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21.05.2013

Entdeckung von subfossilem Wald erweitert Forschungsperspektiven

Postglazialer Kiefernstump vor Bagger
Dank der guten Zusammenarbeit mit der Bauleitung konnten die WSL-Forscher eine grosse Anzahl subfossiler Kiefernstrünke aus einer Baugrube in Zürich-Binz sichern. Foto: WSL / Gottardo Pestalozzi
Nievergelt und Schweingruber wählen Proben aus
Daniel Nievergelt und Fritz Schweingruber wählen Proben aus dem Holz aus, das an die WSL transportiert wurde. Foto: WSL / Gottardo Pestalozzi
Holzlager
Die Holzproben werden sorgfältig inventarisiert und für die Analysen im Labor vorbereitet. Foto: WSL / Gottardo Pestalozzi
Mitteleuropäische Jahrringchronologie
Klicken Sie auf die Grafik, um die Jahrringchronolgie in voller Grösse zu betrachten. Grafik: WSL / Ulf Büntgen

Sonntagsspaziergang mit Folgen: Ein subfossiler Wald, der über 13 Tausend Jahre im Zürcher Lehm konserviert geblieben ist, erweitert die Perspektiven für die mitteleuropäische Jahrring-Chronologie.

Schon viele Entdeckungen sind dem Zufall zu verdanken. Kürzlich geschehen in Zürich, als Daniel Nievergelt, Jahrringforscher an der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL,  einen Blick in eine Baustelle am Südrand von Zürich warf. Dass die Hoffnung auf einen spektakulären Fund nicht ungerechtfertigt war, wusste er aus der Zusammenarbeit mit seinem 2012 verstorbenen Arbeitskollegen Felix Kaiser: Dieser hatte schon 1999 beim Aushub des Uetliberg-Autobahntunnels  subfossiles* Holz gefunden.

Tatsächlich lagen am Rand der lehmigen Baugrube im Quartier Binz einige Baumstrünke. Die Bauarbeiter hatten sie zum Holzabfall geworfen. Bei näherem Hinsehen erkannte sie der Forscher als Kiefern. Sofort unterzog er sie mit Kollegen der WSL einer näheren Untersuchung und schickte drei Proben an die ETH mit Bitte um eine C14-Datierung. Dies bestätigten seine Vermutungen: Dem Holz wurde ein Alter zwischen 12‘846 BP** und 13‘782 BP Jahren zugeschrieben. Mit Unterstützung der Bauleitung erreichten die WSL-Forscher bis heute die Bergung von gegen 200 Kiefernstümpfen, die sie in mehreren Lastwagenladungen an die WSL transportieren liessen. Qualität und Dimensionen des Fundes sind nach dem Kenntnisstand der beteiligten Forscher weltweit einmalig.

Was der Fund für die Wissenschaft bedeuten könnte

Die WSL betreibt eines der weltweit führenden Labors für Jahrringforschung (Dendrochronologie). Dieses leistet einen signifikanten Beitrag für Forschungsarbeiten aus den verschiedensten Disziplinen. Die neusten Funde reihen sich in eine weltweite Sammlung von Umweltarchiven ein und können wichtige Puzzleteile zu Forschungsfragen beitragen: Wie war das Klima nach der letzten Eiszeit? Welche Ereignisse haben die Landschaft um Zürich, aber auch jene der Erde, geprägt? In welcher genetischen Beziehung stehen die Binz-Kiefern mit  ihren heutigen Verwandten? Zudem könnte der  prähistorische Wald in der Binz auch zur Kalibration der C14-Kurve beitragen. 

Jahrringe, Zustand und Lage der gefundenen Baumstrünke erlauben Schlüsse über vergangene Temperatur- und Niederschlagsschwankungen und zeugen von Störungen wie Feuer, Stürmen oder Erdbeben. Die Dichte und die chemische Zusammensetzung des Holzes kann Hinweise über Klima und Luftzusammensetzung in der Vergangenheit geben. Und seit kürzerem erlauben DNA-Analysen, die Abstammung der Bäume zu verfolgen.

Die erarbeiteten Daten stehen allen offen

Die WSL-Forscher sägen nun aus jedem verwertbaren Strunk drei Baumscheiben und analysieren Holz und Ringe in den eigenen Labors sowie bei Partnern. Als erstes werden die Wissenschafter versuchen, die mitteleuropäische Jahrring-Chronologie (siehe Grafik) zu ergänzen. Diese Datenreihe enthält absolut datierte Jahrringe bis zurück zum Jahr 12‘594 BP. Die bisherigen Funde in Zürich bewegten sich in der Zeit von 12‘700 BP bis 14‘100 BP. Durch akribischen Vergleich von Jahrringmustern wird nun versucht, die Überlappungen zu finden, die es für eine absolute Datierung braucht. Vielleicht kann mit den neu gefundenen Hölzern eine Lücke geschlossen und die Chronologie damit um rund 2000 Jahre verlängert werden . So oder so sind die aus der Binz gewonnen Hölzer und die Daten aus deren Analysen von unschätzbarem wissenschaftlichem Wert. In der Tradition eines offenen wissenschaftlichen Austausches wird die WSL diese nach und nach öffentlich zu Verfügung stellen. Zum Beispiel über die "International Tree-Ring Data Bank (ITRDB)", deren Inhalt seit Jahrzehnten auch durch viele Daten aus dem WSL-Jahrringlabor und seinem Gründer, Fritz Schweingruber, genährt wurde.

* subfossil = Organismen aus prähistorischer Zeit, die sich nicht oder nur teilweise versteinert haben. Im Unterschied zu Fossilien können diese mit der C14-Methode datiert werden. (Quelle: Wikipedia)

** BP = Before Present, bezeichnet eine Zeitskala, die in der Archäologie, der Geologie und anderen Wissenschaften benutzt wird, um Ereignisse der Vergangenheit zu datieren. Weil sich das Heute zeitlich stets verändert, wurde in internationaler Übereinkunft der 1. Januar 1950 bzw. das Kalenderjahr 1950 als Bezugszeitpunkt der Skala gewählt. (Quelle: Wikpedia)

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