Kapitel 3: Elefant auf Subarktischer Lößsteppe

In was für einem Klima hat das Wollhaar-Mammut vor mehreren tausend Jahren im Hohen Norden gelebt? Auf was für einer Pflanzendecke hat es dort, zusammen mit großen Herden von Bisons, Pferden, Moschusochsen, Rentieren, Kamelen, Saiga-Antilopen und Bergschafen gegrast?

Einige der führenden Experten der Welt glauben: Das Wollhaar-Mammut hat auf einer fruchtbaren, Löß-verwehten trockenen Steppe gegrast, wie sie jetzt auf den Südhängen des Schaf-Berges, am Kluane See, im südwestlichen Teil des Yukon Gebietes wächst. Der Löß, den der Wind dort vom Schwemmland der großen Gletscher-Flüsse geweht hat, machte diese nördliche trockene Steppe sehr fruchtbar, so dass das Wollhaar-Mammut dort leben konnte, sagen sie.

Valerius Geist ist jetzt Professor der Zoologie an der Universität von Calgary, Alberta, in West Kanada. Er schreibt in seinem Buch, Mountain Sheep (Bergschafe), über den Schafberg am Kluane See im südwestlichen Yukon: „Die Ausläufer des Sankt-Elias-Gebietes im Yukon sind optimales, periglaziales Schafland. Hier wandern Dalls Schafe in großen Herden über trockene, staubige Berghänge im Anblick des riesigen Gletschers, der sich Hunderte von Meilen ausdehnt und das innere Gebiet des Gebirges ausfüllt. Solch eine Landschaft hat es wahrscheinlich im Alaska-Yukon Refugium während der Wisconsin Eiszeit gegeben.

„Der Fluss windet sich träge in vielen Kanälen im Tal dahin und wäscht die Ufer aus, oder füllt sie mit gelbem Silt (Löß) auf. Gewaltige Winde fegen durch das Tal; am Abend wehen sie vom Gletscher her und wirbeln den trockenen Silt in gelben Wolken auf, mehrere Tausend Fuß hoch, wehen ihn das Tal entlang und fegen ihn weit über den Kluane See hinaus. Die Berge sind Steinskelette, mit Staub und Kies bedeckt. Ich bin in der lockeren Erde bis zu den Knöcheln eingesunken, wenn ich kletterte. Und überall gingen die Bergschafe umher und wirbelten den Staub auf, während sie gingen. Der Staub füllte die Luft, bedeckte die Gräser und die Sträucher, verfärbte die Fichtenbäume, hing an der Kleidung und im Haar, knirschte zwischen den Zähnen und verschmutzte das Trinkwasser.

„Das Kluane-See-Gebiet ist Schafland, wie es wahrscheinlich während eines großen Teiles der Zeit im späten Pleistozän an den großen Gletschern geherrscht hat. Wir wissen, dass sich die Flora Alaskas nur sehr wenig von dem der Pleistozän-Epoche verändert hat. An den Rändern des Sankt-Elias-Gebietes dominieren die (Dall)-Schafe die Szene. Und die Berge sind mit ihren Pfaden und Liegestellen übersät. Die Schafe sind hier der wichtigste Wiederkäuer. (Schnee)-Ziegen kann man näher am Gletscher sehen. Karibu gibt es keine am Slims Fluss, und den Elch trifft man hier nur selten an.“ - Geist, V. (1971:32).

Wie wäre es dem Wollhaar-Mammut ergangen, wenn es versucht hätte, auf dieser subarktischen azonalen trockenen Steppe zu leben, die jetzt auf dem Schafberg und an anderen Stellen am Kluane See wächst? Wie lange könnte dieser Elefant dort in Sommer leben? Und wie lange könnte er dort im Winter leben, wenn die Pflanzen schlafen? Wie viel Futter (Trockenmasse), wie viel Energie und wie viel Protein würde das Mammut (oder der Elefant) dort aufnehmen? Wann würde er verhungern, an Energie- und Eiweißmangel eingehen? Versuchen wir jetzt, das herauszufinden.

Ich bin selbst dort gewesen und habe dort geforscht. Es stimmt nicht ganz, wenn man sagt: „Das Kluane-See-Gebiet ist Schafland, wie es wahrscheinlich während eines großen Teiles der Zeit im späten Pleistozän an den großen Gletschern geherrscht hat. Wir wissen, dass sich die Flora Alaskas nur sehr wenig von dem der Pleistozän-Epoche verändert hat. ... Solch eine Landschaft hat es wahrscheinlich im Alaska-Yukon Refugium während der Wisconsin Eiszeit gegeben.“ - Geist, V. (1971).

