the analyzed pools. Soils at lower
elevations store more NO3- and concentrations go down in higher elevations, where
they store more NH4+ instead. Dwarf shrubs show the same elevational pattern of
uptake of both NH4+ and NO3-: the higher the elevation, the higher the concentrations
of both types of N. In comparison, lichens contain high concentrations of NO3- in the
lower alpine belt and less with increasing elevation, but act the other way round with
NH4+. We conclude, therefore, that there is an interaction between elevation and the
fate and effects of atmospheric N deposition on soil and plants, suggesting that
elevation is a key influencing factor with respect to cumulative uptake and differential
sequestration of NH4+ and NO3- in both soil and plants. Especially lichens and dwarf
shrubs in the middle alpine belt stored higher concentrations of the labelled N which
makes these species and the higher alpine ecosystem particularly exposed to
increased atmospheric N deposition.
40
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
The impact of grazing and abiotic site factors on vegetation distribution
in the Qilian mountains, Heihe river basin, NW China
ALINA BARANOVA & UDO SCHICKHOFF
Institut für Geographie, Universität Hamburg
[email protected]
Environmental degradation of pasture areas in Qilian Mountains has increased by
overgrazing, destruction of natural vegetation and soil erosion. The aim of research is
to identify plant communities and to detect grazing-induced and spatially
differentiated changes in vegetation patterns. The study area is located in the pasture
area of South Qilian Mountains between 2600 and 3600 m a.s.l., covering 4 main
vegetation zones: forest (Picea crassifolia), shrubland (Dasiphora spp., Caragana
spp.), mountain grassland (Stipa capillata, Agropyron cristatum, etc.), degraded
mountain grassland (Stellera chamaejasme, Iris spp., etc.). Quantitative and
qualitative relevé data were collected for community classifications and for analysing
gradual changes in vegetation patterns (coverage, species composition, abundance
of unpalatable plants, plant functional types, etc.) along altitudinal and grazing
gradients. Braun-Blanquet scale was used to visually estimate the relative vegetation
cover of each species. Indirect (detrended correspondence analysis DCA, non-metric
multidimensional scaling NMS) and constrained (canonical correspondence analysis
CCA) ordination methods were used to analyze variation in relationships between
vegetation, environmental factors, and differential grazing pressure. The results of
DCA have shown apparent data distribution along the altitudinal and grazing
gradients. Altitude, inclination and grazing rate were found to be the major site factors
determining vegetation pattern. Degradation indicator species and disturbancetolerant species were found at most sites, but less in alpine shrubland zones hardly
reachable for sheep. To avoid further overexploitation of pasture resources and to
restore already degraded grasslands, appropriate steps in rangeland management
should be elaborated.
41
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
TEEB for Mountains
– A vision to highlight the value of mountain ecosystem services –
LENNART KÜMPER-SCHLAKE1 & MICHAEL NASSL2
1
German Federal Agency for Nature Conservation,
Division of International Nature Conservation
2
University of Bonn, Department of Geography,
Working Group Landscape Ecology and Climatology
[email protected]
Mountain ecosystems provide crucial services for huge parts of humankind. Great
parts of these valuable services maintain invisible to decision-makers, economies
and the public, especially in the lowlands. The TEEB-Initiative (The Economics of
Ecosystems and Biodiversity) addresses this invisibility of services by raising
economic arguments in order to sustain the integrity of ecosystems and biodiversity.
The poster introduces TEEB’s potential to address challenges of mountain
development under global change by mainstreaming the unrecognized values of
mountains and calls for active involvement among scientists and policy-makers
aiming for sustainable mountain development at different levels.
Montane ecosystems provide humans with numerous services such as a stable
supply of clean water and food, control of natural hazards/disasters or opportunities
for recreation. The Millennium Ecosystem Assessment (MA, 2005) mainstreamed the
importance of these Ecosystem Services (ES) for human wellbeing and the concept
gained further prominence ever since. Since the ES-concept provides manifold
advantages to address the science-policy interface, the concept is successfully
applied in ecosystem and biodiversity assessments, and it is also being used for the
TEEB initiative.
