Palaeoecological Reconstruction of Late-Glacial Vegetation Dynamics in Eastern Baltic Area: A View Based on Plant Macrofossil Analysis

Doktoritöö käsitleb Ida-Baltikumi pärastjääaegset taimestumist ning taimkatte arengut hilisjääaegsete kliimamuutuste kontekstis 14 500–11 600 aastat tagasi. Ülevaade põhineb paleoökoloogilisel andmestikul Ida-Lätist Põhja- Eestini, lähtudes mandrijää lõuna-põhjasuunalisest taandumisest. Uuriti nelja hilisjääaja vanusega setteläbilõiget; kompleksne analüüs hõlmas taimsete makrojäänuste ja õietolmu analüüsi, orgaanilise aine sisalduse määramist ning taimsete makrojäänuste dateerimist radiosüsiniku meetodil.

Doktoritöös rakendatud taimsete makrojäänuste analüüs võimaldas taastuletada hilisjääaegset taimkatte arengut, arvukad maismaataimede jäänustest tehtud radiosüsiniku dateeringud lubasid selgitada taimkattes toimunud ajalisruumilisi muutusi. Uurimisala taimestumine algas Lätis enam kui 14 500 aastat tagasi, Eestis algas taimestumine hiljem umbes 14 000 aastat tagasi. Esmane taimestik koosnes kõigil uurimisaladel tundrakooslustest, lõunast põhjasuunda olid domineerivateks liikideks vaevakask, drüüas ja polaarpaju. Kliima soojenemine Allerødis võimaldas puude sisserännet Ida-Baltikumi. Kasemets moodustus Lätis 13 500 aastat tagasi, Lõuna-Eestisse jõudsid kasemetsad 150 aastat hiljem, kuid Põhja-Eestisse see liik hilisjääajal ei levinud. Põhja- Eestis domineerisid arktilised tundrakooslused kuni Holotseeni alguseni 11 650 aastat tagasi. Lätis järgnes kasele männi ning ka haava sisseränne ning 13 300–12 700 aastat tagasi domineerisid Ida-Lätis ja Lõuna-Eestis segametsad.

Hilis-Dryase jahenemine 12 850–11 650 aastat tagasi muutis märgatavalt taimkatte koosseisu. Puuliigid taandusid soojema kliimaga aladele ning Ida-Baltikumis levis taas tundrataimestik. Hilis-Dryase teises pooles 12 400 aastat tagasi levis Läti aladele kuusk, selle liigi sisserände kohta Eestisse antud uurimus kinnitust ei leidnud. Holotseeni alguses 11 650 aastat tagasi muutus kliima soojemaks, millega kaasnes Ida-Baltikumi ala kiire metsastumine ja lehtpuude laialdasem levik.

Abstract

The present study analyses and presents the postglacial floral establishment and vegetation/community dynamics in the eastern Baltic area during the Late-glacial 14 500–11 600 cal y BP. Local and regional vegetation development was revealed by plant macrofossils and pollen records from four study localities in the south to north transect from eastern Latvia to northern Estonia following the direction of the ice margin recession, namely, Lake Lielais Svētiņu in Latvia, Solova Bog, Lake Nakri, and Lake Udriku in Estonia.

The floral development is tightly coupled with not only the hemispheric-scale climate events but also with local conditions (deglaciation, terrestrialization, topography, and soil properties) in the eastern Baltic region during the Lateglacial. The Late-glacial vegetation succession in the newly deglaciated areas starts with the treeless pioneer tundra community that consisted of different shrubs and telmatic plants. The ameliorating climate permitted the introduction of the first trees – tree-birches (Betula sect. Albae) – and the formation of forested landscapes around 13 500 cal y BP in the investigation area. The exception is the northernmost front of the study area where the treeless tundra community prevailed until Holocene due to periglacial conditions.

In the southern part of the study area, after tree-birch and pine (Pinus sylvestris) migrated at 13 400 cal y BP and expanded, the formation of mixed conifer forest with tree-birch and aspen (Populus tremula) formed around 13 300–12 700 cal y BP. In the northern locations of the study area, the conifers were absent or present as sparse individuals. The hemispheric cool climate episode (GS-1) had a remarkable effect on vegetation composition. The species spectrum confirms the presence of tundra communities in the northern part of the study area or the open forest-tundra communities in the southern part of the study area. Spruce (Picea abies) was introduced to the forest-tundra community at ~12 400–12 200 cal y BP as revealed by pollen accumulation rates and findings of stomata and different spruce macroremains since 12 000 cal y BP. Holocene forest expansion and the introduction of warmth-demanding species occurred at ~11 700–11 600 cal y BP all over the area.