Holozäne Lawinenereignisse im Jahrringbild der subfossilen … · 2019. 5. 7. · BfW-Berichte...

BfW-Berichte 141:177-189 / mitt. Komm. Quartärforsch. Österr. Akad. Wiss., 16:177-189 177

Holozäne Lawinenereignisse im Jahrringbild der subfossilen Hölzerdes Schwarzensteinmoores, Zillertaler Alpen

david zroST1), Kurt NicoluSSi2) & Andrea ThurNer3)

Kurzfassunges wurden 177 dendrochronologisch datierteStammquerschnitte aus dem Schwarzensteinmoor,zillertaler Alpen, auf jahrringinterne indikatoren fürfrühere lawinenereignisse untersucht. die hölzerstammen (Baumart jeweils Pinus cembra l.) aus demzeitraum der letzten 9000 Jahre. Als indikatoren fürbaumbeschädigende lawinenabgänge wurdenStammverletzungen, druck holz bildungen, abruptenegative Wachstumsänderungen und, nur in Kombi-nation mit einem anderen indikator, negative ereig-nisjahre verwendet. insgesamt konnten 357 mögli-che lawinenereignisse bestimmt werden, da von gel-ten 64 ereignisse, da zumindest an zwei Stammpro-ben nachgewiesen, als gesichert rekonstruiert. dieAnzahl der erfassbaren ereignisse korreliert deutlichmit der Probenmenge und schwankt insgesamterheblich. im jüngeren holozän zeichnet sich einezunahme der lawinenabgänge ab.

Schlüsselwörter:Alpen, holozän, dendrochronologie, Pinus cembra l.,lawinen

Abstract[holocene snow avalanche events by means of tree-ring analysis of subfossil samples from the Schwar-zensteinmoor, zillertal Alps.] A total number of

177 dendrochronologically dated samples fromsubfossil logs found in the Schwarzensteinmoor,zillertal Alps, were investigated for indicators ofpast snow avalanche events. The samples (species:pinus cembra l.) are up to approx. 9000 years old.different indicators for tree-damaging avalancheevents were used: scars, compression wood, abruptnegative growth change and, only in combinationwith one of the other indicators, negative eventyears. out of 357 dated possible snow avalancheevents 64 events are reconstructed and verified witha replication of at least two samples. The number ofevents correlates clearly with the number of sam-ples available and fluctuates over time. however,the results indicate an increase of snow avalancheevents during the younger part of the holocene.

Keywords:Alps, dendrochronology, Pinus cembra l., snow avalanches

1. Einleitung

Auf Baumbestände niedergehende lawinener -eignisse können unterschiedliche, überwiegendnegative effekte an den betroffenen Bäumen be -wirken. Beschädigungen reichen vom Abreißeneinzelner äste, über Stammverletzungen, Schief-stellung, Wipfel- beziehungsweise Stammbruch biszur entwurzelung und Absterben der von denSchneemassen erfassten Bäume (z.B. BurroWS &BurroWS, 1976; SchÖNeNBerger, 1978; SchWeiN -gruBer, 1996; BeBi et al., 2004). Je nach grad derBetroffenheit wird die physiologische Aktivität derBäume beeinflusst oder beeinträchtigt, was sichauch im Jahrringbild niederschlagen kann. Stamm-verletzungen mit einer zerstörung des Kambiums

zroST, d., NicoluSSi, K. & ThurNer, A., 2007. holozäne lawinenereignisse im Jahrringbild der subfossilen hölzerdes Schwarzensteinmoores, zillertaler Alpen. BfW-Berichte 141:177-189, Wien. mitt. Komm. Quartärforsch.Österr. Akad. Wiss., 16:177-189, Wien

1)mAg. dAVid zroST, institut für geographie, universitätinnsbruck, A - 6020 innsbruck, e-mail: [email protected])A. uNiV. Prof. dr. KurT NicoluSSi, institut für geo graphie, universität innsbruck, A - 6020 innsbrucke-mail: [email protected])mAg.A ANdreA ThurNer, institut für geographie, universität innsbruck, A - 6020 innsbruck,e-mail: [email protected]

führen zu einem Aussetzten des Wachstums ambetroffenen Baumabschnitt. Solche scars (SchWeiN-gruBer, 1996) und die im folgenden zu beobach-tenden Überwallungen lassen eine datierung desSchadereignisses zu. Schiefstellungen führen zurAusbildung von reaktionsholz, z.B. bei Nadel -hölzern zur druckholzausbildung an der Stamm -unterseite. Ast- oder Wipfelbrüche können, ab -hängig von der intensität der Beschädigung (zroST& NicoluSSi, in Vorb.) eine mehr oder wenigerdeutliche reduktion des Jahrringwachstums inform von abrupten negativen Wachstumsänderun-gen oder ereignisjahren (z.B. SchWeiNgruBer,1996) bewirken. indirekt kann ein lawinenereignisauch einen positiven effekt auf das Wachstum eineseinzelbaumes haben, wenn ein bisher in derBestandesstruktur unterdrückter Baum freigestelltund damit u.a. zu erhöhtem lichtgenuss kommt(z.B. PoTTer, 1969; BurroWS & BurroWS, 1976).Sowohl negative als auch positive Auswirkungenvon rezenten lawinenereignissen auf Bäume sindbeobachtet und wiederholt dendrochronologischanalysiert worden. PoTTer (1969) untersuchte dieäußeren und internen erkennungsmerkmale vonBäumen in lawinenzügen. ein detailliertes hand-buch über die dendrochronologische Analyse vonlawinenhölzern erstellten BurroWS & BurroWS(1976). cArrArA (1979) glich aus dem Jahrringmu-

