Abfallhaufen rekonstruiert menschliche Entwicklung

Uran-Serien-Datierung zeigt, dass der südafrikanischer Abfallhaufen von Ysterfontein 1 der älteste der Welt ist.

Abfallhaufen liefern wertvolle Erkenntnisse

Archäologen haben viel über unsere Vorfahren gelernt, indem sie ihre Abfallhaufen durchstöberten. Denn der Abfall enthält wertvolle Hinweise auf ihre Ernährung und Bevölkerungszahlen, während sich die lokale Flora und Fauna im Laufe der Zeit veränderte.

Ein in Afrika häufig vorkommender Küchenabfall – Schalen von Straußeneiern – hilft nun dabei, das Rätsel zu entschlüsseln, wann diese Veränderungen stattgefunden haben. Dadurch liefert er eine Zeitleiste für einige der frühesten Homo sapiens. Die sich vor mehr als 100.000 Jahren an der südafrikanischen Küste niederließen, um die marinen Nahrungsressourcen zu nutzen.

Geochronologen haben eine Technik entwickelt, die diese allgegenwärtigen Abfälle nutzt, um Abfallhaufen- höflich Middens genannt – präzise zu datieren. Sie sind zu alt, um sie mit Radiokohlenstoff- oder Kohlenstoff-14-Techniken zu datieren. Diese Datierungsmethode ist der Standard für Materialien wie Knochen und Holz, die jünger als etwa 50.000 Jahre sind.

In einer Arbeit berichten die Doktorandin der UC Berkeley, Elizabeth Niespolo, und der Geochronologe und stellvertretende Direktor des BGC, Warren Sharp, über die Verwendung von Uran-Thorium-Datierungen von Straußeneierschalen. Durch welche sie feststellten, dass ein Midden außerhalb von Kapstadt, Südafrika, zwischen 119.900 und 113.100 Jahren entstand.

Das macht den Ort, der Ysterfontein 1 genannt wird, zum ältesten bekannten Muschelhaufen der Welt. Wodurch impliziert wird, dass die frühen Menschen vor etwa 120.000 Jahren vollständig an das Leben an der Küste angepasst waren. Damit ist auch bewiesen, dass drei an dem Ort gefundene Hominidenzähne zu den ältesten im südlichen Afrika gefundenen Homo sapiens-Fossilien gehören.

Die Technik ermöglicht es nachzuweisen, dass der 12,5 Fuß tiefe Haufen in einem Zeitraum von nur 2.300 Jahren entstand. Der Abfall besteht überwiegend aus marinen Muscheln – Muscheln, Weichtiere und Napfschnecken – vermischt mit Tierknochen und Eierschalen

Andere Datierungsmethoden müssen eingesetzt werden

Die neuen Altersangaben revidieren bereits einige der Annahmen, die Archäologen zuvor über den frühen Homo sapiens gemacht hatten. Nun können neue Fragen beantwortet werden, einschließlich der Frage, wie sich ihre Population und ihre Strategien zur Nahrungssuche mit dem sich ändernden Klima und Meeresspiegel veränderten.

„Der Grund, warum das aufregend ist, ist, dass dieser Ort nicht durch Radiokohlenstoff datierbar gewesen wäre, weil er zu alt ist“. Niespolo fügte hinzu, dass es viel mehr solcher Orte in Afrika gibt, insbesondere in den Küstengebieten Südafrikas.

„Fast alle Stätten dieser Art haben Straußeneierschalen. Deshalb sind wir jetzt in der Lage diese Orte erneut aufzusuchen und diesen Ansatz zu verwenden. Wodurch wir sie genauer datieren können. Jedoch was noch wichtiger ist, herauszufinden, ob sie das gleiche Alter wie Ysterfontein haben oder älter oder jünger sind. Und was uns das über die Nahrungssuche und das menschliche Verhalten in der Vergangenheit sagt“, fügte sie hinzu.

