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Als Flüsse durch eine grüne Sahara flossen

Steinzeichnungen von Giraffen aus Gobero (Niger), ca. 8.000 Jahre alt, zeugen von grünen Perioden in der Wüste. (Foto: Mike Hettwer, 2006, www.hettwer.com)
Übersicht über das Untersuchungsgebiet in Nordafrika und vor der Küste Libyens. Zu sehen sind auch die alten Flussläufe und der Ort, wo der Sedimentkern genommen wurde. (Grafik: Axel Timmermann)
Das Forschungsschiff Pelagia, mit dem die Sedimentkerne genommen wurden. (Foto: Royal Netherlands Institute for Sea Research NIOZ, website)
Gut verpackt in gelber Folie warten die Sedimentkerne auf ihre Analyse. Die enthaltenen Schichten erzählen die Klima- und Landschaftsgeschichte der letzten 160.000 Jahre in Nordafrika und der Sahara. Im Hintergrund die Hauptautorin Cécile Blanchet. (Bild: Anne Osborne)
Bild von der Oberfläche einer ein Meter langen Kernsektion, die für diese Studie untersucht wurde (64PE349-8). Schwarze Sedimente, die sogenannten „Sapropels“, sind typische Schichten aus dem Mittelmeer. Hier finden sich die Partikel, die von inzwischen ausgetrockneten Flüssen transportiert wurden. (Foto: C. Blanchet and R. Tjallingii)

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 Kollegen aus Deutschland, Südkorea, den Niederlanden und den USA berichten darüber heute in der Zeitschrift Nature Geoscience.

Gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Meeresforschung GEOMAR 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 Koautor 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. “Drivers of river reactivation in North Africa during the last glacial cycle”, 2021. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/s41561-020-00671-3

Blog “Behind the paper“ bei: Nature Ecology and Evolution
Ancient Rivers of the Desert

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Cecile Blanchet  
Sektion Klimadynamik und Landschaftsentwicklung
Helmholtz-Zentrum Potsdam
Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Tel.: +49 331 288-1355
E-Mail: cecile.blanchet@gfz-potsdam.de

Medienkontakt:
Josef Zens 
Leiter Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum Potsdam
Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Tel.: +49 331 288-1040
E-Mail: josef.zens@gfz-potsdam.de

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