ster gewonnene ereignisjahre mit empirischendaten ab. diese ergebnisse fanden auch eingang indie gefahrenzonenplanung des untersuchungsor-tes (ophir, colorado, uSA). das hauptaugenmerkauf die Auswirkungen von lawinen auf das Jahr-ringbild legte WAhl (1996). Voran stellt er einenVergleich der Beprobungsmöglichkeiten mittelsBohrkernen und Stammscheibe; danach stellen viergleichmäßig verteilt genommene Bohrkerne einennahezu vollwertigen ersatz für die Analyse vonStammscheiben dar. STÖcKli (1998) erarbeitete einezusammenschau von Auswirkungen unter schied -licher Schneeereignisse auf Bäume. muNTáN et al.(2004) analysierten Bäume, die in den Pyrenäen imlawinenwinter 1996 beschädigt worden waren. dieAuswirkungen des lawinenwinters 1999 in zweigebieten der Alpen verwendeten cASTeller et al.(2007) zur evaluierung dendrochronologischerAnsätze zur lawinenanalyse.Bäume reagieren einerseits art-, alters- und gestalt-spezifisch auf lawineneinwirkung, andererseitssind im Jahrringbild von Bäumen widergespiegelteereignisse unspezifisch (BeBi et al., 2004), d.h.unterschiedliche Wirkungskomplexe können zuden gleichen erscheinungsmustern führen. So können z.B. Stammverletzungen (scars) nicht nurdurch lawinen, sondern auch durch Steinschlagverursacht werden. insgesamt gelten die beiden

zroST, d., NicoluSSi, K. & ThurNer, A., 2007. holozäne lawinenereignisse im Jahrringbild…178

Abbildung 1: das Schwarzensteinmoor und seine unterteilung in verschiedene Abschnitte (grafik: P. Pindur, 2007).

anatomischen indikatoren, scar und druckholz, inden oben angeführten Studien, die jeweils an rezen-ten Bäumen durchgeführten worden sind, alszuverlässige indikatoren für lawinenereignisse.Abrupte Wachstumsänderungen, sowohl positiveals auch negative, werden hingegen teilweise kontroversiell diskutiert (PoTTer, 1969; cArrArA,1979). die festsetzung der Schwellenwerte (vgl.SchWeiNgruBer et al., 1990) wird auch unter -schiedlich behandelt (z.B. KASBAuer, 2006).mit der Bearbeitung von rezenten Bäumen ist aller-dings die rekonstruktion der lawinenaktivität aufdie letzten Jahrzehnte und Jahrhunderte beschränkt(z.B. KASBAuer, 2006), ein zeitbereich, der in besie-delten gebirgsräumen meist auch durch zeitgenössi-sche Beobachtungen abgedeckt wird. die erfassungvon lawinenereignissen auf der Basis der Auswer-tung subfossiler hölzer ist bisher sehr beschränkt(z.B. SmiTh et al., 1994), Kalender datierungen vonlawinenereignissen, die über den rezenten zeitraumhinausgehen, fehlten bislang jedoch völlig.damit stellt das absolut datierte Probenmaterial ausdem Schwarzensteinmoor (47°01´40´´ N, 11°49´00´´e, 2150 m Sh) im oberen zemmgrund, zillertalerAlpen, eine Ausnahme dar. die sub fossilen hölzeraus diesem moor (Abbildung 2) mit ihren vielfachgenau bestimmten Absterbedaten belegen eine reihevon waldzerstörenden groß lawinenabgängen imzeitraum der letzten knapp 9000 Jahre (NicoluSSi etal., dieser Band). Über diese durch Absterbedaten derlawinenhölzer datierten ereignisse hinausgehend,analysierten wir das Probenmaterial auf die ange-führten jahrring internen merkmale, die auf baumbe-schädigende lawinenabgänge schließen lassen. da -mit sollen auch kleinere ereignisse, die die Bäumezwar erreichten und verletzten, allerdings nicht zuderen Absterben führten, erkannt und datiert werden.im Wesentlichen beruht die vorliegende Studie aufeiner 2004 abgeschlossenen diplomarbeit (zroST,2004). ergänzend wurden die zwischenzeitlich neubearbeiteten oder neu datierten hölzer aus demSchwarzensteinmoor hinzugefügt und auch einzelneKriterien zur lawinenbestimmung enger gefasst.dadurch ergeben sich fallweise Ab weichungen zumKatalog der lawinenereignisse im Bereich desSchwarzensteinmoores nach zroST (2004).

2. Material und Methoden

für diese Studie wurden insgesamt 177 absolutdatierte Stammproben (NicoluSSi et al., dieser