TEEB (The Economics of Ecosystems and Biodiversity) is a global initiative that was
introduced at the G8+5 summit in 2007 as part of the “Potsdam Initiative” to support
the conservation of ecosystem services and biodiversity with additional economic
reasoning. Today the initiative is hosted by the United Nations Environment
Programme (UNEP). TEEB aims to raise awareness for the values of nature to
societies and to mainstream biodiversity and ecosystem services into decisionmaking and development planning, as well as facilitate business and citizen
responses to safeguard ecosystem functions. Capitalizing on the momentum and
international debate created by the launch of the TEEB report series (2008-2010),
the initiative has now moved into a phase of implementation. A number of countries
around the world have started implementing TEEB or TEEB-inspired processes at
regional, national and sub-national level.
As part of TEEB’s implementation phase, besides TEEB country studies, TEEB
Sectoral Studies were established to provide general information on specific sectors
and biomes for interested scientists, policy-makers, conservationists and the public.
To date a discussion paper on “TEEB for Oceans and Coasts” and the report “TEEB
for Water and Wetlands” have been published.
To contribute to the visibility of mountain ecosystem services for policy-makers and
public in mountains and in the economic and political centers of power in the
lowlands, we suggest promoting a TEEB Sectoral Study for mountains. Our poster
roughly outlines the reports possible structure as well as possibilities for its realization
(e.g. contents, possible coalitions, steps to be taken, etc.).We would like to get in
contact and discuss the topic with people involved in projects focusing explicitly on
42
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
ecosystems services in mountains, affiliated/associated with research projects that
aim at visualizing mountain ecosystem services and potentially being able to provide
a basis for case studies. Currently, we maintain contacts e.g. to UNEP-TEEB, UFZ Helmholtz Centre for Environmental Research and other experts working in the field
of ES applications, especially in TEEB. To advance the development of “TEEB for
Mountains”, discussion and collaboration with mountain research organizations (e.g.
Mountain Research Institute, Mountain Partnership, ICIMOD etc.) and mountain
researchers, like this workshop’s participants, will be fundamental and highly
appreciated.
43
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Growth response of Empetrum nigrum ssp. hermaphroditum
to the alpine micro-climate in the Norwegian mountains
NIKLAS BECKERS, LISA HELENA RHEINHEIMER, JÖRG LÖFFLER & STEF WEIJERS
Department of Geography, Bonn University, Germany
[email protected]
Alpine and arctic environments are perceived to be especially affected by climate
change (Holtmeier & Broll 2005). Based on earlier studies of Bär et al. (2006) these
effects can be detected in shrub growth variation.
To continue these study results, the influence of local microclimate and regional
climate on shrub growth was further studied. Therefore another 5 individuals of
Empetrum nigrum ssp. hermaphroditum were examined to determine their growth
response. Plants were collected from a mountain ridge in the Vågå/Oppland region,
which is practically snow free in winter. Climate data were obtained from a local
station since 1994 and from a regional climate station located at Fokstugu.
In terms of reproducibility the samples were treated by standard procedures of
Dendrochronology (as applied by Bär et al. 2006 and cited therein), which includes
serial sectioning, preparing permanent slides, crossdating and chronology
development.
Strongest correlation was found between ring width and June temperatures 15cm
aboveground and local data yields the strongest correlation (R²=0,406; P=0,006).
The collected data also indicates an importance of late summer precipitation.
These preliminary results guide the way to subsequent studies with increased sample
size and further standardized statistical testing including detrending.
Despite highly individual growth of the species, dwarf shrubs provide a useful proxy
for showing micro-climate variations in the above-treeline ecotone.
References
Holtmeier F-K, Broll G (2005) Sensitivity and response of northern hemisphere
altitudinal and polar treelines to environmental change at landscape and local
scales. Global Ecology and Biogeography 14: 395-410
Bär A, Bräuning A, Löffler J (2006) Dendroecology of dwarf shrubs in the high
mountains of Norway - A methodological approach. Dendrochronologia 24: 1727
44
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Reconstructing high arctic growing season intensity
from shoot length growth of the dwarf shrub Cassiope tetragona
STEF WEIJERS1,2, JÖRG LÖFFLER1, FRIEDERIKE WAGNER-CREMER3, UTE SASS-KLAASSEN4,
ROB BROEKMAN2 & JELTE ROZEMA2
1
Department of Geography, Bonn University, Germany
Department of Ecological Science, VU University Amsterdam, The Netherlands
3
Institute of Environmental Biology, Utrecht University, The Netherlands
4
Forest Ecology and Forest Management, Wageningen University, The Netherlands
[email protected]
2
In the Arctic, proxy climate data is needed to fill in spatial and temporal gaps in the
instrumental climate record (McBean et al., 2005). Annual stem length growth of the
long-lived circumarctic evergreen dwarf shrub species Cassiope tetragona can
potentially serve as such an arctic climate proxy (Rayback and Henry, 2006; Rozema
et al., 2009; Weijers et al., 2010). The distances between wintermarksepta (WMS),
which are dark bands present in the pith of C. tetragona stems, are a precise
measure for its annual stem length growth.