Das Kluane-See-Gebiet liegt an der Südgrenze des diskontinuierlichen [vereinzelt auftretenden] Permafrostes. Dort wachsen jetzt keine Eiskeile. Es liegt jetzt in der Zone des nördlichen Nadelwaldes. Dort wächst jetzt nur an einigen isolierten Stelle auf einigen Südhängen, azonale trockene Steppe. Sie kann dort jetzt wachsen, weil das gewaltige Alaska Küstengebirge den meisten Regen fernhält, und weil es am Südhang wärmer ist als auf dem flachen Land. Deshalb ist es dort jetzt sehr trocken..

Beim Höhepunkt der Letzten Eiszeit lag der größte Teil Alaskas und Kanadas in der Zone des ununterbrochenen Permafrostes, in dem Eiskeile wuchsen. Der Sommer war so kalt und die Zeit, in der die Pflanzen wachsen, so kurz, dass dort dann keine Bäume wachsen konnten. Arktische Tundra und Polarwüste wuchsen dann dort, wie heute an der Eismeerküste und auf den kanadischen Hohen Arktischen Inseln, aber kein nördlicher Nadelwald, wie jetzt im Kluane-See-Gebiet. Die nördliche Baumgrenze, bei der 10° oder 12°C Juli Isotherme, lag dann in den nördlichen Vereinigten Staaten, südlich der nordamerikanischen Inland-Eisdecke. Deshalb ist es recht zweifelhaft, ob damals im nördlichen Kanada und Alaska überhaupt Polarwüste wachsen konnte. Es war zu kalt.

Auf subarktischer, azonaler trockener Lößsteppe

Wir nehmen jetzt folgendes an: Die nicht-laktierende [nicht-säugende], erwachsene Asiatische Elefantenkuh Jap, die 3.672 kg wiegt, versucht jetzt, auf der subarktischen azonalen trockene Lößsteppe auf dem Schafberg zu leben. Dies ist die produktivste azonale trockene Lößsteppe im südlichen Yukon. Wir werden annehmen, dass dieser Elefant versuchte, dort oben im späten Herbst und im Winter zu grasen, wenn die Pflanzen schlafen. Für das grasende Tier sind zwei Dinge wichtig: (1) wie viel oberirdische trockene Pflanzenmasse dort im Jahr wächst. (2) wie viel verdauliches Rohprotein dieses Futter während des langen subarktischen Winters enthält, wenn die Pflanzen schlafen.

Manfred Hoefs (1984), ein Zoologe in Whitehorse, Y. T., hat 10 Jahre lang das halbtrockene Weideland auf den Südhängen des Schafberges, im Kluane Nationalpark, bei 62° N, erforscht. Es ist das Wintergebiet des Dall Schafes (Ovis dalli dalli). Durchschnittliche jährliche Temperatur –2.5°C. Jährlicher Niederschlag ist dort etwa 200 mm.

Im Jahr 1969 hat diese trockene Lößsteppe etwa 67,2 g oberirdische trockene Pflanzenmasse je Quadratmeter erzeugt. Im Jahr 1970 wuchs dort 78,7 gDM/m² im Jahr. Im Jahr 1971 erzeugte sie 63,9 g DM/m², und im Jahr 1979 dann 60,4 g DM/m². Der Durchschnitt aller vier Jahre ist 61,7 g DM/m² im Jahr. 61,7 g DM/m² bei 200 mm Niederschlag im Jahr ergibt 0,3085 g DM/mm ppt im Jahr.

Jack F. Winter Jr., in Fairbanks, Alaska, war ein Student von Professor R. Dale Guthrie. Jack F. Winter Jr. hat das „Sommer-Weidegebiet und die Futterverwertung des Dall Schafes und deren Verhältnis zur Horngröße“ untersucht. Er legte diese Arbeit dann im Mai 1980 der Universität von Alaska vor. Er versuchte auch, herauszufinden, wie viel Rohprotein das Weideland des Alaska Dall Schafes im Winter enthält. Er untersuchte auch im Oktober und im März den Proteingehalt der Schafweide. Der durchschnittliche Rohprotein-Gehalt betrug dann 3,7% CP (Trockengewicht).

Dies bedeutet: Während des langen subarktischen Winters, von Anfang Oktober bis Ende April, enthält die Winterweide des Dall Schafes dort durchschnittlich 3,7% Rohprotein (Trockengewicht).

