Herning-Stadial

Das Stadial ist nach Herning, einer Stadt im mittleren Jütland in Dänemark, benannt. Der erste dokumentierte Ortsname Hørningh leitet sich von Dänisch hørn (vorspringender Hügel) ab. Das Suffix -ing deutet auf die Eisenzeit (500 v. bis 850 n. Chr.)

Das sächliche Substantiv Stadial ist abgeleitet vom Altgriechischen στᾰ́σῐς (stắsĭs) mit der Bedeutung „Stand, Lage, Position, Stasis, Stillstand“.

Das Herning-Stadial wurde im Jahr 1980 von S. T. Andersen nach der bereits von K. Jessen und V. Milthers im Jahr 1928 untersuchten Lokalität Herning in Mittel-Jütland in Dänemark benannt.^[1] Erstbeschrieben wurde es als damals noch unbenanntes Kryomer von S. T. Andersen im Jahr 1961.

Der Beginn der Weichsel-Kaltzeit erfolgt mit dem Einsetzen des Herning-Stadials – im Profil Oerel OE 61 bei 1640 Zentimeter unter dem Referenzniveau (Erdoberfläche). Er wird durch die erste posteemzeitliche Sandschicht angezeigt. Ökologisch erfolgt die Kennzeichnung durch die starke Ausbreitung der Ericalesheiden (Heidekrautartige) — zunächst von Krähenbeeren (Empetrum), dann von der Besenheide (Calluna). Einher ging ein entsprechender Rückgang der Baumpollen. Neben der allgemeinen Zunahme von Heidekrautartigen (Ericales) ist auch das Vorhandensein von Kräutern anderer Standorte wie beispielsweise Beifuß (Artemisia) von Bedeutung. Wichtig ist, dass hohe Ericales-Werte nicht allein auf Hochmoorbedingungen zurückzuführen sind – was in Oerel der Fall ist.^[2]

Nimmt man die vegetationsgeschichtliche Definition der Grenze Eem/Weichsel, dann reicht der ausklingende Torf des Eemiums jedoch noch bis in das frühe Herning-Stadial hinein, bei OE 61 von 1640/1635 bis 1609 Zentimeter.

Die Typlokalität des Herning-Stadials ist der Brörup Hotel Bog (Sumpfgebiet um das Hotel von Brørup), als Typusprofil hat die dortige Bohrung BP 1 (STA) mit dem zugehörigen Pollendiagramm zu gelten.

An mehreren Lokalitäten liegen zwischen Eem-Warmzeit und Brörup-Interstadial limnische, pollenführende Sedimente vor, so u. a. in Rederstall,^[3] Oerel^[2] und Groß Todtshorn sowie in Mitteldeutschland in Gröbern.^[4] Das Gleiche gilt für Süddeutschland und auch Frankreich, wo das in La Grande Pile (südwestlich der Vogesen) als Melisey I benannte Stadial dem Herning-Stadial entspricht.

Entsprechungen des Herning-Stadials sind das Kurgolovo-Stadial im Ladoga-Becken im Nordwesten Russlands, das Savukoski 1 (bzw. Stadial 4) im Sokli-Becken Finnlands und das Gulstein-Stadial im westlichen Norwegen.

Das Herning-Stadial folgt auf die Eem-Warmzeit und wird seinerseits vom Brörup-Interstadial überlagert. Die Eem-Warmzeit endete mit ihrem Abschnitt E VII – der Kiefernzeit. In ihrem letzten Abschnitt war die Öffnung der Wälder weiter vorangeschritten, welche sich bereits im Abschnitt E VI abgezeichnet hatte. Gleichzeitig zeigt sich ein Phänomen, das für den Abschluss des Eem-Interglazials im Tiefland nördlich der Mittelgebirge charakteristisch ist: die allgemeine Bodenversauerung. In Oerel macht sich diese Versauerung zuerst durch ungewöhnlich hohe Werte von Ampfer (Rumex) (bis 17,2 %) bemerkbar, es folgt Besenheide (Calluna), und die Sphagnum-Kurve (Torfmoose) weist darauf hin, dass die Dystrophierung stellenweise bis zu einem Waldhochmoor führte.

Im Standardprofil in Oerel liegt das Herning-Stadial 1455 bis 1607 Zentimeter unter der Oberfläche und wird hier somit 1,52 Meter mächtig. Im Profil OE 61 greift es bis auf 1640 Zentimeter herab und wird an dieser Stelle 1,85 Meter mächtig.

Die Eem-Warmzeit endete mit einer Torflage (1640/1635 bis 1609 Zentimeter).