Band) aus dem Schwarzensteinmoor verwendet.Ausschließlich 14c-datierte hölzer (NicoluSSi et al.,dieser Band) wurden für die Analyse nicht verwen-det. das Schwarzensteinmoor liegt im Waldgrenz-ökoton der zentralalpen auf 2150 m Sh. die gefun-denen Stämme waren jeweils zirben (Pinus cembral.), die für die zentralalpen typische Baumart ander Waldgrenze.für die Analyse der baumschädigenden lawinener-eignisse im zemmgrund konnten auf die vorhande-nen messungen der gesamten Jahrringbreiten (PiN-dur, 2000; NicoluSSi et al., dieser Band) zurückge -griffen werden. für die Bestimmungen verwendetwurden dabei jene Probenmittelkurven, die jeweilsauf zumindest zwei einzelradiusmessungen aufbau-en. für die in den Jahren 1999 und 2000 von P. Pindur (PiNdur, 2000) und P. Schießling im rahmen des ostalpinen Jahrringchronologie-Pro-jektes (NicoluSSi et al., 2004) geborgenen und aus-gewerteten hölzer wurden nachträglich Stammver-letzungen sowie druckholzjahrringe bestimmt(zroST, 2004). für die bei den feldarbeiten desholA-Projektes beprobten hölzer wurden dieseParameter im zuge der Jahrringbreitenmessungenaufgezeichnet (NicoluSSi et al., dieser Band). Nichtbe rücksichtigt wurde die exzentrizität des zuwach-ses der Bäume, da aufgrund der Verwitterung teil-weise nur Teilabschnitte von Stammquerschnittenfür die dendrochronologischen Auswertungen zurVerfügung standen, so dass eine konsequente Aus-wertung gegenüberliegender radien (cASTeller etal., 2007) nicht möglich war.zur zeitlichen erfassung der lawinenereignissewurden (a) die datierten Stammverletzungen (scar),(b) ein einzelner Jahrring oder der erste Jahrringeiner Sequenz mit druckholzbildung bzw. (c) derBeginn einer abrupten negativen Wachstumsände-rung (AWä) verwendet. druckholz wurde visuellanhand der scheinbaren starken Verbreiterung desSpätholzbereiches sowie der entsprechenden zell-formen bestimmt. da die Baumart Pinus cembra l.charakteristisch einen geringen Spätholzanteil zeigt,fällt die druckholzbildung besonders auf. Alsabrupte negative Wachstums änderung (AWä) giltein Wachstumseinbruch, der durch mindestens dreiaufeinander folgende Jahrringe mit Breitenwerten,die über 40 Prozent unter dem Breitenmittel dervier vorhergehenden Jahrringe liegen, gekennzeich-net ist (SchWeiNgruBer et al., 1983; SchWeiNgruBeret al., 1990; WAhl, 1996)

[Jrn < 0.6 • ((Jr-1+Jr-2+Jr-3+Jr-4)/4), n = 0 bis 2].

zusätzlich wurden (d) ereignisjahre (eJ), basierendwiederum auf den Jahrringbreitenmessungen,



Tabelle 1:gesichert rekonstruierte lawinenereignisse nach jahrringinternen merkmalen im Bereich des Schwarzensteinmoo-res. Angegeben sind der lawinenwinter, die gesamtzahl der diesen zeitbereich betreffenden Proben, die zahl undArt des lawinennachweises (druckholz; AWä: abrupte negative Wachstumsänderung; eJ: ereignisjahr) sowie diemoorbereiche, aus denen die lawinenhölzer stammen.

EreignisProbengesamt

Belege Lawinenereignis Anteil Lawinenhöl-

zer [%]Moorbereichscar

[n]Druck-Holz [n]

AWÄ[n]

EJ[n]

gesamt[n]

Winter 748/749 AD 4 – – 3 – 3 75 E, F

Winter 711/712 AD 5 – 1 1 1 3 60 F

Winter 688/689 AD 7 – 1 1 – 2 28,6 B24, F

Winter 481/482 AD 22 – – 1 5 6 27,3 A, B12, B13, B21, B22

Winter 479/480 AD 22 – 1 1 – 2 9,1 B13, B22

Winter 477/478 AD 22 – 1 1 3 5 22,7 B11, B12, B21, B22, B26

Winter 447/448 AD 14 – 2 – 1 3 21,4 B16, B21, B22

Winter 325/326 AD 5 – 1 – 2 3 60 B11, B21

Winter 303/304 AD 7 – 1 1 – 2 28,6 B11, B21

Winter 217/218 AD 6 – – 2 – 2 33,3 A, B21

Winter 204/205 AD 6 – – 3 – 3 50 B11, B21

Winter 171/172 AD 2 – – 2 – 2 100 B21

Winter 126/125 BC 6 – 1 1 – 2 33,3 A, F

Winter 174/173 BC 22 – 1 – 1 2 9,1 B20, B21

Winter 180/179 BC 22 – 1 – 6 7 31,8 B11, B20, B21, B22, B23, F

Winter 224/223 BC 15 – 1 1 – 2 13,3 B11, B23

Winter 225/224 BC 15 – – 1 2 3 20 B21, B22, B23

Winter 236/235 BC 13 – 1 – 1 2 15,4 A, B21

Winter 245/244 BC 11 – 2 3 – 5 45,5 B11, B20, B21, B22

Winter 248/247 BC 11 – 1 3 – 4 36,4 B11, B21, B22

Winter 249/248 BC 11 – – 2 – 2 18,2 B11

Winter 251/250 BC 11 – 2 – – 2 18,2 B11, B21

Winter 584/583 BC 2 – 1 – 1 2 100 A, G

Winter 601/600 BC 2 – – 2 – 2 100 A, G

Winter 631/630 BC 2 1 – – 1 2 100 A, G

Winter 1738/37 BC 5 – – 1 2 3 60 G, H

Winter 2288/87 BC 3 – – 1 1 2 66,7 B18, C

Winter 2320/19 BC 4 – 2 – – 2 50 B15, B18

Winter 2325/24 BC 4 – 1 – 1 2 50 B15, F

Winter 2337/36 BC 4 – 1 – 1 2 50 B18, F

Winter 2573/72 BC 4 – – 4 – 4 100 A, D

Winter 2820/19 BC 17 – – 1 2 3 17,7 B16, B26

Winter 2859/58 BC 18 – – 1 1 2 11,1 B16, B25

Winter 2861/60 BC 16 – 1 2 – 3 18,8 B16, B26

Winter 2865/64 BC 15 – – 4 – 4 26,7 B16, B26

Winter 2882/81 BC 15 – 1 – 1 2 13,3 B11, B16

Winter 2892/91 BC 17 – – 3 – 3 17,7 B15, B16, B20

Winter 2959/58 BC 10 – – 2 – 2 20 B15, B16

Winter 2985/84 BC 10 – 1 1 – 2 20 B15, B19

Winter 3039/38 BC 10 – 1 – 1 2 20 B15, H

Winter 3058/57 BC 10 – 2 – – 2 20 A, B15

berechnet. für die festsetzung als eJ darf der Jahr-ringbreitenwert (Jr0) maximal bis 60% der Breitedes mittels der beiden vorangegangenen Jahrringe(Jr-1, Jr-2) aufweisen, wobei der unmittelbare Vorjahreswert (Jr-1) doppelt gewichtet wird