We created stem length growth chronologies for three sites along a European high to
subarctic climatic gradient, which together represent the entire temperature gradient
of this species. The use of growing degree-days (GDD) was tested as an alternative
predictor of growth, instead of monthly means, which are coarse units in marginal
regions with short growing seasons. GDD is a measure for growing season intensity
and defined as the cumulative temperature above a given threshold, usually set at 5
oC (GDD5; Carter, 1998).
GDD5 was a strong predictor of growth in high arctic Svalbard, but less so at C.
tetragona’s subarctic range margin (Abisko, Sweden). A growth-GDD5 transfer
function was created through calibration between two Svalbard growth chronologies
and the local instrumental record. Reconstructed Svalbard GDD5 (1885-2008)
shared 61% variance with the instrumental data (1912-1930 and 1957-2008). From
the early 1960s onward, summers on Svalbard have become more intense. Between
1885 and the early 1960s there were both positive and negative trends in GDD5.
Ongoing and past changes in climate in the High Arctic are thus recorded by C.
tetragona stem length growth. A more uniform coverage of past arctic climate change
can therefore be obtained through the construction of growth chronologies for this
species.
References
Carter TR (1998) Changes in the thermal growing season in Nordic countries during
the past century and prospects for the future. Agricultural and Food Science in
Finland 7: 161-179
McBean G, Alekseev G, Chen D, Førland E, Fyfe J, Groisman PY, King R, Melling H,
Vose R, Whitfield PH (2005) Arctic Climate: Past and Present. Arctic Climate
Impact Assessment, Cambridge: Cambridge University Press, 21-60
Rayback S A, Henry GHR (2006) Reconstruction of summer temperature for a
Canadian High Arctic site from retrospective analysis of the dwarf shrub,
Cassiope tetragona. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 38: 228-238
Rozema J, Weijers S, Broekman R, Blokker P, Buizer B, Werleman C, El Yaqine H,
Hoogedoorn H, Mayoral Fuertes M, Cooper E (2009) Annual growth of
Cassiope tetragona as a proxy for Arctic climate: developing correlative and
experimental transfer functions to reconstruct past summer temperature on a
millennial time scale. Global Change Biology 15: 1703-1715
45
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Weijers S, Broekman R, Rozema J (2010): Dendrochronology in the High Arctic: July
air temperatures reconstructed from annual shoot length growth of the
circumarctic dwarf shrub Cassiope tetragona. Quaternary Science Reviews
29: 3831-3842
46
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
The dynamics of the cryosphere and its consequences on
livelihood and settlement in the Karakoram – Indigenous knowledge and
adaptation strategies
SITARA PARVEEN & MATTHIAS WINIGER
Department of Geography, University of Bonn
[email protected]
The dynamics of cryosphere are crucial to sustain the livelihoods in the Karakoram
ranges of Pakistan. These valleys have arid conditions in the valley bottoms
especially in summers, therefore snow and glacier melt water is the backbone to
provide irrigational water for the people in the lower parts of the valleys.
Despite the rapid changes in the livelihood strategies agriculture is one of the main
sources of income for the majority of the people. The living conditions and agricultural
potential depend to a great extent on both, the topographic situation (debris cones,
terraces, slopes), and the access to melt-water from snow fields and glaciers, mainly
located in side valleys.