Der Afrikanische Elefant kann noch in der Halbwüste leben, wo 300 mm Regen 255 Gramm oberirdische Trockenmasse im Jahr erzeugt. (Laws, R. M. 1975). Während der großen Trockenheit im Tsavo Ost Nationalpark, in Kenia, Ostafrika, in den Jahren 1970-71, sind mehr als 5.000 Elefanten und mehreren Hundert Schwarze Nashörner mit vollem Magen verhungert, als nur 200 g DM/m² von 235 mm Niederschlag im Jahr gewachsen war (Phillipson, J. 1975).

Wir werden jetzt zuerst folgendes annehmen: Die oberirdische trockene Pflanzenmasse auf der trockene Lößsteppe auf dem Schafgebirge bleibt während des langen subarktischen Winters ebenso groß, wie im Sommer, etwa 61,7 g DM/m². Dann werden wir annehmen, dass von Anfang Oktober an die oberirdische Pflanzen-Biomasse im Winter auf 37 g DM/m² gesunken ist (Trockengewicht). Weil das realistischer ist. Sogar im Sommer beträgt die Höchstmenge der oberirdischen Pflanzenmasse (peak standing crop) auf der azonalen trockenen Lößsteppe an anderen Stellen im Kluane-See-Gebiet weniger als 61.7 g DM/m².

Robert Johansen und Mitarbeiter, in Whitehorse, Y.T, Erneuerbare Ressourcen, berichten über das Artemisia-Festuca (Weideland/Park-Gebiet), in der Nähe des Kluane Sees:

Vegetation: Weideland-Phase:

Futterproduktion: 370 kg/ha (37 g/m²)

Wie lange 1 Tier dort leben kann: 15 ha/AUY (0.15 km²/AUY)

„Dies ist das produktivstes trockene Weideland. Es versorgt die Haustiere mit gutem Futter. Es wird im Frühjahr früh grün. Und dort liegt im Winter nur wenig Schnee. Diese Art Weideland sollte man nicht zu stark benutzen, weil der Boden dann an den steilen Südhängen leicht weggespült wird. Der Boden ist dort mit Löß, den der Wind eingeweht hat, bedeckt.“ - Johansen, R. (1989).

 

DCP-Fehlbetrag und Tod auf Subarktischer Trockener Lößsteppe

Wie lange könnte der erwachsene Asiatische Elefant Jap auf dieser subarktischen azonalen trockenen Lößsteppe leben, auf dem Schafberg, am Kluane See, im südwestlichen Yukon, bei 62° Nord? Wann wird er dort verhungern, an Proteinmangel eingehen? Nach wie vielen Tagen?

Die erwachsene Asiatische Elefantenkuh Jap wiegt 3.672 kg. Sie nimmt 45,89 kg Trockenmasse (Heu) am Tag auf. Ihr Futter enthielt 7,081% Rohprotein. Sie verdaute 48% dieses Rohproteins. Sie nahm dann 1,523 kg Rohprotein (Trockengewicht) am Tag auf. Sie brauchte 3,228 g DCP/kg0.75 am Tag, um ihr Körpergewicht zu halten. Sie verhungert, wenn ihr kritisches Defizit an verdaulichem Rohprotein 145,045 kg (Trockengewicht), oder 3,95% ihres Lebendgewichtes erreicht hat.

Der Afrikanische Elefant kann noch leben, wo 255 g DM/m² von 300 mm Regen während 8-9 nassen Monate im Jahr gewachsen ist. Während der großen Trockenheit der Jahre 1970-71 im Tsavo Ost Nationalpark, Ostafrika, sind etwa 5.000 Elefanten und mehrere Hundert Schwarze Nashörner mit vollem Magen verhungert, wo nur 200 gDM/m² im Jahr von 235 mm Regen gewachsen ist. (Phillipson, J. 1975:176).

Die trockene subarktische Steppe auf dem Schafberg, wo der Wind den Löß einweht, erzeugt 61,7 g oberirdische trockene Materie im Jahr von 200 mm Niederschlag (Manfred Hoefs, 1984).

Das Artemisia-Festuca Weideland/Park Gebiet, in der Nähe vom Kluane See: Vegetation: Weideland-Phase: Futterproduktion: 370 kg/ha (37 g/m²) (R. Johansen 1989).