[Jr0 < 0.6 • ((2 • Jr-1+Jr-2)/3)]

(WAhl, 1996).Auf der Basis einzelner Nachweise von scars (a),druckholz (b) oder AWä (c) konnten aufgrund der

unspezifischen ursachen für diese erscheinungenjedoch nur mögliche lawinenereignisse bestimmtwerden. Als gesichert rekonstruiert betrachten wirhingegen nur jene lawinenereignisse, für die (1)zumindest zwei Belege (vgl. SmiTh et al., 1994) anunterschiedlichen Proben für scars, druckholzund/oder AWä vorliegen. Als gesichert rekon -struiert gelten in dieser Studie darüber hinaus auch(2) jene lawinenabgänge, falls zwar nur ein einzelnerNachweis für ein scar, eine druckholzbildung oder


EreignisProbengesamt

Belege Lawinenereignis Anteil Lawinenhöl-

zer [%]Moorbereichscar

[n]Druck-Holz [n]

AWÄ[n]

EJ[n]

gesamt[n]

Winter 3097/96 BC 10 – – 2 – 2 20 A

Winter 3103/02 BC 10 – – 1 1 2 20 A, D

Winter 3116/15 BC 9 1 – – 2 3 33,3 B15, G, H

Winter 3146/45 BC 8 – – 1 1 2 25 A, G

Winter 3152/51 BC 8 – – 1 2 3 37,5 A, H

Winter 3197/96 BC 7 – 1 – 1 2 28,6 A, H

Winter 3242/41 BC 7 – 1 1 – 2 28,6 A, H

Winter 3291/90 BC 5 – – 1 1 2 40 A, B19

Winter 3302/01 BC 5 – – 1 2 3 60 B19, F, H

Winter 3433/32 BC 5 – 2 – – 2 40 F, G

Winter 3457/56 BC 4 – – 3 1 4 100 A, C, G

Winter 3786/85 BC 3 – 1 – 1 2 66,7 A, F

Winter 3892/91 BC 15 – 1 2 – 3 20 A, B26, E

Winter 3894/93 BC 15 – – 2 2 4 26,7 A, B16, B26, E

Winter 3899/98 BC 15 – 1 – 1 2 13,3 B16, B26

Winter 3905/04 BC 16 – – 2 – 2 12,5 B26, B27

Winter 3907/06 BC 16 – – 1 1 2 12,5 B16, B27

Winter 3962/61 BC 9 – – 2 – 2 22,2 B26, B27

Winter 3965/64 BC 9 – 1 1 – 2 22,2 B26, B27

Winter 4001/00 BC 7 – 2 – – 2 28,6 B16, B26

Winter 4102/01 BC 7 – – 1 1 2 28,6 B16, B19

Winter 4835/34 BC 4 – – 2 – 2 50 B26, B27

Winter 5069/68 BC 2 – 2 – – 2 100 B26

0

5

10

15

20

25

Bel

egun

g, g

esam

t [n]

bear

beite

te Z

eiträ

ume

050010001500200025003000350040004500500055006000650070007500 0 500 1000-1/1

Jahr [v. Chr.] Jahr [n. Chr.]

Abbildung 2: die zeitliche Verteilung der dendrochronologisch datierten hölzer aus dem Schwarzensteinmoor(unten) und die zeitperioden mit einer mindestbelegung von zwei (oben).

AWä gegeben ist, jedoch an zumindest einer weiteren Probe ein ereignisjahr (d) belegbar ist(Tabelle 1). damit können wir gesichert lawinener-eignisse im Bereich des Schwarzensteinmoores nurfür jene zeitabschnitte bestimmen, deren Proben-replikation bei zumindest 2 liegt.

3. Ergebnisse und Diskussion

die bislang geborgenen und dendrochronologischdatierten hölzer aus dem Schwarzensteinmoor fallen in den zeitraum der letzten 9000 Jahre, decken

diesen allerdings nicht geschlossenab. Beispielsweise fehlen entspre-chende subfossile Stämme ausdem vergangenen Jahrtausend(Ab bildung 2). für die festle-gung von abgesicherten lawi-nenereignissen, belegt durch einemindestzahl von zeitgleichenjahrringinternen merkmalen vonzwei, wird der zeitraum noch-mals eingeengt (Ab bildung 2).insgesamt liegen für 4386 Jahremesswerte von zumindest zweiProben aus dem Schwarzstein-moor vor.das Potential für die Bestimmungvon lawinen abgängen auf derBasis von jahrringinternen indika -toren ist vergleichsweise hoch. dieProben lassen in 224 unterschied-

lichen Kalenderjahren ein einzeljahr oder den Be -ginn einer Jahrringsequenz mit druckholzbildungerkennen (Abbildung 3). mit 136 fällen ist die zahlder Jahre mit negativer AWä deutlich geringer. Nurfür fünf Kalenderjahre liegen Belege für ein scar vor.damit liegt die zahl der möglichen lawinenabgängedeutlich über jener der gesichert rekonstruiertenereignisse (Tabelle 1). die Abbildungen 4 bis 8 prä-sentieren beispielhaft abgesicherte lawinenereignisseim Schwarzensteinmoor. Aus dem zeitraum um 3270v. chr. liegen fünf Proben vor. mit zwei Proben ist einlawinenereignis im Winter 3275/74 v. chr. erfasst.eine Probe bildet im Sommer 3274 v. chr. den erstenvon insgesamt drei Jahrringen mit druckholz aus,eine weitere Probe zeigt zeitgleich ein ereignisjahr an.