The recent discussion about the state of glaciers in the Karakoram is presenting a
picture of regional differences of the glaciers (Hewitt 2011, Gardelle et al. 2012,
Scherler et al. 2011, Kääb 2012). The area has already experienced many episodes
of events from glaciations. The environmental dynamics have always been remaining
a challenge for the people and have contributed to use different adaptation strategies
in the past (Kreutzmann 2012). But, in the recent decades this area has also gone
through changes due to globalization. This combination of environmental dynamic
and globalization is leading to rapid social changes in the area. Thus, this case study
observes the regional and local conditions of the cryosphere over the past approx. 50
years as well as the irrigation system to classify local settings of terrain and access to
irrigation water and actual status of channels and fields (in use, out of use),
maintenance input, comparison of specific reactions to changing water supply and
specific living conditions and strategies of the people.
Focused on regionally selected case studies across Gilgit-Baltistan different
approaches and methods have applied e.g. analysis and classification of literature,
detailed mapping of selected test-sites (Satellite data, maps, own field
investigations), semi-structures interviews.
Fluctuations of glaciers have been observed by the people. Most respondents
reported that the glaciers are declining in the region due to less snow. Interestingly,
these statements do not necessarily reflect registrations of meteorological stations.
The glacier fluctuations are posing challenges for the areas located at higher
altitudes because they are getting out of the range of the water flow. Moreover, social
changes influence adaptation strategies.
References
Gardelle J, Berthier E, Arnaud Y (2012) Slight mass gain of Karakoram glaciers in the
early twenty-first century. Nature Geosciences 5(5): 1–4
Hewitt K (2011) Glacier change, concentration, and elevation effects in the
Karakoram Himalaya, upper Indus Basin. Mountain Research and
Development 31(3): 188–200
Kääb A, Berthier E, Nuth C, Gardelle J, Arnaud Y (2012) Contrasting patterns of early
twenty-first century glacier mass change in the Himalayas. Nature 488 (7412):
495–498
47
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
Kreutzmann H (2012) After the Flood. Mobility as an Adaptation Strategy in High
Mountain Oases. The Case of Pasu in Gojal, Hunza Valley, Karakoram. Die
Erde 143: 49-73
Scherler D, Bookhagen B, Strecker MR (2011) Spatially variable response of
Himalayan glaciers to climate change affected by debris cover., Nat. Geosci.
4: 156–159, doi:10.1038/NGEO1068
48
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Poster
When land-use matters, it is time for conservation to act
PETRA DIEKER1,2*, HENRIK VON WEHRDEN3 & THORSTEN ASSMANN3
1
Musée national d’histoire naturelle Luxembourg, Luxembourg
2
Institute of Landscape Ecology University of Münster
3
Institute of Ecology, Leuphana University, Lüneburg
* Present address: Helmholtz Centre for Environmental Research UFZ, Halle (Saale)
[email protected]
Global warming has influenced most ecosystems on Earth, but the impact on high
altitude ecosystems is especially pronounced. Thereby, uphill shifts of alpine species
have often been associated with climate warming. However, land-use change acts in
concert with climate change at species’ lower range limits that are often located in the
subalpine zone.
We surveyed the mountainous burnet moth Zygaena exulans and Z. anthyllidis in the
Pyrenees to analyse whether both species showed an uphill shift at their lower range
limits and, if so, whether these changes were driven by climate and/or land-use
change. During the summers 2008 and 2009 we revisited 28 sites at the lower
altitudinal range limits where the species have been recorded between 1960 and
1986 (data source: museum collections, row data of distribution atlases,
Lepidopterists’ field notes). Zygaena exulans’ lower range limits shifted up at all sites
(148 m +/- SD 87 m/decade) and moreover, at even four sites no evidences for the
species’ presence could be brought. Changes in the lower range limits were
attributed to climate. In contrast, we detected an uphill shift of 60 m ± SD
74 m/decade at one third of Z. anthyllidis sites. These shifts were due to changes in
grazing intensities. As both burnet moth species colonize highest summits of the
Pyrenees, further uphill shifts of the upper altitudinal range limits are no longer
possible. The study revealed that the con-generic species react differently to the
global change drivers climate and land-use. Hence, the results demonstrate the
considerable role of land-use in conservation and that the impact of land-use can
even overweigh that of climate change. While progressing climate change might
jeopardize the long-term survival of the arctic-alpine Z. exulans in the Pyrenees, an
appropriate grazing management might preserve Z. anthyllidis, an endemic species
of this mountain chain.