Ab 1609/1607 bis 1527 Zentimeter folgen dann helle, mittelkörnige Sande mit einer nicht zu vernachlässigenden grobkörnigen Fraktion. Die Sande werden als niveofluviatile Ablagerungen (Schneeschwemme) angesehen, welche von umgebenden höheren Stellen aus eingebracht wurden.

Einhergegangen war ein Anstieg des Grundwasserspiegels, der auf einen lokalen Verlust an Waldland während des Stadials zurückzuführen ist. Dies war mit einer stark abnehmenden oder gänzlich fehlenden Transpiration in der Vegetation gekoppelt.

Von Zentimeter 1530/1527 an aufwärts wurde eine olivfarbene, organische, anfangs stark schluffige Mudde abgesetzt, welche nur wenig an limnischen Silt und Ton enthielt. Die organische Mudde lässt im Vergleich zur vorangegangenen Phase eine leichte klimatische Verbesserung vermuten.^[5]

Auf die Mudde folgt schließlich ab Zentimeter 1437 erneut ein Torf.

Die Sande werden genetisch als überwiegend niveofluviatil eingestuft, können aber in größerer Entfernung vom Geesthang fluviatil weitertransportiert worden sein. Petrographisch sind es Mittelsande sowie daneben Fein- und Grobsande mit wenigen umgelagerten humosen Resten und geringem Anteil an Pflanzenhäckseln. Eine Ausnahme bildet der Bereich um OE 39. Bedingt durch die Nachbarschaft zum Geschiebemergel, wechseln mit dem Sand Tone und Schluffe sowie, als Gemisch aller Korngrößen, Fließerden ab.

Die Mächtigkeiten dieser stadialen Schicht betragen meist nicht mehr als 2 Meter, können aber ausnahmsweise wie bei OE 47 6,5 Meter erreichen.

Gegen Ende des Herning-Stadials, vermutlich bedingt durch die sich ausbreitende Bodenvegetation und die damit einhergehende Sedimentationsberuhigung, lagern sich in tieferen Hohlformbereichen Ton- und Schluffmudden mit wenig organischen Bestandteilen ab.

Die über eemzeitlichem Torf abgelagerten Weichsel-Sande lassen vermuten, dass das Herning-Stadial zu Beginn nahezu vegentationsfrei war. Gegen Ende des Stadials wurden in der Senke von Oerel limnische, vorwiegend ton- und siltreiche Sedimente abgesetzt. Die Pollendaten verweisen hierbei auf eine offene Tundrenvegetation. Ab Zentimeter 1527 enthält der eingewaschene Silt Sekundärpollen von Erlen (Alnus), Fichten (Picea) und anderen thermophilen Bäumen. In diesem Teil des Profilabschnitts dürften die meisten Sporen von Torfmoos (Sphagnum) und Besenheide (Calluna) ebenfalls umgelagert worden sein. Ab Zentimeter 1495 lässt die Illuvation nach, das Anwachsen der Nicht-Baumpollen wird aber nur durch den gleichzeitig erfolgenden proportionellen Rückgang der umgelagerten Baumpollen akzentuiert. Die Pflanzendecke schließt sich und die spätstadiale Vegetation setzt sich vor allem aus Gräsern und Sonnenpflanzen (Heliophyten) wie Beifuß (Artemisia), Wiesenrauten (Thalictrum), Wegeriche (Plantago) und Sonnenröschen (Helianthemum) zusammen. Die Sträucher von Zwergbirke (Betula nana) und Wacholder (Juniperus) waren ebenfalls zugegen.^[6]

Die Landschaften des Unterweichsels unterschieden sich markant von Landschaften des ausgehenden Eemiums. Pflanzen- und auch Tiergemeinschaften waren jetzt gezwungen, auf sinkende Temperaturen, abnehmende Niederschlagsmengen, starken jahreszeitlichen Frost, Permafrost und äolische Ablagerungen zu reagieren. Insbesondere während des Herning-Stadials, aber auch im darauffolgenden Rederstall-Stadial kam es zu einer Ausdünnung der Waldflächen und offene Wiesen und auch Steppen breiteten sich aus.^[7]

Die Sommerdurchschnittstemperaturen während des Herning-Stadials lagen unterhalb von 10 °C und reduzierten daher Ahorn (Acer), Haseln (Corylus), Eibe (Taxus) und Linden (Tilia). Die wechselhaften Bedingungen während des Eemiums hatten einigen Taxa wie beispielsweise Erlen (Alnus) noch ausreichend Schutz geboten, so dass sie sogar noch während des Herning-Stadials im Ijssel-Becken und im Amersfoort-Becken weiter existieren konnten.