Da Straußeneierschalen in afrikanischen Abfallhaufen allgegenwärtig sind, waren sie ein attraktives Ziel für Geochronologen. Beliebt waren die Eier, weil sie eine reichhaltige Proteinquelle sind, die etwa 20 Hühnereiern entspricht . Aber die Anwendung der Uran-Thorium-Datierung — auch Uranreihe genannt — auf Straußeneierschalen war mit vielen Unsicherheiten behaftet.

„Die bisherigen Arbeiten zur Datierung von Eierschalen mit Uran-Serien waren wirklich hit and miss, und meistens miss“, sagte Niespolo.

Präzisionsdatierung bis vor 500.000 Jahren zurückgedrängt

Andere Methoden, die auf Orte anwendbar sind, die älter als 50.000 Jahre sind, wie z.B. die Lumineszenz-Datierung, sind weniger präzise. Zudem können sie nicht an Archivmaterialien durchgeführt werden, die in Museen vorhanden sind, sagte Sharp.

Die Forscher glauben, dass die Uran-Thorium-Datierung Altersangaben für Straußeneierschalen liefern kann, die bis zu 500.000 Jahre alt sind, was die präzise Datierung von Abfallhaufen und anderen archäologischen Orten etwa 10 Mal weiter in die Vergangenheit verlängert.

„Das erste veröffentlichte Datenmaterial, zeigt, dass wir wirklich kohärente Ergebnisse für Dinge erhalten können. Die liegen zudem weit außerhalb des Radiokohlenstoffbereichs, in diesem Fall vor etwa 120.000 Jahren“, sagte Sharp. Er spezialisierte sich auf die Verwendung von Uran-Thorium-Datierungen, um Probleme in den Bereichen Paläoklima und Tektonik sowie in der Archäologie zu lösen. „Es zeigt, dass diese Eierschalen ihre intakten Uran-Seriensysteme beibehalten und verlässliche Altersangaben liefern. Diese reichen allerdings weiter in die Vergangenheit zurück, als bisher nachgewiesen wurde.“

„Die neuen Datierungen auf Straußeneierschalen und die exzellente Erhaltung der Fauna machen Ysterfontein 1 zum bisher am besten datierten, mehrschichtigen mittelsteinzeitlichen Abfallhaufen.“, sagte Mitautor Graham Avery. Er ist ein Archäozoologe und Forscher im Ruhestand des Iziko South African Museum. „Die weitere Anwendung der neuartigen Datierungsmethode wird die chronologische Kontrolle in nahegelegenen Fundorten, die eine ähnliche Fundzusammensetzung aufweisen, stärken.“

Die ersten menschlichen Siedlungen?

Ysterfontein 1 ist einer von etwa einem Dutzend Muschelhügeln, die entlang der westlichen und östlichen Küste der Provinz Westkap in der Nähe von Kapstadt verstreut sind. Er wurde in den frühen 2000er Jahren ausgegraben. Er gilt als ein Ort aus der Mittelsteinzeit, der etwa zu der Zeit angelegt wurde, als der Homo sapiens komplexe Verhaltensweisen wie Territorialität und Wettbewerb zwischen den Gruppen sowie die Zusammenarbeit zwischen nicht verwandten Gruppen entwickelte. Diese Veränderungen könnten darauf zurückzuführen sein, dass diese Gruppen dank stabiler Quellen für hochwertiges Protein – Schalentiere und Meeressäugetiere – aus dem Meer den Übergang von Jägern und Sammlern zu sesshaften Bevölkerungen vollzogen.

Bisher waren die Altersangaben von Orten aus der Mittelsteinzeit wie Ysterfontein 1 um etwa 10 % unsicher. Was jedoch den Vergleich zwischen Orten aus der Mittelsteinzeit und aus der jüngeren Steinzeit erschwerte. Die neuen Daten, mit einer Genauigkeit von etwa 2 bis 3 %, stellen den Ort in den Kontext der gut dokumentierten Veränderungen des globalen Klimas: Er wurde unmittelbar nach der letzten Zwischeneiszeit besiedelt, als der Meeresspiegel auf einem Hochstand war, der vielleicht 8 Meter höher lag als heute. Der Meeresspiegel sank während der Besiedlung des Ortes rapide ab – die Küstenlinie zog sich in dieser Zeit bis zu 2 Meilen zurück – aber die Anhäufung von Muscheln setzte sich stetig fort, was darauf hindeutet, dass die Bewohner Wege fanden, sich an die veränderte Verteilung der marinen Nahrungsressourcen anzupassen, um ihre bevorzugte Ernährung beizubehalten.