49
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Teilnehmer
Teilnehmerliste
Ackermann, Simone
[email protected]
Uni Bonn
Albrecht, Eike
[email protected]
Uni Bonn
Anschlag, Kerstin
[email protected]
Uni Bonn
Axmann, Paul
[email protected]
LFZ Raumberg-Gumpenstein
Baewert, Henning
[email protected]
Uni Halle-Wittenberg
Baranova, Alina
[email protected]
Uni Hamburg
Bartz, Anna
[email protected]
Uni Bonn
Bäumler, Rupert
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Becker, Lukas
[email protected]
Uni Bergen
Beckers, Niklas
[email protected]
Uni Bonn
Behrmann, Charlotte
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Bendix, Jörg
[email protected]
Uni Marburg
Beutelt, Dennis
[email protected]
Uni Bonn
Bolch, Tobias
[email protected]
Uni Zürich
Bräuning, Achim
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Bretting, Diana
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Dieker, Petra
[email protected]
Helmholtz-Zentrum für
Umweltforschung
Dörre, Andrei
[email protected]
Freie Universität Berlin
Dunemann, Sonja
[email protected]
Uni Bonn
Esper, Jan
[email protected]
Uni Mainz
Fickert, Thomas
[email protected]
Uni Passau
Franke, Anna-Katharina [email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Gerlitz, Lars
[email protected]
Uni Hamburg
Gremmler, Selina
[email protected]
Uni Bonn
Hanek, Philipp
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Hein, Nils
[email protected]
Uni Bonn
Heitkamp, Felix
[email protected]
Uni Göttingen
Hiltner, Ulrike
Hochreuther, Philipp
Uni Erlangen-Nürnberg
[email protected] Erlangen-Nürnberg
Holler, Sonja
Huth, Carolin
[email protected]
Uni Bonn
Iturrizaga, Lasafam
[email protected]
Uni Göttingen
Jansen, Catherina
[email protected]
Uni Bonn
Klinge, Michael
[email protected]
Uni Göttingen
Körner, Christian
[email protected]
Uni Basel
50
22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Teilnehmer
Kreutzmann, Hermann
[email protected]
Freie Universität Berlin
Kümper-Schlake, [email protected]
Bundesamt für Naturschutz
Künkel, Hannes
Uni Göttingen
[email protected]
Lange, Simon
Uni Marburg
Löffler, Jörg
[email protected]
Uni Bonn
Malek, Žiga
[email protected]
Uni Wien
Marr, Philipp
[email protected]
Uni Bonn
Meinardus, Cathrin
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Morche, David
[email protected]
Uni Halle-Wittenberg
Nassl, Michael
[email protected]
Uni Bonn
Nollmann, Till
[email protected]
Uni Bonn
Pape, Roland
[email protected]
Uni Bonn
Parveen, Sitara
[email protected]
Uni Bonn
Peters, Thorsten
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Pohle, Perdita
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Rey, Emmanuel
[email protected]
Uni Bern
Rheinheimer, Lisa
[email protected]
Uni Bonn
Rössler, Ole
[email protected]
Uni Bern
Salinas, Carla Ximena
[email protected]
Samimi, Cyrus Armin
[email protected]
Uni Wien
Saß, Björn Lukas
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Schultz, Johannes
[email protected]
Uni Bonn
Schütte, Stefan
[email protected]
Freie Universität Berlin
Schwab, Niels
[email protected]
Uni Hamburg
Spannl, Susanne
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Stadelbauer, Jörg
[email protected]
Uni Freiburg
Steil, Yan
[email protected]
Uni Bonn
Steinbach, Stefanie
[email protected]
Uni Bonn
Theuerkauf, Marian
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Vanselow, Kim
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Vetter, Hildrun
[email protected]
Uni Bonn
Weijers, Stef
[email protected]
Uni Bonn
Wernicke, Jakob
[email protected]
Uni Erlangen-Nürnberg
Worm, Sebastian
[email protected]
Uni Marburg
Wundram, Dirk
[email protected]
Uni Bonn
Zandler, Harald
[email protected]
Uni Wien
Schenk, Karin
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22. Jahrestreffen AK Hochgebirge | Sponsoren
Für die freundliche Unterstützung der Tagung bedanken wir uns bei:
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