Wie lange kann der erwachsene Elefant auf dieser trockenen Lößsteppe während des langen subarktischen Winters leben, wenn die Pflanzen schlafen? Im Sommer wächst dort durchschnittlich bis zu 61,7 g DM/m² im Jahr. Während des Winters, von Anfang Oktober bis Ende März, enthält das Futter auf der Winterweide des Alaska Dall Schafes etwa 3,7% Rohprotein (Trockengewicht) (J. F. Winter, Jr. 1980). Wie lange kann der erwachsene Elefant auf dieser trockenen Lößsteppe während des langen subarktischen Winters leben, wenn die oberirdische Trockenmasse dort 37 g/m² beträgt? Und wie lange könnte der Elefant dort leben, wenn die oberirdische Trockenmasse dort nicht nur in Sommer, sondern auch im Winter 61,7 g DM/m², mit 3,7% Rohprotein, beträgt?

 

Auf subarktischer trockener Lößsteppe im Winter, bei 37 g DM/m²

Die Asiatische erwachsene Elefantenkuh Jap nimmt am Tag 45,89 kg Trockenmasse auf. Sie enthält 7,081% Rohprotein. Sie nimmt dann 3,152 kg CP am Tag auf. Sie verdaut dann 48% dieses Rohproteins. Sie erhält ihr Körpergewicht, wenn sie 3,228 g DCP/kg0.75 am Tag aufnimmt. Wenn das Futter nur 3,7% CP (Trockengewicht) enthält, kann der Elefant davon nur 18% dieses Rohproteins verdauen.

Bei 255 g DM/m²/Jahr, in Afrika, wo der Elefant noch leben kann

7,081% CP = 3,152 kg CP/Tag (verdaut 48% von CP), nimmt 1,523 kg DCP/Tag auf.

Futter enthält 3,7% CP, verdaut 18% von CP = 1,2748 kg

 

Bei 37 g DM/m² auf subarktischer Lößsteppe im Winter

255 g DM/m² : 37 g DM/m² = 6,892mal weniger.

1,2748 kg DCP/Tag (bei 3.7% CP und 255 g DM/m²) : 6,892 = 0,185 kg DCP/Tag Futteraufnahme.

1,523 kg DCP/Tag (Trockengewicht), Japs Futteraufnahme bei Erhaltung minus 0,185 kg DCP/Tag (bei 37 g DM/m² Pflanzendecke

im Winter auf subarktischer Lößsteppe) = 1,338 kg DCP Defizit am Tag.

145,045 kg DCP (Trockengewicht) Defizit und Tod des 3.672 kg erwachsener Elefant.

145,045 kg DCP (Trockengewicht) : 1,338 kg DCP/Tag Defizit = 108,4mal weniger = 108 Tage.

Dies bedeutet: Der erwachsene Elefant Jap wird dort nach 108 Tagen verhungern, aus Mangel an verdaulichem Rohproteins. Wenn diese Elefantenkuh vom 1. Oktober an auf dieser Winterweide des Dall Schafes grast, wird sie am 16. Januar sterben. Nach etwa 3,5 Monaten. Weder der Elefant heute, noch das Mammut vor ein paar tausend Jahren konnte auf der subarktischen trockenen Lößsteppe leben. Dort wächst zu wenig Futter. Sie enthält zu wenig Energie und Protein.

 

Auf subarktischer trockener Lößsteppe im Winter, bei 61,7 g DM/m²

Wie lange würde der erwachsene Asiatische Elefant auf der subarktischen trockenen Lößsteppe im Winter leben, wenn wir annehmen, dass sie 61,7 g DM/m² enthält, nicht nur im Sommer, sondern auch im Winter? Dies ist nicht realistisch, aber wir wollen hier dem armen Elefanten soviel wie möglich helfen. Und wir wollen hier auch den Eiszeit-Experten und Paläontologen entgegenkommen, die immer noch glauben, das Mammut sei einem strengen arktischen Klima angepasst gewesen.

255 g DM/m² Jahr : 61,7 g DM/m² = 4,133mal weniger.

1,2748 kg DCP/Tag (bei 3.7% CP im Winter) und 255 g DM/m² im Jahr, wo Elefant noch leben kann) : 4,133

= 0,30844 kg DCP Tag (bei 61,7 g DM/m² im Jahr)

1,523 kg DCP/Tag minus 0,30844 = 1,21456 kg DCP/Tag

145,045 kg DCP (Defizit und Tod des 3.672 kg erwachsenem Elefanten) : 1,21456 kg DCP/Tag Defizit = 119,4