0

1

2

0

1

2

3

4

0

25

Bel

egun

g [n

]

0

1

050010001500200025003000350040004500500055006000650070007500 0 500 1000

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WÄ

[n]

Ere

igni

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scar

[n]

-1/1

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mt

Jahr [v. Chr.] Jahr [n. Chr.]

Abbildung 3: die zeitliche Verteilung und die zahl der jahrringinternen indikatoren (druckholz, AWä: abrupte nega-tive Wachstumsänderung, scar) für lawinenabgänge je Kalenderjahr sowie die Probenbelegung.

Jahr

ringb

reite

[mm

]Ja

hrrin

gbre

ite [m

m]

3250325532603265327032753280Jahr [v.Chr.]

ssm78 ssm102 ssm108 ssm212 ssm215 ssm525

0.1

1.0

5.0

EreignisjahrAbrupte WachstumsänderungDruckholz

Winter3275/74 v.Chr.

Abbildung 4: der gesichert rekonstruierte lawinenabgang im Winter 3275/74v. chr. und seine Belege.

eine AWä ab 3270 v. chr. kann nicht als ge sicherteslawinenereignis eingestuft werden, da keine weiterenzeit gleichen Belege vorliegen.der zeitabschnitt um 2570 v. chr. ist mit vierSchwarzensteinmoor-Proben abgedeckt (Abbil-dung 5). Alle vier Serien weisen eine AWä, die 2572v. chr. beginnt und einen lawinenabgang im vor-hergehenden Winterhalbjahr bestimmt, auf. dreider vier Proben zeigen das Wachstumsminimumim 2. Jahr der AWä, was typisch für solche, durchlawinen verursachte zuwachseinbrüche erscheint(zroST & NicoluSSi, in. Vorb.). der Beginn einerdruckholzsequenz ab 2559 v. chr. kann wiederumnur als hinweis auf einen möglichen lawinenab-

gang gewertet werden. zwar zei-gen die übrigen Proben eine syn-chrone Wachstumsreduktion an,diese fällt jedoch zu schwach aus,um zumindest als eJ bestimmtwerden zu können.der einzige lawinenabgang, derauch auf einer scar-datierungberuht, fällt in den Winter 631/30v. chr. und ist durch insgesamtzwei hölzer belegt. die Probessm23 weist diese Stammverlet-zung auf, zeitgleich beginnt beiStamm ssm94 eine stark wachs-tumsreduzierte Phase, gekenn-zeichnet am Anfang durch einereignisjahr, fortgesetzt mit einerAWä. Wiederum kann die wie-derholte druckholzbildung inder Probe ssm23 nur als hinweisauf mögliche weitere lawinenab-gänge in diesem zeitabschnittangesehen werden.im frühen 2. Jhdt. v. chr. war derhang über dem Schwarzenstein-moor von einer größeren Baum-population bestockt, ein Teil derBäume wurde bei einem lawi-nenabgang im Winter 168/67 v.chr. zerstört (NicoluSSi et al.,dieser Band), andere Bäumeüberstanden jedoch dieses ereig-nis (Abbildung 7). diese überle-benden Bäume dürften allerdingszumindest zum Teil beschädigtworden sein, die meisten Jahr-ringserien zeigen in folge jeden-falls ein reduziertes Wachstum.die Probe ssm92 reagiert sogar,verzögert um ein Jahr, mit einer

AWä. der bei lawinenstudien an rezenten Bäumenimmer wieder beobachtete effekt einer Wachs-tumszunahme von zuvor unterdrückten Bäumen(z.B. SchWeiNgruBer et al., 1990; KASBAuer, 2006),ausgelöst durch verringerte Wachstumskonkurrenz,ist hingegen an der Probe ssm350 zu beobachten.deren Jahrringserie, bis 168 v. chr. durch einextrem geringes Wachstumsniveau ge kennzeichnet,zeigt in folge deutlich größere, den übrigen Serienentsprechende Jahrringbreiten. ein weiterer, vor dergroßlawine des Winters 168/67 v. chr. zu datieren-der Abgang fällt in den Winter 174/73 v. chr. undist an zwei Proben durch eine druckholzbildungsowie ein eJ bestimmt.


Jahr

ringb

reite

[mm

]

2555256025652570257525802585Jahr [v.Chr.]

ssm5 ssm6 ssm207 ssm210

0.1

1.0

5.0

Druckholz

Winter2573/72 v.Chr.