Strenge Winterdurchschnittstemperaturen in Nordwesteuropa lassen sich anhand von geomorphologischen Anzeichen wie Kryoturbation (Frosthebung) und Pingos erkennen – aber auch an Käfergemeinschaften (Coleoptera) und Zeigerpflanzen wie beispielsweise Kleiner Wiesenknopf (Sanguisorba minor).^[8] Die Winterdurchschnittstemperaturen bewegten sich in Nordwesteuropa zwischen − 12 und − 18 °C, in Chelford in Großbritannien zwischen − 19 und − 28 °C und lagen in Gröbern bei − 20 °C.^[9]

Östlich der Rhein-Maas-Flussniederung erschienen sogar arktisch/alpine Pflanzengemeinschaften, bestehend aus Gegenblättrigem Steinbrech (Saxifraga oppositifolia), die Moosheide Harrimanella hypnoides und die Kraut-Weide (Salix herbaceae), so bei Apeldorn-De Maten.^[10] Aufgrund des tiefgründigen Frosts und auch stellenweise diskontinuierlichen Permafrosts verwandelten sich Teile des Amersfoort-Beckens zu Torflandschaften.^[11] Die kalten Tundrasteppen des Herning-Stadials wurden natürlich auch durch anderweitige massive Eisakkumulationen (wie beispielsweise den Fennoskandischen Eisschild oder den Britischen Eisschild) beeinträchtigt. Gegen Ende des MIS 5d war der Meeresspiegel um 50 Meter gefallen – was das Rhein-Maas-Flusssystem folglich weit über den Tiefstand des Nordsee-Kontinentalschelfs hinausgreifen ließ.^[12]

Zusammenfassend ist für das Herning-Stadial eine ausgesprochene Abkühlung zu konstatieren – unter Bildung von arktischen und alpinen Pflanzengemeinschaften. Offene Wiesen vergrößerten sich, dennoch verblieben einige Laubbaumarten in geschützten Refugien, von denen sie aus das nachfolgende Brörup-Interstadial erneut bevölkerten.^[7]

Im Detail zeigen die δ ¹⁸O-Werte als Temperaturproxies folgende Entwicklung: am Ausgang des Eemiums um 121.000 Jahre vor heute lag der δ ¹⁸O-Wert noch bei warmen − 32,0 ‰ SMOW. Zu Beginn des Herning-Stadials um 119.100 Jahre vor heute waren es noch − 36,4 ‰. Das GS-26 fiel dann stetig bis auf − 39,5 ‰ gegen 115.400 Jahre vor heute ab. Das folgende GI-25 brachte eine zwischenzeitliche Erwärmung bis auf − 36,5 ‰ um 115.000 Jahre vor heute. Diese Zwischenerwärmung verfiel aber dann langsam wieder. Die kältesten Bedingungen herrschten während des GS-25 mit − 42,0 ‰ um 110.000 Jahre vor heute. Erneut brachte das anschließende GI-24 eine Wiedererwärmung bis auf − 36,2 ‰ um 108.000 Jahre vor heute. Das restliche Herning-Stadial endete mit dem GS-24 kalt – zwischen 105.400 und 104.000 Jahre vor heute herrschten durchschnittlich – 39,5 ‰ SMOW. Die Abkühlung war folglich in drei Stufen erfolgt – wobei die mittlere Stufe des GS-25 am strengsten war.^[13]

Laut Karen E. Kohfeld und Zanna Chase (Abbildung 3) betrugen die globalen Meeresoberflächentemperaturen (Englisch sea surface temperatures oder abgekürzt SST) zu Beginn des Herning-Stadials 20,8 °C, 19,5 °C an seinem Tiefstand bei 110.000 Jahren vor heute und 19,8 °C an seinem Ende.^[14] Global war somit ein Rückgang der Meeresoberflächentemperaturen von 1,3 °C während des Stadials erfolgt. Dieser Rückgang war aber nicht überall mit gleicher Intensität vonstattengegangen – so kühlte der Tropengürtel zwischen 30 °N und 30 °S nur um 0,8 °C ab, wohingegen die höheren Breiten zwischen 50 und 60 ° auf der Nordhalbkugel einen Temperaturrückgang von 3,0 °C, jedoch auf der Südhalbkugel von nur 1,6 °C zu verzeichnen hatten.

Der maximale Temperaturabfall in der Antarktis betrug 8,0 °C.

