In dieser Arbeit konnten kleinräumig Variationen des Vegetationsmusters mit der Dauer und Höh der Schneebedeckung Ÿbe das ganze Jahr in Beziehung gesetzt werden. Dabei zeigte sich in dem untersuchten Transekt auf der Potter-Halbinsel, dass die Artenzahl mit zunehmender Dauer der Schneebedeckung abnahm. Solche Zus-am- menh3nge wurden auch in der arktischen und alpinen Vegetation entlang kleinräumige Gradienten, aber auch Ÿbe gro§ Distanzen beobachtet ( E L V E B A K K 1984, E D L U N D &
ALT 1989. W A L K E R et eil. 1993, STANTON et 01. 1994). Dabei beeinflusst die Schnee- decke indirekt die Verbreitung verschiedener Pflanzenarten, indem sie die Läng der Vegetationsperiode limitiert ( W A L K E R et a/. 1993, CALLAGHAN & JONASSON 1995).
Auch fŸ die maritime Antarktis kamen G R E M M E N et 01, (1994) zu dem Schluss, dass die Liinge der Vegetationsperiode der möglicherweis wichtigste Faktor ist, der die A r t e n z ~ ~ s a m ~ n e n s e t z u n g der Kryptogamengemeinschaften beeinflusst.
Es konnte in diesen Untersuchungen ebenfalls ein deutlicher Zusammenhang zwischen der Ausprägun der Vegetationsge~iieinschaften und der Dauer der Schneebedeckung festgestellt werden. Würd der Zeitraum als Vegetationsperiode betrachtet, in dem die Untersuch~ingsstandorte vom Frühjah bis zum Herbst schneefrei waren, s o dauerte sie im \egetationsfreien Transekt 2 nur ca. 50 Tage. Dies könnt eine möglich Ursache fü das Fehlen makroskopischer Vegetation sein. BENEDICT (1 990a) konnte in der Colorado Front Range einen sogenannten .,snow-kill'' von Flechten beobachten, die länge als 282 - 299 Tage kontinuierlich schneebedeckt waren (Vegetationsperiode Ca. 75 Tage).
Diskussion
Als Ursache fiir den snow-kill \\ei.den substantielle Respiratio~is\erlt~ste angenommen, die gerade im Friih.jahr auftreten k(innen. \\enn unter der Schneedecke bei milden Temperaturen ausreichend Sclimclz\\asser zur Verttigung steht. um den Metabolismus der Kryptogamen / - L I aktivieren (GA\M"I-L 1970. I ~ F N R D I C T 199012. 199 I , 1993).
Bei einer doppelt so langen Vegetatiotisperiodi; (ca. 130 'Tage) in der Senke des utiter- suchten Transekts dominierte das Moos Sn/iiot~;{i nnci;ici//i. Strai~chfleeliten \\ i e Uswu aiiruntiaco-atro und Himcintortiiiti Iii,yil~t.i,~ traten nur auf, \\enn die Sclineeauflage selten mehr als 10 cm betntg ( < 30 Tage). Erst auf der Kuppe mit einer Vegetations- periode \ o n ca. 220 Tagen \varcn sie bestandesbildend. Da llir die poikilohydren Kryptogamen die Dauer d u Vegetationsperiode wesentlich \'om Wasserfaktor beeinflusst \\ ird, \\ircl die Vegetationsperiode auf der tt indexponierten Kuppe jedoch deutlich kŸr/e sein.
In den hohen Ÿreite mŸsse die Pflanzen in einer sehr kurzen Vegetationsperiode eine positive C O - B i l a n z erzielen, u m zu Überlebe (CRAVVTOIW et ul. 1993). In der maritimen Antarktis herrschen dabei extreme Bedingungen vor, da hier im Vergleich zum arktisch-alpinen Raum \\2liretid der Vegetationsperiode nicht so hohe Lufttemperaturen erreicht werden. Zudem dauert in einem große Teil der maritimen Antarktis (n6rdlich des Polarkreises) auch im Dezember die tiigliche .,Dunkelphase"
mindestens 5-5 h ( S A N C I I O et eil. 1997a). währen in der Arktis den Pflanzen 24 Stunden Licht fiir die Photosynthese zur Vertligung steht ( ~ A I . I ~ A G I ~ A N & J ~ N A S S O N
1995).