Abrupte Wachstumsänderung


Jahr

ringb

reite

[mm

]

615620625630635640645Jahr [v.Chr.]

ssm23 ssm94

0.1

1.0

5.0Scar EreignisjahrDruckholz

Winter631/30 v.Chr.



das lawinenereignis im Winter 325/26 n. chr.(Abbildung 8) ist durch eine Probe mit Beginneiner Sequenz von druckholzjahrringen sowie mitzwei weiteren Proben, deren Jahrringserien ereig-nisjahre anzeigen, belegbar. die beiden übrigenhölzer, die in diesen zeitabschnitt fallen, zeigenkeine, beziehungsweise keine eindeutige reaktion.der Wachstumseinbruch der Probe ssm44 nachdem Winter 336/37 n. chr. ist wiederum, da nureinfach belegt, mit einem möglichen lawinenab-gang in Verbindung zu bringen.Tabelle 1 listet die gesichert rekonstruierten 64 lawinenereignisse, bestimmt nach jahrringin-ternen merkmalen und belegt in zumindest zweiProben, auf. Am stärksten vertreten sind dabei die

AWä mit 43 Belegen, gefolgt vondruckholz (n=33) und denereignisjahr-Nachweisen (n=32).lediglich ein Beleg fällt in dierubrik scars, was letztlich auf dieArt des Vorgehens bei der Pro-benbergung zurückzuführen ist.da dabei aus Naturschutz- undArbeitsgründen nur ein mög-lichst kleiner Ab schnitt des immoor erhaltenen Stammes freige-legt wurde, ist eine entsprechen-de erfassung einer typischerwei-se begrenzten Stammverletzungals zufall zu betrachten. dies istbei subfossilen Proben alswesentlicher unterschied zulawinenstudien an rezenten Bäu-men zu sehen, wo eine entspre-chend orientierte Beprobungleicht durchführbar ist (z.B.muNdo et. al, 2007).der großteil der ereignisse, rundzwei drittel, beruht auf einerKombination unterschiedlicherindikatoren, beispielsweise aufeiner Kombination zwischendruckholz und AWä (Tabelle 1,Abbildung 9). Ausschließlich aufdem merkmal AWä beruhen 15sowie nur auf druckholzbestim-mungen weitere 6 gesichertebaumbeschädigende lawinenab-gänge auf das Schwarzenstein-moor (Tabelle 1).Bei einem Vergleich der nachge-wiesenen lawinenabgänge nachjahrringinternen indikatoren be -ziehungsweise aufgrund der Ab -

sterbedaten von Bäumen wird deutlich, dass eskaum ergebnisse gibt, die zeitlich übereinstimmen.dies ist vor allem auf die schwierige Bestimmungder ereignisse aufgrund von Jahrringmerkmalen ansubfossilen hölzern zurückzuführen. die BaumartPinus cembra l. ist zudem vergleichsweise robust,reagiert manchmal verzögert (z.B. Abbildung 7)und erholt sich meist schnell von Schäden, wasdurch die Analyse rezenten materials (zroST, 2004)belegbar ist. Auch das waldzerstörende lawinener-eignis im Winter 168/67 v. chr. (Abbildung 7) zeigtzwar klare reaktionen in den überlebenden Bäu-men, diese sind jedoch nicht stark genug oder set-zen nur verzögert ein, so dass kein eindeutigesSignal entsteht.


Jahr

ringb

reite

[mm

]

145150155160165170175Jahr [v.Chr.]

ssm325ssm33ssm49ssm50ssm48ssm307ssm350ssm119ssm209ssm113ssm357ssm397ssm399ssm318ssm20ssm89ssm92ssm111

0.1

1.0

5.0

EreignisjahrDruckholz

Winter 174/73 v.Chr.


Winter 168/67 v.Chr.

Abbildung 7: die gesichert rekonstruierten lawinenabgänge in den Wintern174/73 und 168/67 v. chr. und ihre Belege.

Jahr

ringb

reite

[mm

]

310 315 320 325 330 335 340Jahr [n.Chr.]

ssm34 ssm44 ssm123 ssm322

ssm324 ssm351 ssm354

0.1

1.0

5.0

EreignisjahrAbrupte WachstumsänderungDruckholz

Winter325/26 n.Chr.

Abbildung 8: der gesichert rekonstruierte lawinenabgang im Winter 325/26n. chr. und seine Belege.

die Bestimmung von lawinenereignissen auf derBasis jahrringinterner merkmale von sub fossilenhölzern ist deutlich erschwert gegenüber entspre-chenden Studien an rezenten Bäumen. Bei subfossi-len holzproben, speziell wenn sie in mooren einge-bettet sind, kann die Beprobungs stelle meist nichtim hinblick auf die erfassung von lawinenindika-toren, wie scars, ausgesucht werden. dies schlägtsich auch in der zahl von nur fünf registriertenStammverletzungen an Schwarzensteinmoor-höl-zern (Abbildung 3) nieder. darüber hinaus scheintmanchmal die druckholzbildung verzögert einzu-setzen, wodurch eine klare zuordnung zu einembestimmten ereigniswinter schwieriger wird. Starkenegative Wachstumsreaktionen, wie AWä oderereignisjahre, sind an sich gute lawinenindikato-ren, durch die festlegung von hohen Schwellwertenwerden allerdings wohl nur vergleichsweise starkeBeschädigungen erkannt. dies gilt speziell für dieBaumart zirbe (zroST, 2004). ereignisjahre könnenauch durch allgemeine Klimastörungen hervorge-rufen werden, weshalb eine Ausweisung von lawi-nenabgängen nur auf der Basis von ereignisjahren zufehlschlüssen führen könnte.die Anforderung, dass zumindest zwei Probenindikatoren für lawinenabgänge aufweisen,

