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3.3 Afrika im Quartär (Jungpleistozän und Holozän)
Den jüngsten Phasen des Klima- und Umweltwandels in den (heutigen) Wüsten gilt das besondere Interesse geographischer Forschung, um daraus die Ursachen und auch die zeitliche und landschaftliche Dynamik von Veränderungsprozessen abzuleiten und sie ggf. für die Einschätzung zukünftiger Entwicklungen zu nutzen.
In Bezug auf die Klima- und Landschaftsgeschichte ist die Sahara trotz ihrer immensen Weite am besten untersucht und hat sehr viel Neues wie auch auf einige andere Wüsten übertragbare Erkenntnisse geliefert. Die Forschungen der letzten Jahrzehnte offenbarten eine frappierende Jugendlichkeit der Sahara als der größten hyperariden Wüste. Ihre Entwicklung von einer lebensvollen Gras- und Strauchlandschaft zum aktuellen Erscheinungsbild einer Voll- und Extremwüste vollzog sich vor etwa 5500 Jahren in kurzer Zeit (Kap. 12.1.3). Zuvor hat ihr Raum während des holozänen Klimaoptimums (ab ~8000 J.v.h; Abb. 5) lange Zeit derart viel Feuchtigkeit erhalten, dass sich ein savannenartiges Ökosystem mit eindrucksvoller Großsäugerfauna und erstaunlichen menschlichen Aktivitäten einstellen konnte. Zudem wurden große Grundwassermengen gebildet, die heute als fossile Ressourcen für die agrarische Nutzung äußerst bedeutsam sind (Pachur & Altmann 2006). Dieser Feuchtphase vorgeschaltet war jedoch der Zustand einer hyperariden Wüste während des letzten Hochglazials, das vor 16 000 Jahren zu Ende ging. Während dieser kühleren Periode mit einer um 4 – 5 K abgesenkten Globaltemperatur (~10 –11 °C) war die Sahara deutlich weiter ausgedehnt als heute und in ihrem Ariditätsgrad noch extremer (Abb. 5). Fixierte, vorzeitlich Dünenfelder zeugen von diesem Extremzustand (stv. Völkel 1988), der sich in vergleichbarer Weise auch in anderen Wüsten wiederfindet.
Tab. 3 Zeitlich-stratigraphische Gliederung des Spät- und Postglazials in Mitteleuropa – zur vergleichenden Einordnung klimatischer u. a. Entwicklungen in den Wüsten und Halbwüsten. Das Hochglazial (LGM/Last Glacial Maximum) umfasst den Zeitraum von 20 000 –14 446 Jahren vor heute [cal BP] (aus Gebhardt et al. [Hrsg.] 2007)
| Quartär | Zeitabschnitt (Chronozone) | Zeitdauer (cal BP; Jahre vor heute) |
| Spätholozän HOLOZÄN Mittelholozän Frühholozän | Subatlantikum Subboreal Atlantikum Boreal Präboreal | 2800 – 0 5100 – 2800 8200 – 5100 9800 – 8200 11 590 – 9800 |
| SPÄTGLAZIAL | Jüngere Dryas Alleröd Ältere Dryas Bölling Älteste Dryas Meiendorf | 12 680 – 11 590 13 370 – 12 680 13 535 – 13 370 13 670 – 13 535 13 810 – 13 670 14 446 – 13 810 |
| HOCHGLAZIAL | Last Glacial Maximum (LGM) | >14 446 |
Landschaftliche Veränderungen in den Wüsten und an deren Rändern gehen mit hygrischen Schwankungen auch in der weiteren Umgebung einher. Wüsten sind eingebettet in das großräumige Gesamtsystem der Ökozonen/-regionen und Zirkulationsmuster. Alle relevanten Grenzen verlagern sich, wenn v. a. Veränderungen im Niederschlagsregime greifen: In den niederen Breiten mit ihrem ohnehin höheren Strahlungsinput und hohem Wärmeniveau steuern in erster Linie die veränderten Niederschlagsverhältnisse die Dimensions- und Lageveränderungen von Ökozonen und den Charakter ihrer Vegetationsformationen (Artenspektrum, Dominanzen usw.).
