Flower imprints from the history of mires and humans : A palynological study of rich fen development and periods of human land use over the last 8000 years in boreal Norway

Abstract

Kulturvegetasjon på boreale slåttemyrer har for første gong vorte rekonstruert tilbake til den romerske jernalderen. Slåtten på myrene heldt fram til midten av 1900-talet i norske utmarker, og representerer ein del av den 8000 år lange historia for bakkemyrer. Lågintensiv slått har forma ei semi-naturleg form for kulturvegetasjon på desse rikmyrene, kjenneteikna av tilsvarande artssamansetnad, men endra dominans mellom enkeltartar samanlikna med den naturlege vegetasjonen.

Historia til ljåslått på myrer var ukjent frå tida før midten av 1600-talet og har no vorte avdekt gjennom ein tverrfagleg studie. Undersøkinga studerer myrutviklinga og vegetasjonshistoria til to myrområde ved gransking av pollen og sporar frå torvsekvensar. Denne analysen inkluderer lokale plante-pollenforhold og samanlikning med ulike vegetasjonstypar og landbrukspraksisar i dag, og nyttar seg av ulike statistiske teknikkar. Resultata er deretter tolka i samanheng med arkeologiske, historiske og klimatiske data for å gje ei omfattande forståing av myrene si utvikling.

Sentralt i studien er undersøking av plante-pollen-forholdet i myrvegetasjon for å forbetra tolking av fossile pollenprøvar og rekonstruksjonar av vegetasjonshistoria. Ved å undersøka slåttemyrer og uslåtte myrområde i mellom- og nordboreale Noreg, identifiserer undersøkingane pollen frå Thalictrum alpinum (fjellfrøstjerne) som ein svært god indikator på lokal førekomst av planten, som aukar med slått. Pollen frå Cyperaceae, Eriophorum-type og Pedicularis-type (storr, myrull og myrklegg) er identifisert som gode indikatorar på førekomst av desse plantane, som òg aukar ved slåtteaktivitet. Poaceae, Molinia caerulea og Succisa pratensis (gras, blåtopp og blåknapp) er gode pollenindikatorar, men vert redusert ved slått. Rosaceae, Potentilla-type og Selaginella selaginoides (rosefamilien, mure og dvergjamne) er potensielle indikatorar avhengig av den totale artssamansetnaden i vegetasjonen. Denne differensieringa i pollendata mellom slåttemyrer og uslåtte myrer mogleggjer meir presise rekonstruksjonar av fortida sin vegetasjon og undersøking av slåtteaktivitet ut frå historiske pollenavsetnader.

Myrvegetasjonen i Tågdalen, ein del av gardane på Dalsegg i Surnadal, kan sporast tilbake til 2350 f.Kr. ved den undersøkte staden, og representerer ein del av ei gradvis utviding av rikmyr i eit hellande landskap til eit samanhengande hellande myrområde rundt år 980 e.Kr. Oppstart av slått rundt år 40 e.Kr. er tolka ut frå vegetasjonssamansetnaden, med auka dekning av artar som Thalictrum alpinum og Eriophorum latifolium (breiull), og ein reduksjon i artar som Molinia caerulea, i eit forhold som tyder på mindre hyppig slått enn annakvart år. Dette er den tidlegast dokumenterte førekomsten av utmarksslått i boreale Noreg, noko som fann stad i eit etablert jordbrukssamfunn. Intensiv slått, som speglar den historisk dokumenterte frekvensen av slått annakvart år, starta rundt år 1135, som bevist ut frå pollendata som samsvarar med moderne slåtteområde. Intensivering av slått rundt 1850 samsvarer med den høgaste utnyttingsgrada av utmarksressursar i Noreg, og seinare ein nedgang som starta rundt 1920. Reduksjonen i slåtteintensiteten rundt 1940 er tydeleg i pollendata, med klåre endringar rundt 1950 som markerer slutten på denne utmarksslåtten.

Ved Sølendet, ein del av gardane i Brekken i Røros, starta den første identifiserte rikmyrsdanninga rundt 6585 f.Kr., og markerte ein tidleg utvidingsfase av myr i eit slakt hellande område, med myrdekning som auka til omtrent 600 f.Kr. Spor etter beite frå ville dyr frå rundt 2690 f.Kr. heldt fram til oppstarten av slåttetradisjonen og sannsynlegvis i avgrensa grad framover i tid. Slåtten starta rundt år 1030 e.Kr., med ekstensiv slått, indikert av ein auke i Eriophorum-artar. Høysankinga vart intensivert rundt 1415, sannsynlegvis av bønder som heldt til eit stykke unna, i ein periode med fråflytta lokale gardar. Slåtten heldt fram etter at busetnaden på lokale gardar vart tatt opp igjen frå 1650-talet, med tradisjonell slått annakvart år frå rundt 1820 til det vart slutt på myrslåtten rundt 1950, ei utvikling som speglar den nasjonale jordbruksutviklinga. Den relativt seine starten på utmarksslått ved Sølendet samanlikna med Tågdalen vert tilskrive lågare ressurspress frå færre gardar fram til slutten av vikingtida i dette høgareliggande distriktet.

