Paläogene Floren von West-Grönland und den Färöer-Inseln

Der Fossilbefund zahlreicher angiospermer Baumgattungen der nördlichen temperierten Zone geht bis ins Eozän zurück. Der genaue Zeitpunkt und Ort ihrer Entstehung ist jedoch weitgehend immer noch unbekannt. Im ausgehenden 19. Jhdt. wurde von Adolf Engler die Hypothese des "arktotertiären Elementes" eingeführt. Demnach lassen sich zahlreiche Baumgattungen der nördlichen temperierten Zone von Vorläufer ableiten welche dem Alttertiär der Arktis entstammen und von dort im Zuge einer globalen Klimaabkühlung nach Süden abwanderten. Insbesondere gehören dazu Baumgattungen, die heute die temperierten Waldökosysteme dominieren (z.B. Ahorn, Birke, Buche und Eiche). In der 2. Hälfte des 20. Jhdt. verlor diese Hypothese an Aktualität. Gegenwärtig werden die fossilen Pflanzentaxa des arktischen Alttertiärs ausgestorbenen Gruppen zugeordnet, die, wenn überhaupt, nur entfernte Verwandte der heute dominierenden temperaten Gehölze sind. Jüngste Revisionen alttertiärer Floren von Spitzbergen und der Axel-Heiberg-Insel führten zu einer Renaissance des Arktotertiärbegriffes. Sporen und Pollen gelten als merkmalskonservative Pflanzengenerationen mit hoher diagnostischer Relevanz auf Familien- und Gattungsebene. Nichtsdestotrotz fehlen für viele frühkänozoische Lokalitäten der hohen Breite moderne palynologische Bearbeitungen, welche zum Ziel haben dispergierte Sporen und Pollen in einen klaren systematischen Zusammenhang zu stellen. Das Hauptziel des Projekts wird daher sein, Englers Konzept der "arktotertiären Elemente" an Hand ausgewählter altpaläozäner und alteozäner Fundstellen zu überprüfen. Dabei ist die zentrale Frage, ob die modernen, heute dominierenden, temperaten Gehölzgattungen mit hoher Zuverlässigkeit bis in das Paläozän der Arktis nachgewiesen werden können. Ist die Arktis die Wiege einiger moderner Gehölze der mittleren Breiten? Darüber hinaus werden an Hand der fossilen Pflanzengesellschaften die ökologischen und klimatischen Rahmenbedingungen ermittelt, die als Auslöser der Entstehung und Radiation der "arktotertiären Elemente" in Frage kommen. Zur Beantwortung dieser Fragen, werden die Sporen und Pollen des Paläozäns (Danium, Seelandium) Westgrönlands und des Eozäns (Ypresium) der Färöer mit Hilfe moderner Methoden (kombinierte licht- und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen) systematisch bearbeitet um eine möglichst hohe taxonomische Auflösung und Präzision zu gewährleisten. Diese Untersuchungen werden von entsprechenden Arbeiten an Makrofossilien begleitet, die an Hand vorhandener umfangreicher Museumssammlungen und neuaufgesammelten Materials durchgeführt werden. Mit Hilfe des palynologischen und makrofossilen Befunds wird die phylogenetische Position der gefundenen Fossilien im Hinblick auf moderne Gattungen und Familien festgestellt. In diesem Zusammenhang wird der Anteil ausgestorbener und moderner, potentiell "arktotertiärer", Elemente erfasst. Für letztere werden potentielle Arealentwicklungen rekonstruiert, wobei zwischen solchen Elementen unterschieden werden soll, welche primär in der Arktis entstanden und in der Folgen nach Süden ausgewandert sind, den "arktotertiären Elementen" Englers, und solchen, die ursprünglich aus anderen Gebieten in die arktischen Breiten eingewandert sind und dann sekundär ihr modernes Verbreitungsgebiet in der temperierten Zone etabliert haben.

Das an der Universität Wien durchgeführte Projekt des Österreichischen Wissenschafts Fonds (FWF) Paläogene Floren von West-Grönland und den Färöer-Inseln untersuchte in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam die vorherrschende Pflanzenwelt Grönlands vor 66 40 Millionen Jahren, knapp nach dem Aussterben der Dinosaurier. Wir entdeckten und dokumentierten eine erstaunliche Vielfalt bekannter Holzpflanzen wie Ahorne, Amberbäume, Buchen, Eichen, Erlen, Hainbuchen, Kornelkirschen, Stechpalmen, Ulmen, Walnußgewächse, Weiden und Zürgelbäume. Die meisten der damals in Grönland wachsenden Pflanzen wachsen heute in Wäldern der mittleren Breiten Nordamerikas, Europas und Asiens. Sogar noch bemerkenswerter ist das Auftreten von Pflanzen aus den niederen Breiten oder der Südhemisphäre, wie zum Beispiel von Vertretern der Araliengewächse, Chloranthusgewächse, Icacinaceae, Palmen, Scheinellergewächse, Wasserähren, Winteraceae und Zitrusgewächse. Die fossilen Pflanzenvergesellschaftungen zeigen, dass in Grönland vor 66 40 Millionen Jahren ein feuchtes warmes Klima ohne ausgeprägte Kälteperioden oder trockene Perioden vorherrschte. Die Vegetation von den Küsten bis zum Gebirge war extrem divers. Die Fossilien weisen auf die Anwesenheit von Wasserpflanzen und Kräutern von Seeufern, Büschen aber auch eine den Untergrund beschattende Baumschicht hin. Wie die gesammelten grönländischen Fossilien zeigen, waren sogar spezialisierte Kletterpflanzen und Lianen in der damals vorherrschenden Vegetation vorhanden. Äußerst bemerkenswert ist der Nachweis von parasitischen Pflanzen der Loranthaceae, einer Familie von (sub-)tropischen mistelartiger Pflanzen, welche auf Bäumen schmarotzen. Die einzigartige Mischung von ausgestorbenen Pflanzenlinien aber auch von heute noch existierenden Pflanzengruppen die verschiedenste Nischen besetzten, zeigen, dass damals schon ein komplexes Ökosystem auf Grönland vorherrschte. In Vergleichen mit den weltweit vorliegenden Fossilien der damals auf Grönland wachsenden Pflanzen zeigt sich, dass einige dieser Pflanzen in den arktischen Gebieten entstanden und sich von dort nach Süden, der weltweit eintretenden Abkühlung folgend, in mittlere Breiten verbreiteten. Andere Pflanzen aus den niederen Breiten oder sogar der Südhemisphäre, verbreiten sich nordwärts in Richtung Grönland, die Warmphase nützend, wie sie in der Endphase der Dinosaurier oder kurz danach vorherrschte. In Folge der weltweiten Abkühlung veränderte sich auch das einzigartige Ökosystem und die Wälder auf Grönland verschwanden. Viel später verbreiteten sich Gletscher auf Grönland, wie man dies auch heute noch beobachten kann.