Die großräumigen Konsequenzen hygrisch-klimatischer Schwankungen zwischen dem letzten Hochglazial (LGM) und der Jetztzeit werden in dem Zeitscheibenvergleich Afrikas sehr gut deutlich. In sechs Abschnitten ist in Abb. 5 die Entwicklung der Vegetationsformationen seit dem letzten Hochglazial (20 000 – 16 000 J.v.h.) bis zum gegenwärtigen Zustand wiedergegeben. Sehr deutlich wird der Zusammenhang zwischen dem Wachstum der Wüste und dem zeitgleichen drastischen Zurückweichen des Regenwaldes während der Kaltzeit sowie dem Ausufern des Regenwaldes und der Savannen während des postglazialen Klimaoptimums zwischen 9000 und 7000 J.v.h. (Abb. 5; Runge 2001). In diesem Stadium war die Sahara als Wüste nicht existent. Als Hauptursache dafür wird die Stellung der Erdachse angesehen. Sie war im genannten Zeitraum einige Zehntel Grad stärker geneigt als heute. Zudem lag der Perihel im September (heute: Januar). Die Nordhalbkugel erhielt mehr Sonneneinstrahlung.
Abb. 5
Rekonstruktion und Vergleich der Vegetationsentwicklung in Afrika seit dem LGM (Letztes Hochglazial) – der Zeit der global größten Wüstenausdehnung im Jungquartär. Auch die Namib hatte sich während des LGM um ein Mehrfaches ausgeweitet. Während des postglazialen Wärmeoptimums zwischen 9000 und 5000 J.v.h. war der saharische Bereich als Wüste nicht mehr existent (aus Runge 2001).
Diese extraterrestrische Konstellation bewirkte das postglaziale oder holozäne Wärmeoptimum (Abb. 6). Der afrikanische und indische Monsun nahmen zu; mit dem vermehrten Niederschlag breiteten sich die Savannen gegen die Wüste Sahara aus. Vor etwa 5500 Jahren setzte wieder eine Aridisierung ein, aus der die heutige hyperaride Wüste resultierte.
Abgleich mit anderen Wüsten: Die klimatisch-landschaftsgeschichtlichen Befunde aus dem saharischen Bereich und ihre zeitliche Einordnung lassen sich nicht pauschal auf die Wüsten aller Kontinente übertragen. Nicht überall verlief die Entwicklung gleichartig oder synchron. In manchen Hochgebirgsregionen änderten sich die Höhenstufen und Vergletscherungsverhältnisse. Die späteren Kältewüsten der kanadischen Arktis sowie Grönlands und Spitzbergens lagen während des Hochglazials unter Eisbedeckung. Ihre Ausprägung als periglaziale Kältewüste entwickelte sich zeitlich anders als in den heutigen subtropisch-randtropischen Wüsten. Auch besteht zwischen den Wüsten Innerasiens und ihren teils vergletscherten (hoch-)gebirgigen Nachbarregionen während des Quartärs eine geomorphologisch-hydrologische Beziehung, wie sie z. B. in den afrikanischen Wüsten fehlt.
Abb. 6
Kurve der nacheiszeitlichen (holozänen) Klimaschwankungen und deren Auswirkungen auf kulturgeschichtliche Entwicklungen, vornehmlich der Nordhalbkugel (ergänzt n. Schönwiese 1995 aus Eitel 2008).
Dennoch zeigte sich ein erstaunlich synchroner jungquartärer Landschaftswandel beispielsweise zwischen Ost-Sahara und zentralasiatischen Wüsten (Pachur & Altmann 2005) und indiziert für Teile der Mittelbreiten und Tropen/Subtropen einen von der Solarintensität gesteuerten nordhemisphärischen Klimawechsel. Etwa zeitgleich zur Sahara erreicht auch die extreme Trockenheit im LGM in vielen Wüsten ihren Höhepunkt. Mit den hohen globalen Druckunterschieden verbunden ist eine besonders starke Aerodynamik: In den großen Sandwüsten (Ergs) formieren sich die Megadünen-Systeme der Draa (Sahara, Namib, Takla Makan; Fotos 52, 19) oder die riesigen Längsdünenfelder der Kalahari und Australiens (Foto 65). Die heutige Dornbusch- oder Wüstensavanne der ehemaligen Kalahari-Wüste steht mit ihren fixierten Längsdünen als eindrucksvolles Beispiel für die letzt-kaltzeitliche Expansion der äolischen Formung offener Räume. Thomas (1987) gibt für ihre stabilisierte Dünenfläche 1 Mio. km2 an. Damals verbanden wüstenhafte Verhältnisse die Kalahari mit der Namib und der südafrikanischen Karoo. Untersuchungen an Paläoböden im Tschad und in Mauretanien belegen eine jüngste, mittel-holozäne Dünengeneration, die um ~5000 und um ~3000 Jahren vor heute entstand (Tab. 4).