Gjennom si detaljerte analyse og integrering av ulike datakjelder understrekar denne studien verdien av ulike statistiske metodar, kunnskap om lokale plante-pollen-forhold, og den avgjerande rolla til presis pollenidentifikasjon i rekonstruksjon av vegetasjonshistoria. Evna til ofte, om ikkje alltid, å identifisera pollen til slektsnivå, som frå Cyperaceae til slekter som Carex (storr) eller Eriophorum (myrull), har vore avgjerande for å forbetra presisjonen i rekonstruksjonane.

Studien har vist at menneska har nytta tilpassa landbruksstrategiar som respons på varierande ressurspress i regionar og tidsperiodar, under ulike sosioøkonomiske og klimatiske forhold. Over dei siste to tusenåra har menneskelege aktivitetar forma den boreale vegetasjonshistoria i dei busette områda, der naturlege faktorar spelar ei sekundær rolle. Funna understrekar kor viktig det er å integrera økologiske, arkeologiske og historiske data for å forstå tidlegare landskap og regionale historier, og bidrar vidare til feltet historisk økologi. Denne studien legg eit grunnlag for kunnskapsbasert bevaring og landbruksstrategiar i boreale økosystem.

Cultural vegetation of boreal hay mires has been reconstructed back to the Roman Iron Age for the first time. The mowing continued to the mid-1900s in these Norwegian outfields, representing a part of 8000 years of sloping mire history. Low-intensity mowing has shaped the semi-natural form of cultural vegetation across these mires, the rich fens, characterized by a similar species composition but altered dominance of single species compared to the natural vegetation.

Previously unknown before the mid-1600s, fen mowing with scythes has been reconstructed through an interdisciplinary study. The investigation explores the development and vegetation history of two fen areas by examining pollen and spores from peat sequences. This analysis incorporates local plant-pollen relationships and comparisons with various vegetation types and land-use practices from today, employing diverse statistical techniques. The results were contextualized with archaeological, historical, and climatic data to provide a comprehensive understanding of the fens' development.

Central to the study is the investigation of plant-pollen relationships in fen vegetation to improve the interpretation of fossil pollen samples and vegetation history reconstructions. By examining mown and unmown fens in middle and northern boreal Norway, the study identifies Thalictrum alpinum (alpine meadow-rue) pollen as a very good indicator of local plant presence, increasing with mowing. Cyperaceae, Eriophorum-type, and Pedicularis-type (sedges, cottongrasses, and lousewort) pollen are identified as good pollen indicators of plant presence, which also increase with mowing. Poaceae species, Molinia caerulea, and Succisa pratensis (grasses, purple moor-grass, and devil’s-bit scabious) are also good pollen indicators but are found to decrease with mowing. Rosaceae, Potentilla-type, and Selaginella selaginoides (the rose family, cinquefoil-type, and lesser clubmoss) are potential indicators depending on the vegetation's total species composition. This differentiation in pollen data between mowed and unmowed fens allows for more accurate reconstruction of past vegetation and investigation of mowing activity through pollen deposits.

The fen vegetation in Tågdalen, part of the farms at Dalsegg in Surnadal, dates back to 2350 BC at the investigated site, representing a part of a gradual expansion of rich fen into a continuous sloping fen by AD 980. The initiation of scything (the use of scythe to cut the hay) around AD 40 is interpreted by the vegetation composition, with increased cover of species like Thalictrum alpinum and Eriophorum latifolium (broad-leaved cottongrass), and a reduction in species like Molinia caerulea, in a ratio that suggests less frequent mowing than every other year. This is the earliest recorded instance of outfield scything in boreal Norway, taking place in an established farming community. Intensive mowing, mirroring historically documented scything every two years, began around AD 1135, evidenced by pollen data matching contemporary mowed areas. The mowing intensification around 1850 aligns with peak outfield exploitation in Norway, with a decline starting around 1920. The reduction in mowing intensity by 1940 is evident in the pollen records, with significant changes around 1950 marking the end of this outfield scything.

In Sølendet, part of the Brekken farms in Røros, the first identified rich fen formation began around 6585 BC, marking an early expansion phase in a sloped area, with fen coverage increasing until about 600 BC. Evidence of wild animal grazing from around 2690 BC is present until the start of scything, and probably to a limited extent further onwards. The scything started around AD 1030 as extensive mowing indicated by an increase in Eriophorum species. Hay collection intensified around 1415, likely by distant farmers, during a period of abandoned local farms. Scything continued as local farms were resettled from the 1650s, with traditional scything every two years evident from c. 1820 until the end of scything around 1950, mirroring the national agricultural development. The shorter history of outfield scything in Sølendet compared to Tågdalen is attributed to lower resource pressure from fewer farms prior to the scything at the end of the Viking Age in this higher-lying district.

Through the detailed analysis and integration of various data sources, the study underscores the significance of diverse statistical methods, knowledge of local pollen-plant relationships, and the critical role of precise pollen identification in reconstructing vegetation history. The ability to often, if not always, identify pollen to the genus level, as from Cyperaceae to the genera of Carex (true sedges) or Eriophorum (cottongrasses), has been crucial for improving reconstruction accuracy.

The study has revealed that humans have adapted adaptive land use strategies in response to varying pressures on resources across regions and time periods, under diverse socio-economic and climatic conditions. Over the last two millennia, human activities have shaped the boreal vegetation history in inhabited areas, with natural factors taking a secondary role. The findings underscore the importance of integrating ecological, archaeological, and historical data to understand past landscapes and regional histories, contributing to historical ecology. This study lays a foundation for informed conservation and land-use strategies in boreal ecosystems.