reduziert die zahl der gesichert rekonstruiertenereignisse deutlich. die indikatoren scar, AWä unddruckholz zeigen in 357 Jahren mögliche lawinen-abgänge auf das Schwarzensteinmoor, doch nur fürnur 64 Winter liegen im minimum zwei indikato-ren, und dies auch nur bei einer zusätzlichen mit-berücksichtigung von negativen ereignisjahren,vor. So beruhen 33 der 64 der hier als gesichertrekonstruiert eingestuften lawinenabgänge gänz-lich oder teilweise auf der erfassung von druck-holz, an den Schwarzensteinmoor-hölzern istjedoch für 224 Kalenderjahre der Beginn einerdruckholzbildung belegt. diese Anforderung einerdoppelten Belegung für eine gesicherte einstufungals nachgewiesenes lawinenereignis ist allerdingsnotwendig, da alle jahrringinternen merkmalenicht monokausal sind und daher auch anderenereignisarten, wie z.B. Schneekriechen bei derdruckholzbildung beziehungsweise Steinschlag beiscars, zuordenbar sind.mit 64 gesichert rekonstruierten lawinenabgängenist die zahl der nach internen Jahrringindikatorenbestimmten ereignisse mehr als doppelt so groß wiejene der auf der Basis zerstörter Bäume festgelegte(n=27; NicoluSSi et al., 2007). dies erscheint durch-aus sinnvoll, da in letzterem fall gerade die erhal-


0

25

Belegung[n]

050010001500200025003000350040004500500055006000 0 500 1000

Druckholz

AWÄ

Ereignisjahr

scar

gesamt

-1/1

Jahr [v.Chr.] Jahr [n.Chr.]

Abbildung 9: die zeitliche Verteilung der gesichert rekonstruierten lawinenereignisse nach den indikatoren druck-holz, abrupte negative Wachstumsänderung (AWä), scar und – in Kombination mit eine der anderen indikatoren –auch negative ereignisjahre. die grau hinterlegten Bereiche zeigen die analysierten zeitabschnitte (mindestbelegungzwei Proben) an. gezeigt wird zusätzlich die zahl der Proben pro Kalenderjahr (Belegung).

tungsbedingungen (die Waldkante muss bestimmbarsein) auch eine wesentliche rolle spielen.die zahl der rekonstruierten baumbeschädigendenlawinenabgänge variiert über die Jahrhundertehinweg deutlich (Abbildung 9). häufungen er gebensich um etwa 4000, 3000 und 300 v. chr. sowie umca. 500 n. chr.ganz offensichtlich ist die Korrelation der zahl dergesichert rekonstruierten lawinenabgänge mit derAnzahl der dendrochronologisch datierten Proben(Abbildung 10/b und e). Je mehr datierte hölzer vor-liegen, desto mehr lawinenereignisse lassen sichgenerell nachweisen. Bei einer zusammen fassung derlawinen nach Jahrhunderten fällt die höchste zahlan gesichert rekonstruierten lawinenabgängen (n=7)in das 3. Jhdt. v. chr., gefolgt vom zeitraum 2900 bis2801 und dem 32. Jhdt. v. chr. mit sechs beziehungs-

weise fünf ereignissen (Ab bildung 10b). liegen immittel zumindest 10 Proben je Jahrhundert vor(Abbildung 10/e), ist die Summe der gesichert rekon-struierten lawinen abgänge, mit einer Ausnahme (30.Jhdt. v. chr.), zumindest bei drei (Abbildung 10b).Auffallend ist, dass für etwas mehr als die hälfte derJahr hunderte zwar Proben vorliegen, jedoch keinelawinenabgänge rekonstruiert wurden. ähnlich istdas Bild bei einem Vergleich der möglichen lawinen-ereignisse (Abbildung 10d) mit den mittleren Pro-benzahlen je Jahrhundert (Abbildung 10e). die höch-sten zahlen liegen hier wiederum für das 3. Jhdt. v.chr. sowie das 5. Jhdt. und 40. Jhdt. v. chr. vor.gleichzeitig geht die zahl der Jahr hunderte ohnelawinenindikatoren stark zurück (Abbildung 10d).diese Jahrhunderte fallen auch durchwegs mit gerin-gen Probenzahlen auf (Ab bildung 10e und f).


0

5

10

15

20

25

30

mög

l.Law

.ges

./Jh.

[n]

0

10

20

Pro

ben/

Jh.[n

]

0055

1100115522002255

BBeell

eegguunn

gg [[nn

]]

0

5

mög

l.Law

./Jh.

, rel

.

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Law

inen

erei

g. g

es./J

h. [n

] 0.0

0.5

1.0

Law

inen

erei

g./J

h., r

el.

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 500 1000

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 Jahr [BP]

-1/1 Jahr [v. Chr.] Jahr [n. Chr.]

c

e

d

ff

b

a

Abbildung 10: die relative zahl von (c) möglichen und (a) gesichert rekonstruierten lawinenabgängen nach jahrring-internen indikatoren je Jahrhundert, berechnet auf der Basis der absoluten Anzahl der (d) möglichen und (b) gesichert rekonstruierten lawinenabgänge nach Jahrhunderten und (e) der mittleren Probenzahl je Jahrhundert.gezeigt wird zusätzlich die gesamtbelegung an Proben (f). a/c: punktiert: Probenmittel unter 4; volle farbe: mittelder Probenzahl zumindest 4.