Unter den im Sediment steckenden Makroresten finden sich Wasserpflanzen wie beispielsweise Teichrosen (Nuphar) und Hahnenfuß (Ranunculus, syn. Batrachium), aber mit Gewöhnlicher Froschlöffel (Alisma plantago-aquatica) und Rohrkolben (Typha) auch Taxa des Niedermoors. Recht häufig sind das Laubmoos Drepanocladus aduncus und das Schönmoos Calliergon giganteum; beide indizieren ein nasses kalkhaltiges oder zumindest basisches Environment und beide Taxa treiben oft im Wasser. Rundliches Torfmoos (Sphagnum teres) und Sumpf-Torfmoos (Sphagnum palustre) leben aber oberhalb des Wasserstands und können teils recht hohe Niveaus an Nährstoffen tolerieren. Unter den nicht bestimmbaren Taxa finden sich blattlose, angegriffene Stängel, die wahrscheinlich den Laubmoosen (Drepanocladus) zuzuordnen sind. Der erhöhte Nährstoffgehalt während des kalten Herning-Stadials dürfte auf eine Bodenanreicherung durch Kryoturbation zurückzuführen sein. Im Pollendiagramm deutet nichts auf damaligen Baumbewuchs – was sich mit den Makroresten deckt, welche ebenfalls keinerlei Baumspuren aufweisen.

Es wurden nur wenige identifizierbare Insektenreste gefunden, die allesamt oberhalb von 1470 Zentimeter auftreten. Hierunter die Blattkäfer der Gattungen Donacia und Plateumaris, die sich auf im Wasser stehenden oder im Wasser treibenden Pflanzen aufhalten. Das Taxon Grünlicher Schilfkäfer (Donacia clavipes) kommt insbesondere auf Schilfrohr (Phragmites australis) und auf Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea) vor. Die Larven des Rüsselkäfers Limnobaris pilis entwickeln sich innerhalb der Teichbinse Schoenoplectus lacustris. Das geographische Ausbreitungsgebiet der beiden letztgenannten Spezies überlappt ungefähr mit der Verteilung ihrer Wirtspflanzen, d. h. dem größten Teil Europas.

Das Ende der Eem-Warmzeit (MIS 5e) und somit der Beginn des Herning-Stadials ist nicht eindeutig festgelegt. Altersangaben schwanken zwischen 120.000 und 115.000 Jahren vor heute. Angegeben werden auch 119.000 und 117.000 Jahre vor heute.

Das Herning-Stadial endet seinerseits mit dem Einsetzen des Brörup-Interstadials – was bei 104.500 bzw. 104.000 Jahren vor heute situiert wird.

Laut dem Eisbohrkern GRIP ist das Herning-Stadial mit den Stadialen GS-26, GS-25 und wahrscheinlich auch noch GS-24 zu assoziieren. Interkaliert sind die Interstadiale GI-25 und GI-24. Hiernach beginnt das Herning-Stadial mit dem GS-26 bei 119.100 Jahre vor heute. Der Beginn der Weichsel-Kaltzeit war jedoch kein drastischer Einschnitt, sondern vielmehr ein allmähliches Absinken der Temperaturen, der bereits gegen Ende des Eemiums um 121.500 Jahre vor heute eingesetzt hatte. Kältester Abschnitt des Herning-Stadials war jedoch das GS-25, das von 110.600 bis 108.300 Jahre vor heute dauerte.^[13]

• Karl-Ernst Behre: Biostratigraphy of the last glacial period in Europe. In: Quaternary Science Reviews. Vol. 8, 1989, S. 25–44.
• Karl-Ernst Behre und Udo Lade: Eine Folge von Eem und 4 Weichsel-Interstadialen in Oerel /Niedersachsen und ihr Vegetationsablauf. In: Eiszeitalter und Gegenwart. Band 36. Hannover 1986, S. 11–36 ( [PDF]).
• Karl-Ernst Behre, Adam Hölzer und Geoffrey Lemdahl: Botanical macro-remains and insects from the Eemian and Weichselian site of Oerel (northwest Germany) and their evidence for the history of climate. In: Veget. Hist. Archaeobot. Band 14, 2005, S. 31–53, doi:10.1007/s00334-005-0059-x.
• Thomas Litt, Karl-Ernst Behre, Klaus-Dieter Meyer, Hans-Jürgen Stephan und Stefan Wansa: Stratigraphische Begriffe für das Quartär des norddeutschen Vereisungsgebietes. In: Eiszeitalter und Gegenwart. Band 56, Nr. 1/2. Hannover 2007, S. 7–65 ( [PDF]).