Die Studie zeigt auch, dass sich der Abfallhaufen als Muscheln von Ysterfontein 1 schnell anhäufte. Vielleicht etwa 1 Meter alle 1.000 Jahre – was darauf hindeutet, dass die Menschen der mittleren Steinzeit entlang der südafrikanischen Küste die Meeresressourcen ausgiebig nutzten. Genauso wie die Menschen in der jüngeren Steinzeit, und dass sie schon früh effektive Strategien zur Nahrungssuche im Meer entwickelten.

Für die Datierung sind Eierschalen besser geeignet

Einige archäologische Orte, die älter als 50.000 Jahre sind, können durch Argon-Argon-Datierungen (40Ar/39Ar) von Vulkanasche datiert werden. Aber Asche ist nicht immer vorhanden. In Afrika jedoch – und vor dem Holozän im gesamten Nahen Osten und Asien – sind Straußeneierschalen weit verbreitet. Einige Orte enthalten sogar Ornamente aus Straußeneierschalen, die frühe Homo sapiens hergestellten.

In den letzten vier Jahren führten Sharp und Niespolo eine gründliche Untersuchung von Straußeneierschalen durch. Dabei schlossen moderne Eierschalen in ihre Analyse mit ein und entwickelten eine systematische Methode, um die Unsicherheiten früherer Analysen zu vermeiden. Eine Schlüsselbeobachtung war, dass Tiere, einschließlich Strauße, kein Uran aufnehmen und speichern, obwohl es in den meisten Gewässern in einer Konzentration von Teilen pro Milliarde vorkommt. Sie wiesen nach, dass neu gelegte Straußenmuscheln kein Uran enthalten, dass es aber nach dem Vergraben im Boden aufgenommen wird.

Dasselbe gilt für Muscheln, aber ihre Kalziumkarbonatstruktur ist nicht so stabil, wenn man sie im Boden vergräbt, wie die Kalzitform des Kalziumkarbonats, die man in Eierschalen findet. Aus diesem Grund halten Eierschalen das Uran, das während der ersten hundert Jahre oder so, in denen sie vergraben sind, aufgenommen wurde, besser zurück. Knochen, die größtenteils aus Kalziumphosphat bestehen, haben eine Mineralstruktur, die ebenfalls in den meisten Bodenumgebungen nicht stabil bleibt und aufgenommenes Uran nicht zuverlässig zurückhält.

Uran ist ideal für die Datierung, weil es mit einer konstanten Rate im Laufe der Zeit in ein Isotop von Thorium zerfällt, das in winzigen Mengen durch Massenspektrometrie gemessen werden kann. Das Verhältnis dieses Thorium-Isotops zum noch vorhandenen Uran sagt den Geochronologen, wie lange das Uran in der Eierschale gesessen hat.

Präzise Datierungen

Dieses Verfahren umgeht einige der bisherigen Einschränkungen der Technik und liefert etwa die gleiche Präzision wie Kohlenstoff-14. Verfügt aber über einen zehnmal größeren Zeitbereich.

„Der Schlüssel zu dieser von uns entwickelten Datierungstechnik, die sich von früheren Versuchen, Straußeneierschalen zu datieren, unterscheidet, ist die Tatsache, dass wir explizit die Tatsache berücksichtigen, dass Straußeneierschalen kein primäres Uran enthalten, so dass das Uran, das wir zur Datierung der Eierschalen verwenden, tatsächlich aus dem Porenwasser des Bodens stammt und das Uran von den Eierschalen bei der Ablagerung aufgenommen wird“, sagte Niespolo.

Nach Pressemeldung der UNIVERSITÄT VON KALIFORNIEN – BERKELEY.

---