Celerina (Kanton Graubünden)

Abb. 1 - Probenahme an mehrere Tausend Jahre alten Fichten und Föhren in Celerina (GR).

Engi (Kanton Glarus)

Abb. 2 - Diese Baumstämme waren in 5 bis 7 Metern Tiefe im Lehm eingeschlossen und wurden oberhalb von Engi (GL) bei der Konstruktion eines Hochwasserschutzes geborgen.

Aigle (Kanton Waadt)

Abb. 3 - Subfossile Holzfunde, wie hier in einer Kiesgrube in Aigle (VD), wiederspiegeln vergangene Umweltbedingungen. Diese Eiche wurde um 4300 v.Chr. im Kies eingelagert und war unter Wasser von zerstörenden Bakterien geschützt.

In unseren Böden lagert ein einzigartiges Umweltarchiv. Bäume speichern während ihres häufig mehrere Hundert Jahre langen Wachstums die Umwelt- und Klimabedingungen. Luftdicht im Boden eingeschlossene Hölzer – meistens sind diese sehr alt – stellen somit eine einmalige Quelle für die Wissenschaft dar, denn sie bieten die Möglichkeit, Wachstumsbedingungen vor Jahrtausenden zu rekonstruieren. Dies ermöglicht wertvolle Einblicke in die Vergangenheit. Wichtige Fundstellen für altes Holz sind Baustellen, Kiesgruben, Lehmgruben, Moore oder Seen.

Fundmeldungen quer durch die Schweiz

In den letzten Jahren wurden den Forschern verschiedene Holzfunde gemeldet:

  • Im grauen Lehm an den Hängen des Uetlibergs nahe Zürich kamen seit 1999 mehrmals alte Hölzer in Baugruben zum Vorschein. Ein besonders grosser Fund gelang dort im Frühjahr 2013 einem Jahrringforscher der Forschungsanstalt WSL. Dank intensiver Unterstützung der vor Ort tätigen Baufirma wurden insgesamt 257 subfossile* Strünke geborgen, an die WSL gebracht und archiviert. So entstand die inzwischen weltweit grösste Sammlung spätglazialer Föhren.

    *subfossil = Organismen aus prähistorischer Zeit, die sich nicht oder nur teilweise versteinert haben. Im Unterschied zu Fossilien können diese mit der C14-Methode datiert werden (Quelle: Wikipedia).

  • In Zusammenarbeit mit dem lokalen Forstdienst in Celerina (Kanton Graubünden) konnten im Jahr 2015 rund 70 Fichten und Föhren aus ca. 8 m Tiefe geborgen werden (Abb. 1). Dieser Fund ergab sich im Zuge der Konstruktion eines Pumpwerks im Bezirk Maloja. Erste Radiokarbon-Messungen im Labor für Ionenphysik an der ETH Zürich datieren die Bäume auf ca. 3500 Jahre v. Chr..
  • Weitere 50 Bäume wurden in der Nähe von Engi (Kanton Glarus) mit Unterstützung der lokalen Baufirma bei der Errichtung eines Hochwasserschutzwalles geborgen (Abb. 2). Dieses Holz wurde vermutlich durch einen Murgang ca. 5-7 m tief verschüttet und blieb seitdem im Lehm konserviert.
  • Nahe Aigle (Kanton Waadt) ermöglichte die Zusammenarbeit mit der Schweizer Holcim AG die Beprobung von 28 subfossilen Eichen aus einem Kieswerk (Abb. 3). Erste dendrochronologische Messungen der Bäume ergaben, dass sie vor ca. 4300 Jahren v.Chr. eingeschlossen wurde.

Radiokohlenstoff-Datierung (auch C14-Datierung genannt) ist ein Verfahren zur Bestimmung des Alters von organischen Materialien unter Zuhilfenahme der Eigenschaften von Radiokohlenstoff (14C), ein natürlich vorkommendes radioaktives Isotop des Kohlenstoffs, das in der Atmosphäre fortlaufend gebildet wird.

Eine Pflanze oder ein Tier tauschen während ihres Lebens Kohlenstoff mit ihrer Umgebung aus, so dass der Kohlenstoff, den sie enthalten, denselben Anteil von 14C hat wie die Atmosphäre. Sobald das Lebewesen stirbt, hört es auf, 14C aufzunehmen. Das zu diesem Zeitpunkt in seinem biologischen Material enthaltene 14C wird aber weiterhin abgebaut, so dass der Anteil von 14C in seinen Überresten schrittweise abnimmt.

Da die Geschwindigkeit des 14C-Abbaus bekannt ist, kann der 14C-Anteil genutzt werden, um den Zeitpunkt zu bestimmen, ab dem ein gegebenes biologisches Muster aufgehört hat, Kohlenstoff auszutauschen.

Dieses grundlegende Prinzip wird dadurch erschwert, dass das Niveau von 14C in der Atmosphäre im Lauf der Zeit stark geschwankt hat. Deswegen müssen Radiokohlenstoff-Daten mittels Werten anderer, altersbekannter Quellen korrigiert werden – die genauesten unter ihnen sind absolut datierte Baumringe. Dieses Korrekturverfahren ist als Radiokohlenstoff-Eichung bekannt.

(Nach Wikipedia)

Forscher untersuchen die Stämme im Labor

Abb. 4 - Vielleicht gelingt es den Wissenschaftlern durch Ihren Fund, Lücken in der Jahrring-Chronologie zu schliessen.

Weitere Puzzleteile gesucht

Mit dem spektakulären Fund von 257 subfossilen Baumstümpfen in Zürich besteht das Potential, die derzeit 12'500 Jahre umfassende, zusammenhängende Jahrring-Chronologie um 1500 bis 2000 Jahre zu verlängern. Noch fehlt jedoch eine kleine Lücke zwischen der absolut datierten Chronologie und den Zürcher Bäumen. Die absolut datierbaren Jahrringdaten werden weltweit zur Eichung von Radiokohlenstoff-Daten genutzt (siehe Kasten).

Um Lücken in den Jahrring-Chronologien zu schliessen und um die Umweltbedingungen am Ende der letzten Eiszeit noch besser zu verstehen, braucht es weitere Holzproben. Auch kleinere Funde oder Einzelbäume können wichtige Puzzleteile sein.

Die Forscher sind auf Ihre Unterstützung angewiesen

Kommt Holz im Boden zum Vorschein, so rufen Sie uns bitte an! Wir nehmen Holzproben abseits des Fundortes. Im Labor an der WSL werden die Analysen durchgefuhrt. Unsere Arbeit bedeutet fur Sie keinen zusätzlichen Zeitaufwand und der Bauprozess wird nicht beeinträchtigt; gerne kommen wir vorbei und holen interessantes Material ab.

Flyer (PDF)