Palynological studies and Holocene ecosystem dynamics in north western Khyber Pakhtunkhwa Province of Pakistan in the Hindu Kush Himalayan region

Abstract

Khyber Pakhtunkhwa (31 ° 49'N, 70 ° 55'E bis 35 ° 50'N, 71 ° 47'E) liegt im Nordwesten Pakistans im Süden Asiens. Das Hindukusch-Gebirge in Afghanistan liegt im Westen, dem indischen Himalaya im Nordosten und die Karakorum Berge südlich vom tibetischen Hochland auf der Nordseite. Diese Arbeit besteht überwiegend aus drei separaten Studien entlang eines 200 km langen Transekts mit einem Höhengradienten ausgehend von den Sedimentbecken im Peshawar Tal (275 m ü.M.) bis hinauf zu den Malam Jabba Hills im Swat-Tal (2600 m ü.M.). Die erste Studie, die auf einer Datengrundlage von 160 Poaceae Arten beruht, zeigt Trends, dass polyploide C3- und C4-Poaceae-Arten größere Pollenkkörner als die jeweiligen diploiden Arten haben. In diesem Datensatz haben alle C4-Arten größere Pollenkörner als die C3-Arten. Ob Grassländer von C3 oder C4 Arten dominiert werden kann in verschiedenen Regionen und Lebensräumen durch die Untersuchung der Muster des Trends von zu- oder abnehmenden Pollenkorngrößen ermittelt werden. In unserem Datensatz ist Polyploidie bei C4-Gräsern häufiger als bei den C3 Arten. Die verwendete Methode kann auf Poaceae-Pollenkörner in Umweltarchiven angewendet werden, um das Klima der Vergangenheit zu rekonstruieren und die Dynamik der früheren Graslandökosysteme zu bewerten. Dieser Ansatz wird nicht nur bei laufenden paläoökologischen Studien helfen aufzuklären, wie die Änderungen der Vegetations-zusammensetzung und die Veränderungen in Biomen vergangener Graslandökosysteme zu entschlüsseln sind, sondern auch nützliche Erkenntnisse für die Vorhersage zukünftiger Entwicklungen ermöglichen. Die zweite Studie befasst sich mit modernen Pollenspektren aus Oberflächenproben und ihre Beziehung zu der umgebenden Vegetation, die nützliche Daten für die Interpretation von holozänen Pollenprofilen bietet. Dabei konnten entlang eines 200 km langen Höhengradienten vier verschiedene Höhenstufen unterschieden werden, wo die dominierenden Pflanzenfamilien, Poaceae, Asteraceae, Cyperaceae, Verbenaceae, Acanthaceae und Euphorbiaceae eine signifikante Korrelation mit dem gefunden Pollenniederschlag hatten, während sich bei anderen Familien, den Boraginaceae, Saxifragaceae, Apiaceae, Balsaminaceae und Rubiaceae große Unterschiede zu der zugehörigen Vegetationszusammensetzung ergaben. Für die Kalibrierung und Interpretation fossiler Pollendaten sollte also immer auch die aktuellen Beziehungen von Pollenniederschlag und Vegetationsdaten zumindest auf der Familienebene berücksichtigt werden. Die dritte Studie befasst sich mit einem Pollenprofil aus der Kabal Swat-Region, welches eine detaillierte Geschichte der Vegetation und des Klimas des Hindukuschs der letzten 3300 Jahre, also dem späten Holozäns enthält. Von 3300 bis 2400 cal BP, war eine subtropische semiaride krautige Vegetation hauptsächlich durch Cyperaceae- und Poaceae-Arten vertreten. Sie wurde ersetzt von gemischten Nadelwäldern mit Taxus, Pinus, sowie Juglans, Poaceae und Cyperaceae während der Zeit von 2400 bis 900 cal BP, was auf eine vergleichsweise moderate Klimaschwankung während des späten Holozäns weist. Der Rückgang der Poaceae von 2400 bis1500 cal BP und eine erneute Zunahme von 1500 bis 1200 cal BP Jahre zeigen, dass das Kabal Swat nass-kühlere und trocken-wärmere Phasen durchmachte. Nadelbäume in den gemischten Nadelwäldern treten heute bei größeren Höhe im alpinen Bereich auf. Weitere hochauflösende holozäne Pollenprofile des Hindukusch sind notwendig, um einen ausführlicheren Vergleich zu anderen süd- und zentralasiatischen Paläo-Archiven zu ermöglichen, die auch ein detaillierteres und anwendbares Wissen für Management und Naturschutzfragen ergeben.