Co-Autorin Anne Osborne und ihr Kollege Simon Jost bearbeiten an Bord der RV PELAGIA einen Sedimentkern. Foto: W. Brückmann/GEOMAR

Co-Autorin Anne Osborne und ihr Kollege Simon Jost bearbeiten an Bord der RV PELAGIA einen Sedimentkern. Foto: W. Brückmann/GEOMAR

Lage der 9 Kernstationen in der großen Syrte vor Libyen, kleine Karte zeigt vermutete Flusssysteme in der nördlichen Sahara (aus: Osborne et al., 2008)

Lage der 9 Kernstationen in der großen Syrte vor Libyen, kleine Karte zeigt vermutete Flusssysteme in der nördlichen Sahara (aus: Osborne et al., 2008)

Das niederländische Forschungsschiff PELAGIA. Foto: Froukje van der Zwan

Das niederländische Forschungsschiff PELAGIA. Foto: Froukje van der Zwan

Als Flüsse durch eine grüne Sahara flossen

Sedimentkerne ermöglichen einen Blick in die Vergangenheit einer der trockensten Regionen der Erde

29.01.2021/Potsdam, Kiel. Große Teile der heutigen Sahara-Wüste waren vor Tausenden von Jahren grün. Davon zeugen zum Beispiel prähistorische Steinzeichnungen von Giraffen und Krokodilen. Eine steinzeitliche Höhlenmalerei in der Wüste zeigt sogar schwimmende Menschen. Diese Illustrationen zeichnen jedoch nur ein grobes Bild der damaligen Lebensbedingungen. Genauere Einblicke geben Sedimentkerne aus dem Mittelmeer vor der Küste Libyens, die ein internationales Forscherteam nun erstmals untersucht hat. Die Schichten des Meeresbodens erzählen die Geschichte der großen Umweltveränderungen in Nordafrika in den letzten 160.000 Jahren. Cécile Blanchet vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und ihre Kolleginnen und Kollegen aus Deutschland, Südkorea, den Niederlanden und den USA berichten darüber heute in der Zeitschrift Nature Geoscience.

Gemeinsam mit dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel in Kiel organisierte und beteiligte sich ein Forscherteam im Dezember 2011 an einer Expedition des niederländischen Forschungsschiffes PELAGIA in den Golf von Sirte. „Wir vermuteten, dass, als die Sahara noch grün war, in derzeit trockenen Flussbetten Wasser strömte, das Partikel in den Golf von Sirte verfrachtete“, sagt Hauptautorin Cécile Blanchet. Solche Sedimente würden zu einem besseren Verständnis davon beitragen, wann und unter welchen Umständen diese Flüsse möglicherweise reaktiviert werden, und gleichzeitig einen klimatischen Kontext für die frühe Menschheitsgeschichte schaffen.

Mithilfe eines sogenannten Schwerelots konnten die Forschenden zehn Meter lange Sedimentkerne aus dem Meeresschlamm bergen. „Man kann sich das vorstellen wie eine riesige Hohlnadel, die in den Meeresboden gestanzt wird“, sagt Mitautorin Anne Osborne vom GEOMAR, die an Bord des Forschungsschiffes war. Die Schichten enthalten Sedimentpartikel und Pflanzenreste, die vom nahegelegenen Kontinent hereingeschwemmt wurden, sowie Schalen von Mikroorganismen, die im Meer lebten und abstarben. Die Partikel erzählen die Geschichte der klimatischen Veränderungen in der Vergangenheit. „Durch die Kombination der Sedimentanalysen mit den Ergebnissen unseres hochmodernen Erdsystemmodells können wir nun die Klimaprozesse genau verstehen und so die drastischen Veränderungen der nordafrikanischen Umwelt in den letzten 160.000 Jahren erklären“, fügt Co-Autor Tobias Friedrich von der Universität Hawai'i hinzu.

Aus früheren Arbeiten war bereits bekannt, dass mehrere Flüsse episodisch durch die Region flossen, die heute eines der trockensten Gebiete der Erde ist. Die erstmalige Rekonstruktion von Blanchet und ihren Kolleginnen und Kollegen aus Deutschland, Südkorea, den Niederlanden und den USA deckt die letzten 160.000 Jahre kontinuierlich ab und bietet ein umfassendes Bild davon, wann und warum es in der Zentralsahara genügend Niederschläge gab, um diese Flüsse wieder zu reaktivieren. „Wir fanden heraus, dass es die minimalen Schwankungen der Erdbahn und das Zu- und Abnehmen der polaren Eisschilde sind, die den Wechsel von feuchten Phasen mit hohen Niederschlägen einerseits, und langen Perioden fast vollständiger Trockenheit andererseits herbeiführen“, erklärt Blanchet.

Die fruchtbaren Perioden dauerten im Allgemeinen fünftausend Jahre. In jenen Zeiten breitete sich die Feuchtigkeit über Nordafrika bis zur Mittelmeerküste aus. Für die Menschen der damaligen Zeit führte dies zu drastischen Veränderungen der Lebensbedingungen, was wahrscheinlich große Wanderungsbewegungen in Nordafrika zur Folge hatte. „Mit unserer Arbeit haben wir dem Bild der vergangenen Landschaftsveränderungen der Sahara einige wesentliche Puzzleteile hinzugefügt, die zu einem besseren Verständnis der menschlichen Evolution und der Migrationsgeschichte beitragen“, so Blanchet. „Die Kombination von Sediment-Daten mit Modellergebnissen war entscheidend, um zu verstehen, was in der Vergangenheit den Wechsel zwischen feuchten und trockenen Phasen in Nordafrika kontrollierte. Das ist besonders wichtig, weil diese Region als Folge des Klimawandels vermutlich intensive Dürreperioden erleben wird.“

Originalstudie:
Blanchet, CL., Osborne, A.H., Tjallingii, R., Ehrmann, W., Friedrich, T., Timmermann, A., Brückmann, W., Frank, M. (2021):  Drivers of river reactivation in North Africa during the last glacial cycle. Nature Geoscience. https://doi.org/10.1038/s41561-020-00671-3

Co-Autorin Anne Osborne und ihr Kollege Simon Jost bearbeiten an Bord der RV PELAGIA einen Sedimentkern. Foto: W. Brückmann/GEOMAR

Co-Autorin Anne Osborne und ihr Kollege Simon Jost bearbeiten an Bord der RV PELAGIA einen Sedimentkern. Foto: W. Brückmann/GEOMAR

Lage der 9 Kernstationen in der großen Syrte vor Libyen, kleine Karte zeigt vermutete Flusssysteme in der nördlichen Sahara (aus: Osborne et al., 2008)

Lage der 9 Kernstationen in der großen Syrte vor Libyen, kleine Karte zeigt vermutete Flusssysteme in der nördlichen Sahara (aus: Osborne et al., 2008)

Das niederländische Forschungsschiff PELAGIA. Foto: Froukje van der Zwan

Das niederländische Forschungsschiff PELAGIA. Foto: Froukje van der Zwan