die Berechnung des Verhältnisses der gesichertrekonstruierten lawinenabgänge, nachgewiesenmittels jahrringinternen merkmalen (Abbildung10a), und der mittleren Probenzahl (Abbildung10e) zeigt eine ungleiche Verteilung über die Jahr-tausende hinweg. in relation zur zahl der hölzerlassen sich viele lawinen für das 71., 32., 24., 7., 6.und 3. Jhdt. v. chr. beziehungsweise das 8. Jhdt. n.chr. belegen. Allerdings datieren in die Jahrhun-derte mit den höchsten relativen Nachweisen (24.und 7. Jhdt. v. chr.) geringe absolute zahlen anProben (Abbildung 10a, punktiert). umgekehrtzeigt der zeitraum kurz nach 3000 v. chr. zwar einehohe Probenreplikation jedoch eine im Verhältnisgeringe zahl an lawinenabgängen. dagegen sindnur das 32. und 3. Jhdt. v. chr. sowie das 8. Jhdt. n.chr. mit mittleren Probenzahlen über vier ausge-zeichnet (Abbildung 10a, volle farbe).die zeitliche Verteilung der möglichen lawinenab-gänge in relation zu den Probenzahlen zeigt einetwas anderes Bild (Abbildung 10c). die höchstenWerte werden wiederum bei vergleichsweise geringen zahlen an hölzern (64., 7. und 21. Jhdt. v.chr.) erreicht, bei den mit Proben besser belegtenJahrhunderten häufen sich hingegen die lawinenim zeitraum zwischen etwa 300 v. chr. und 800 n.chr. (Abbildung 10c).Bei einer unterteilung der letzten 9000 Jahre ineinen jüngeren (nach ca. 2200 v. chr.) und älterenAbschnitt (vor 2200 v. chr.), fallen in die jüngerePeriode rund 47% der Proben (gesamt 177) und41% der gesichert rekonstruierten ereignisse. Aller-dings zählen die Proben aus diesem spätenAbschnitt des holozäns im mittel deutlich wenigerJahrringe (NicoluSSi et al., 2007). Bei einer Berück-sichtigung der Jahrringzahl der datierten hölzerereigneten sich im späten holozän (hier ab ca. 2200v. chr.) 9.0% mehr gesichert rekonstruierte lawinenabgänge als im zeitraum davor. Bei denmöglichen ereignissen ist das Verhältnis nochbetonter, auf die zahl der gemessenen Jahrringwer-te umgelegt fallen in den zeitraum ab ca. 2200 v.chr. relativ 62.0% mehr lawinenwinter als in denälteren Abschnitt. dies bestätigt den visuellen ein-druck der zeitreihe in Abbildung 10c.die Periode des alpinen Klimaoptimums, etwa dasJahrtausend um 5000 v. chr., gekennzeichnet durcheine hohe Baum- und Waldgrenze sowie weitezurückgezogene Alpengletscher (NicoluSSi et al.,2005; JÖriN et al., 2006) ist im Schwarzensteinmoordurch vergleichsweise wenige Proben belegt. Trotz-dem sind vereinzelte lawinenabgänge und damiteine entsprechende Winterschneemenge auch in die-

sem zeitabschnitt nachweisbar (Abbildung 10). diezeitliche Verteilung der lawinenabgänge, bestimmtnach jahrringinternen faktoren, lassen keine einfa-che zuordnung zu bekannt klima günstigen bezie-hungsweise -ungünstigen Perioden des holozäns,unterteilt nach Waldgrenz- und gletscherbefunden(NicoluSSi & PATzelT, 2001; NicoluSSi et al. 2005;NicoluSSi & PATzelT, 2006; JÖriN et al., 2006) zu.Vielmehr belegen die erfassten Ab gänge eine gewissegleichmäßige Streuung über die untersuchten zeit-räume. Allerdings deutet sich durch die Analyse dermöglichen lawinenabgänge, unterstützt auch durchdie synchrone, auffallende Verkürzung der lebens-dauer der betroffenen Bäume, eine erhöhte zahl vonlawinen in klimaungünstigen, feucht-kühlenAbschnitten des holozäns an.

4. Fazit

die möglichen (n=357) und gesichert rekonstruierten(n=64) baumbeschädigenden lawinenabgänge aufdas Schwarzensteinmoor belegen auch Phasen derlawinentätigkeit in nacheiszeitlichen Perioden, indenen vergleichsweise günstige Klimaverhältnisseherrschten. diese gunstphasen sind ganz lokalableitbar aufgrund der Ausbreitung der zirben -wälder am hang über dem Schwarzensteinmoor,dokumentiert durch die später im moor einge-schlossenen hölzer. damit ist jeweils auch eine aus-reichende Schneeakkumulation für solche er -eignisse, auch in durch höhere Temperaturengekennzeichneten Abschnitten des holozäns, belegt.der zeitraum der letzten rund 4000 Jahre ist amSchwarzensteinmoor derzeit nur lückenhaft mithölzern belegt, was auf eine deutliche reduktionim Waldaufkommen hindeutet. hier spielt sicher-lich die anthropogene Nutzung und Vegetationsbe-einflussung im oberen zemmgrund eine wesentlicherolle (z.B. PiNdur et al., 2007). hauptsächlich dürf-te die verringerte Waldverbreitung jedoch klimatisch gesteuert gewesen sein. dieser im post-glazialen Kontext durchschnittlich vergleichsweisekühle zeitabschnitt nach rund 2200 v. chr. weist,bezogen auf die Jahrringzahlen der hölzer, deutlichmehr mögliche (+62%) sowie etwas mehr gesichertrekonstruierte (+9%) baumbeschädigende lawinen -ereignisse auf. Somit sind tendenziell mehr undauch stärkere lawinenabgänge in zeiten relativerKlimaungunst, abgrenzbar durch die postglazialengletschervorstoßperioden, erfolgt.

5. Dank

zu danken ist Peter Pindur, Peter Schießling undmatthias Kaufmann für die Jahrringbreiten -messungen an einem Teil der Schwarzensteinmoor-Proben sowie Johannes van der Plicht, cio univer-sität groningen, für die durchführung der 14c-Analysen.die untersuchungen wurden durch den öster -reichischen forschungsfonds fWf (Projekte P-13065 und P15828 - eXPice) bzw. das BfW -Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum fürWald, Naturgefahren und landschaft (Projekt2002-125: holA) unterstützt.

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