Bei den in dieser Arbeit untersuchten Flechtenarten reichte die Wassera~tfnahme unter Schnee im FrŸhjah aus, um den CO2-Gaswechsel zu reaktivieren. Die exponentielle Abnahme der Transmission durch den Schnee bewirkt aber, dass besonders eine länge andauernde Bedeckung mit mehr als 10 cm Schnee einen limitierenden Faktor fŸ die Pritiiiirproduktioti darstellt. S o wiirde bei Ustiea cnit~i;~ticico-atra und Hime/t?/ot.t~~io liiyihris eine la~iganhaltende Schtieebedcck~~ng zu einer negativen C 0 2 - B i l a ~ i z fuhren.
Schneehöhe w i s c h e n 2 und 5 cm, bei denen meist noch die Thallusspitzen aus dem Schnee herausragen. reduzieren den Lichtgen~tss fŸ die Strauchflechten dagegen nur unwesentlich ( W I N K L E R et 01. 2000). S o könne Flechten unter einer dŸnne Sclineea~~flage bei hoher Einstrahlitng positive Nettophotosyntheseraten erreichen ( S ~ M M L R K O R N 1993, K A P P E N & BRI:U~.K 1991, KAPPI-.X et eil. 1995). Dies zeigt die Bedeutung des Schnees als Wasserquelle in der Antarktis ( K A P P E N 1993a).
Die in/.\\ ischen diskutierte globale Erwiirmung der Erdatmosphär kennte in den hohen Breiten /LI einer Abnahme der Schneebedeckung führe ( C A L L A G I I A N & JONASSON 9 9 5 ) . Auf' Spitzbergen \\urde gezeigt \\erden, dass eine E r h à ¶ h i ~ ~ ~ der Wintertempera- turen u n d ein frŸhere Einsetzen des Abtauprozesses bereits zu einer Ver2nderung der A r t c ~ i z ~ ~ s a ~ i i ~ i ~ e t i s c t z ~ t ~ i g llihrte ( C R A W F O R D et eil. 1993). Die globale Er~värmiin kann nicht nur zu milderen Wintern fihren, sondern damit auch zu häufigere Gel.rier-Tau- Zyklen ( C A L L A G I I A N & JONASSON 1995). Die fehlende Isolation durch eine Schnee- decke kann somit eine erh6hte Belastung fŸ die Vegetation darstellen. Es könnt daher
auch in der maritimen Antarktis zu einer Verschiebung der A r t e n z ~ ~ s a ~ i i ~ ~ i e ~ i s e t z ~ t ~ i g kommen. Dabei muss jedoch wiederum die Abliiingigkeil der Kryptogamen \ oni
Wasserfaktor betont werden. A n einigen Standorten in der maritimen Antarktis wurde schon eine schnelle Ausdehnung der Populationen der beiden Gei>§pflanze beobachtet u n d mit der Tc~iiperaturerhtihu~ig korre1ie1-t ( F o \ \ Brlf<-r & S M I T H 1994. S M I T H 1994).
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erfahren. l-'i~eiliii~~,yei~ Geo,yrup/ti.sche f/ e f / e 48:
1 - 172.
9 ANHANG
T a b e l l e l : Manuell aemesse Schneehiihen an den Sclineepegeln im Transekt 1 /.mischen dem 15.06.1996 und dein 20.0 1 . 1 W7
Tabelle 11: Manuell g c i ~ ~ e s s e Schneehtihen an den Sch;ieepegeln T2 B - T2 H im Transekt 2 zwischen dem 0 1 . 1 1.1996 und dem 2 4 . 0 2 1997
Tabelle 111: Ve~etationstuhelle des TI-aiisckts I . Frequenzen der Arien in den Aufnalii~iefliici~en Tabelle IV: Vegeiaiionstahelle des Ti-ansckts I . Deckungsgrade der Arten in den / \ ~ 1 l ' n ~ l l i ~ 1 e t l 2 ~ I 1 ~ 1 i
Anhang
Artenzahl
Anhang
Tabelle IV: Vegetationstabelle des Transekts 1. Deckungsgrade der Arten in den Aufnahmeflächen Die Werte der dominanten Arten sind in den einzelnen Aufnahmefläche fettgedruckt.
