Mid- to Late Holocene Environmental Evolution of a High Mountain Wetland in the Subtropical Andes Cordillera of Argentina

Abstract

Wetlands in mountains are highly dynamic and provide ecosystem services to human wellbeing. Understanding temporal and spatial wetland dynamics is crucial for successful management. This paper presents the reconstruction of a mire evolution at a high-altitude Andean valley in central-western Argentina, in subtropical South America (30°-36° S), during the Mid- and Late Holocene. The research is based on sedimentological and pollen analysis from a sedimentary section of 3.2 m thick exposed at the El Peñón valley. The record begins with an outwash environment after ca. 5700 cal. yrs BP associated with Pteridophytes dominance, followed by the development of a mire environment after ca. 3700 cal. yrs BP associated with Cyperaceae dominance. The environmental and vegetation changes are hypothesised to have occurred in response to a shift from cold to warmer conditions. Colder environments may have occurred again between 800 until < 600 cal. yrs BP, probably associated with the Little Ice Age. Tephra inputs are evidenced in the record from 1200 years BP onwards. However, the results do not show any conclusive evidence about the impact of volcanism in the dynamics of the wetland. High Amaranthaceae proportions would evidence human activities in the high-altitude valleys of the southern Andes, probably for the last 250 cal. yrs BP. This work permitted us to infer the evolution of the El Peñón wetland under multiple concurrent forcing factors from the Mid- Holocene onwards at different temporal scales, i.e. climate during the last 5700 yrs, and volcanism and anthropogenic impacts during the last millennium.

Resumen

Los humedales de montaña son altamente dinámicos y proveen servicios ecosistémicos a la humanidad. La comprensión de la dinámica temporal y espacial de los humedales es crucial para un manejo exitoso. Este trabajo presenta la reconstrucción de la evolución de una vega de montaña durante el Holoceno Medio y Tardío, en un valle andino del centro-oeste de Argentina, región subtropical de América del Sur (30°-36° S). La investigación está basada en los análisis sedimentológico y polínico de una sección sedimentaria de 3,2 m de potencia, expuesta en el valle El Peñón. El registro comienza con un ambiente de planicie glacifluvial posterior a los 5700 años cal. AP, asociado con dominancia de Pteridofitas, seguido por el desarrollo de un ambiente de vega luego de los 3700 años cal. AP, asociado con dominancia de Cyperaceae. Los cambios ambientales y de vegetación habrían ocurrido en respuesta a un cambio de condiciones frías a más cálidas. Condiciones más frías habrían ocurrido nuevamente entre los 800 y < 600 años cal. AP, asociadas probablemente con la Pequeña Edad de Hielo. Se observaron depósitos de cenizas volcánicas en el registro a partir de los 1200 cal. años AP. Sin embargo, los resultados no muestran evidencia concluyente sobre los impactos del volcanismo en la dinámica del humedal. Altas proporciones de Amaranthaceae se vincularían con actividades humanas en estos valles montañosos de Los Andes, probablemente en los últimos 250 cal. años AP. Este trabajo nos permitió inferir la evolución del humedal en el valle El Peñón bajo múltiples y concurrentes factores ambientales desde el Holoceno Medio en adelante en diferentes escalas temporales, i.e. el clima durante los últimos 5700 años, y el volcanismo y el impacto antrópico durante el último milenio.