Lexikon der Biologie: Pollenanalyse
Pollenanalyse w, methodisch eigenständiger Teilbereich der Palynologie, der sich mit der Analyse fossiler und subfossiler Pollen und Sporen ( vgl. Abb. 1 ) aus quartären (Quartär) Ablagerungen (insbesondere Torfen) befaßt; begründet durch L. von Post zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Ziel der Pollenanalyse sind die Erfassung der Häufigkeitsverteilungen verschiedener Pollen und die zeitliche Einstufung der Proben (sie findet daher auch in der Archäologie Anwendung), vor allem aber die Rekonstruktion der Vegetations- und Klimaentwicklung (z.B. im europäischen Postglazial; Holozän) sowie der Ausbreitungs- und Entwicklungsgeschichte von Pflanzenarten (z.B. von Kulturpflanzen). Zudem beantwortet die Pollenanalyse auch kriminologische, lebensmittelkundliche und medizinische Fragestellungen. – Das Gros des jährlich produzierten Blütenstaubs gelangt nicht zur Pollination (Bestäubung), sondern wird während oder nach mehr oder weniger weitem Transport biologisch oder durch Photooxidation komplett abgebaut. Nur der widerstandsfähigere äußere Teil der Pollenwand, die Exine, hat dann Chancen, fossilisiert zu werden (Fossilisation), wenn sie unter reduzierenden Bedingungen im Sediment eingebettet (Einbettung) wird. In den Geowissenschaften erlaubt die statistische Auswertung dieses in Sedimenten konservierten Spektrums fossilisierter Pollenkorn-Exine, die taxonomisch einer Mutterpflanze zugeordnet werden können, die Rekonstruktion der Pflanzengemeinschaft (Phytozönose) und deren Entwicklung in Raum und Zeit. Aus dieser Vegetationsgeschichte wird eine lokale bis regionale Ökostratigraphie erarbeitet und die Klimaentwicklung (Klima, Klimaänderungen) abgeleitet. Vor allem für das Postglazial hat die bislang weltweit detaillierteste Pollenanalyse zu entsprechenden Aussagen mit sehr hoher stratigraphischer Auflösung geführt. In Mitteleuropa unterscheidet man je nach vorherrschender Gehölzart verschiedene Zeitabschnitte, wie z.B. die ältere Kiefernzeit (10.000 bis 8800 Jahre v.Chr.), die jüngere Birken-Kiefern-Zeit (8800 bis 8000 Jahre v.Chr.; Allerödzeit) oder die Fichtenzeit (je nach Region sehr unterschiedliche Zeitabschnitte) (Mitteleuropäische Grundsukzession). Pollen können zur intrakontinentalen Korrelation terrestrischer und limnisch-fluviatiler Ablagerungen untereinander, aber auch zur Korrelation kontinentaler Sedimente mit (rand-) marinen Sedimenten sehr wesentlich beitragen. Diese früher auf die Analyse von Pollenspektren ausgerichtete Anwendung gilt inzwischen gleichermaßen für die Untersuchung der fossilen Sporen. Die Probenentnahme wird in der Regel mit Sediment- oder Torfbohrern durchgeführt. Die Aufbereitung der einzelnen Proben wird grundsätzlich ähnlich wie bei präquartären Ablagerungen durchgeführt (Palynologie), die Auswertung erfolgt stets in Form eines Pollendiagramms ( vgl. Abb. 2 ), das die relative Häufigkeit der einzelnen Pollenarten wiedergibt. Dieses kann als realistisches Abbild der Vegetationsentwicklung gelten, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: 1) die Pollen sind in der Atmosphäre gleichmäßig verteilt; 2) die Pollenmenge pro Fläche bleibt unabhängig vom Klima annähernd gleich; 3) die prozentuale Häufigkeit einer Pollenart entspricht der relativen Häufigkeit der entsprechenden Art in der Vegetation; 4) im Schichtprofil liegen die älteren Schichten unter den jüngeren, und die einzelnen Schichten repräsentieren hinreichend kurze Zeiträume. Da die Bedingungen 1–3 am ehesten bei Windblütlern (Anemogamie) gegeben sind, eignen sich die Pollenanalyse und das Pollendiagramm vor allem zu Erforschung der Entwicklung anemogamer Vegetationskomplexe, wie der europäischer Wälder. Bedingung 4 macht deutlich, warum sich die Pollenanalyse vor allem mit der Untersuchung von Hochmoortorfen (Hochmoor, Moor) befaßt: der verhältnismäßig rasch und kontinuierlich in die Höhe wachsende Torf gewährleistet, daß zeitlich aufeinanderfolgende Vegetationseinheiten auch im Schichtprofil getrennt abgebildet werden. Darüber hinaus sind natürlich auch die Erhaltungsbedingungen für Pollen hier besonders günstig. Durch den Vergleich rezenter Floren-Assoziationen mit den Aussagen von Pollenanalysen kann besonders im Pleistozän eine Rekonstruktion des Paläoklimas erfolgen, wobei z.B. ein rezenter borealer Nadelwald mit Kiefer, Fichte und Birke oder ein temperater, sommergrüner Laubwald mit Eiche, Buche, Hainbuche und Hasel als Analoga herangezogen werden (Paläoklimatologie). Durch charakteristische Floren-Sukzessionen, welche die regionale Wiederbewaldung widerspiegeln, können einzelne Interglaziale des Pleistozäns von Mittel-Europa charakterisiert werden. Grenzhorizont.