Dies bedeutet: Wenn die Elefantenkuh Jap im Winter auf der subarktischen trockenen Lößsteppe bei 62° Nord grast, bei 61,7 g DM/m², wie im Sommer (was nicht realistisch ist), wird sie nach 119 Tagen oder 4 Monaten verhungern, wegen Mangels von Protein eingehen. Damit ist die angebliche Anpassung des Wollhaar-Mammuts (welches auch ein Elefant ist), jetzt quantitativ widerlegt, ein für allemal. Irgendwelche gegenteiligen Behauptungen sind nur reines Wunschdenken. - Aber warum verhungert der Elefant dort nicht sofort, innerhalb einiger Tage? Warum überlebt er dort noch etwa 108 und 119 Tage, obwohl der Elefant dort kein Futter findet? Das trockene Gras, mit nur 3,7% CP, ist für den Elefanten kein Futter mehr.

Selbst wenn der Elefant dort keinen einzelnen Grashalm oder Zweig fände, würde er nicht sofort sterben, wenn er genug trinken kann. Zuerst wird das Tier seine Körperreserven aufbrauchen, sein Fett und Protein. Wenn es sie verbraucht hat, wird es sein eigenes Körpergewebe abbauen (verdauen), bis es zusammenbricht und stirbt.

Das war im heutigen Klima auf dem Schafberg im südwestlichen Teil des Yukon Gebietes, auf der azonalen trockenen Steppe, auf dem Wintergebiet des Dall Schafes, bei 200 mm Niederschlag im Jahr. Wie viel wäre dort beim Höhepunkt der Letzten Eiszeit gewachsen?

Die amerikanische Anthropologin Olga Soffer, Universität von Illinois, USA, hat 12 Jahre in Russland gearbeitet. Sie berichtet über das Klima der Russischen Tiefebene während des Letzten Glazialen Maximums, zwischen 20.000 und 18.000 v. h.: Die Nordhälfte der Russischen Tiefebene hatte damals einen mittleren Jahresniederschlag von 60 bis 120 mm, durchschnittlich 90 mm. Heute beträgt er 600 mm. Das ist 6,67mal weniger als jetzt (1990:232, 233).

Dies bedeutet: Während des Höhepunktes der Letzten Eiszeit betrug der Jahresniederschlag etwa 90 mm. Wie viel oberirdische Pflanzenmasse (Trockenmasse) wäre dann auf der azonalen trockenen Lößsteppe auf dem Schafberg am Kluane See gewachsen? Bei 200 mm Niederschlag im Jahr wächst dort jetzt etwa 0,3085 g DM/m².

0,3085 g DM/m² x 90 mm ppt/Jahr = 27,765 g DM/m² Jahr.

Dies bedeutet: Während des Höhepunktes der Letzten Eiszeit wäre dort nur etwa 28 g oberirdische pflanzliche Trockenmasse je Quadratmeter im Jahr gewachsen. Weder der Elefant (das Mammut), noch der Bison hätten dort leben können. Sie wären verhungert. Der Afrikanische Elefant kann noch leben, wo 255 g DM/m² im Jahr gewachsen ist. Er wird mit vollem Magen verhungern, wo nur 200 g DM/m² im Jahr gewachsen ist. – Wie viel müsste es jetzt dort regnen, damit dort 255 g DM/m² im Jahr wächst?

255 g DM/m² Jahr : 0,3085 g DM/mm ppt Jahr = 826 mm

Dies bedeutet: 255 g DM/m² im Jahr könnte jetzt nur auf der azonalen trockenen Lößsteppe des Schafberges im südwestlichen Yukon Gebiet wachsen, wenn der Niederschlag im Jahr 826 mm betrüge. Das ist 4,13mal mehr als jetzt. Dies zeigt auch uns: Der mittlere jährliche Niederschlag mussten 4mal größer sein als jetzt, als das Wollhaar-Mammut dort lebte. 255 g DM/m² im Jahr, das ist nur die untere Grenze, wo der Elefant noch leben kann. In Wirklichkeit muss die durchschnittliche jährliche oberirdische Pflanzenproduktion viel höher sein, um den Elefanten zu ernähren. Und der Jahresniederschlag hätte dann auch viel höher sein müssen als jetzt: 826 mm im Jahr!

Wollhaar-Mammute in mittleren Teil Nordsibiriens. Im Vordergrund nagt ein Vielfrass an einem Skelett. Nach: A. J. Sutcliffe, On the track of the Ice Age mammals (1985), Britisches Museum (Naturkunde), London. Weder die arktische Tundra noch die arktische Steppen-Tundra kann einen Elefanten ernähren, geschweige denn ganze Herden von Elefanten. Dort wächst zu wenig brauchbares Futter.