Mein herzlichster Dank echt zuerst an meinen akademischen Lehrer Herrn Prof. L.
Kappen Kir die wissenschaftliche Betreuung dieser Arbeit sowie fur kritische Diskussio- nen und hilfreiche Kommentare, die zum Gelingen dieser Arbeit beitrugen. Er ermög lichte mir als Voraussetzung fŸ diese Arbeit drei Expeditionen in die Antarktis. Vielen Dank fŸ die Chance zu dieser schöne Erfahrung und fŸ das mir entgegen gebrachte Vertrauen!
Mein Dank gilt auch Dr. Burkhard Schroeter fur seine Diskussionsbereitscliaft und An- regungen. Er stellte mir freundlicherweise das Reaktionsmodell der Photosynthese von h e a iiiiraiitiaco-citra zur V e r f i g i ~ n g .
Ganz besonders bedanken möcht ich mich bei Florian Schulz fŸ viele niitzliche Kom- mentare und seine Hilfe bei der B e s t i m ~ i i u n g d e r Moose. Durch ,.Floris kleinen Ratgeber" und viele seiner Tipps und Tricks war es mir vor Ort möglich die meisten technischen Probleme und Gcrätcausfall zu lö(t')sen
Ein große Dankeschö geht an F.-P. Rapp, der bei der Entwicklung und Konstruktion der automatischen Schneepegelsensoren und der Lfisung vieler groller und kleiner technischer Probleme eine unentbehrliche Hilfe war.
Klaus und Giidrun machten sich mit unendlicher Geduld und Elan auf die Suche nach kurzen und langen Binde-, Gedanken- und Trennstrichen und korrigierten das Manus- kript; auch hatten sie immer ein offenes Ohr f i r die kleinen Sorgen - DANKE!
Besonderer Dank fŸ ihre UnterstŸtzun und Hilfe währen der Expeditionen gilt Gritta und Michaela, Jensito, Stephan, Nils, Ritschie, Horst sowie Laura, Patricia, Coquito, Nacho, Pablo und Jorge und all den anderen ..Dallmännern und Jubanitos fŸ die gute Atmosphäre Jorge Calcagno gelang es trotz sprachlicher Barrieren und fehlender Schaltplän den Schneepegellogger wiederzubeleben igracias!
Bedanken möcht ich mich bei Michaela auch, dass sie mich nicht nur in der gemcin- samen Zeit in Jubany sondern auch in Kiel immer wieder motiviert und mit guten Rat- schläge aus dem wirklichen Leben aufgemuntert hat.
Ein weiteres Dankeschö geht an Martin, der auch nach der Flucht vor den ,,Kommen- taren aus der letzen Reihe" bereit war, Teile der Arbeit zu korrigieren.
Fü die Bestimmung der Schneehöhe an einigen Terminen im Winter 1996 und Winter 1997 bedanke ich mich bei E. Besnati und J. Marcelo (IAA, Buenos Aires).
Allen !PO'S und der Arbeitsgruppe ÖkoPhysiologi am Botanischen Institut danke ich fŸ das gute Arbeitsklima und die freundschaftliche Hilfsbereitschaft.
Der deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich an dieser Stelle fŸ die Fördermitte die E r die Expeditionen bereitgestellt wurden.
Dem Alfred-Wegener-Institut (AWI), Bremerhaven und dem Institute Antartico Argentino (IAA) danke ich fŸ die logistische Unterstützun währen der Expeditionen zum Dallmann-Labor.