V.M./F.G.
Lit.: Faegri, K., Iversen, J.: Textbook of Pollen analysis. Oxford 31975. Firbas, F.: Spät- und nacheiszeitliche Waldgeschichte Mitteleuropas nördlich der Alpen. 2 Bde. Jena 1949, 1952. Moore, P.D., Webb, G.A.: An Illustrated Guide to Pollen Analysis. London 21983. Moore, P.D., Webb, J.A., Collinson, M.E.: Pollen analysis. Oxford 21991.
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Pollenanalyse
Abb. 1:
Pollen und Sporen mitteleuropäischer Arten (nach Overbeck).
1 Tanne (Abies alba), 2 Fichte (Picea abies), 3 Kiefer (Pinus sylvestris), 4 Sal-Weide (Salix caprea), 5 Hänge-Birke (Betula verrucosa), 6 Hasel (Corylus avellana), 7 Hainbuche (Carpinus betulus), 8 Schwarz-Erle (Alnus glutinosa), 9 Stiel-Eiche (Quercus robur), 10 Flatter-Ulme (Ulmus laevis), 11 Winter-Linde (Tilia cordata), 12 Esche (Fraxinus excelsior), 13 Rot-Buche (Fagus sylvatica), 14 Rasen-Simse (Scirpus caespitosus), 15 Roggen (Secale cereale), 16 Glockenheide (Erica spec.), 17 Sonnenröschen (Helianthemum spec.), 18 Pfeffer-Knöterich (Polygonum hydropiper), 19 Rote Lichtnelke (Melandrium rubrum = Silene dioica), 20 Sumpf-Pippau (Crepis paludosa), 21 Moosfarn (Selaginella; a Unterseite, b Seitenansicht), 22 Keulen-Bärlapp (Lycopodium clavatum; a Oberseite, b Seitenansicht), 23 Tüpfelfarn, Engelsüß (Polypodium vulgare), 24 Sumpf-Schildfarn (Polystichum thelypteris)
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Pollenanalyse
Abb. 2: Pollendiagramm für die Vegetationsentwicklung der letzten 10.000 Jahre in einem mitteleuropäischen Gebiet.
Bei der Anfertigung eines Pollendiagramms wird zunächst festgelegt, welche Arten bei der Berechnung der prozentualen Häufigkeiten berücksichtigt werden sollen. Dies sind in derRegel nur die Pollen windblütiger Arten, meist Baumpollen (vor allem Kiefer, Fichte, Pappel, Birke, Erle, Buche, Hainbuche, Ulme, Linde, Eiche, Esche; die Hasel wird oft getrennt berücksichtigt), Gräserpollen oder seit Beginn des Getreidebaus auch Getreidepollen und Pollen von Getreideunkräutern (z.B. Gänsefußgewächse). Der prozentuale Anteil dieser Pollenarten wird dann auf ein Diagramm übertragen, auf dessen Abszisse die relative Häufigkeit aufgetragen wird und dessen Ordinate das Schichtprofil wiedergibt, aus dem die Proben stammen. Aus der Zu- und Abnahme der Pollenhäufigkeiten über eine bestimmte Schichtenfolge kann auf die Vegetationsentwicklung geschlossen werden (postglaziale Waldentwicklung).
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