Tab. 4 Flächenangaben (km2) zu Dünenbildungen aus dem letzten Hochglazial (LGM), die heute stabilisiert sind (n. Angaben bei Cooke et al. 1993)
| Sahel und Sudan | 730 000 | China | 694 000 |
| Kalahari | 1 000 000 | Australien | 1 070 000 |
| Tharr/Indien | 214 000 | Nordamerika | 34 000 |
| Ehem. USSR | 400 000 | Südamerika | 100 000 |
3.4 Kulturgeschichtliche Entwicklung in Wüsten und an Wüstenrändern
Die Festlandsoberflächen als Ökosphäre und menschlicher Lebens- und Wirkungsraum (Ökumene) unterliegen einer kontinuierlichen Entwicklung. Veränderungen in der klimatischen Steuerung dieser Landschaftsevolution äußern sich in der Transformation der Geo-Biosphäre und in der Reaktion der betroffenen Menschen. Die jüngsten 20 000 Jahre sind für die globale kulturgeschichtliche Entwicklung besonders bedeutsam und zeigen mit dem Übergang vom letzten Hochglazial mit seinen trocken-kalten Bedingungen in die von Wärme und (regionaler) Feuchtezunahme gekennzeichnete Warmzeit (Holozän) einen durchgreifenden Landschaftswandel. Mit der Ausweitung von Gehölz- und Grasformationen zu Lasten von Wüsten und Wüstenrandgebieten erschlossen sich neue Lebensräume – zunächst für Jäger- und Sammlergesellschaften, Pastoralnomaden und letztlich auch Ackerbaukulturen.
Das Beispiel der Sahara dokumentiert eindringlich, wie innerhalb der aktuellen Warmzeit klimatische Fluktuationen einen Wandel von der Extremwüste zur Gras- und Trockensavanne und wieder zurück zur hyperariden Wüste vollzieht – der ganze Zyklus innerhalb nur weniger Jahrtausende (Kap. 3.4.2; 12.1.3). Ausweitung der Ökumene, kulturelle Blütezeit und schließlich Aufgabe des Lebensraumes (Wüstenflucht, Migration) korrelieren mit den natürlichen Veränderungen. Eine deterministische Beziehung ist unübersehbar.
Die ehemalige kulturhistorische Bedeutung heutiger Vollwüsten beruht auf drei wesentlichen Ursachen, die durch klimatische Feuchtperioden bedingt sind:
Schrumpfung des Wüstenareals durch das Vorrücken der Savannen- und Steppenformationen;
Vegetationsausbreitung innerhalb der Wüste durch autochthone Niederschläge;
Erhöhte Tragfähigkeit der Fremdlingsfluss-Oasen durch verstärkte und regelmäßige Wasserführung.
Zu Punkt 1 und 2: Das Wüstenökosystem mit seinen episodischen, geringen Niederschlägen wird durch tropische Gras-Gehölz-Gesellschaften (Savannen) oder außertropische Gras- und Krautfluren (Steppen) abgelöst. Ursache ist die vergrößerte Reichweite und Ergiebigkeit des Monsuns bzw. der größere Einflussbereich von Tiefdruckgebieten der Westwindzirkulation. Die Wüstengrenzen rücken gegen das Kerngebiet vor. Auch fallen jetzt Niederschläge unmittelbar vor Ort und erlauben die Kulturausbreitung in neue Gebiete hinein. Als besondere Leitlinien bieten sich die (wiederbelebten) Wasserläufe mit ihren Kolken und Sumpfstrecken an. Ebenso sind durch Überflutungen oder durch die Auffüllung des Grundwasserkörpers neu entstandene Seen besonders attraktive Gebiete (Kap. 12.1.3). Der verstärkte Vegetationsbesatz in den angrenzenden Flächen zieht Savannentiere als potenzielles Jagdwild an und ermöglicht Pastoralnomadismus, später Domestikation und sesshafte Viehwirtschaft in der Sahara.
Zu Punkt 3: Flüsse, die Vollwüsten durchqueren oder in deren Kernräumen gänzlich versickern und verdunsten (endorhëische Flüsse), erhalten ihr Wasser hauptsächlich aus stärker beregneten Einzugsgebieten angrenzender Räume. In den asiatischen und südamerikanischen Wüsten wurzeln solche Fremdlingsflüsse häufig an Gletschern. Allochthone Flüsse sind somit keine integralen Teile des klimatischen Wüstensystems, sondern bewirken als externe Faktoren höherwertige Lebensraumqualitäten in wüstenhaft-lebensfeindlicher Umgebung, sodass hier bedeutsame kulturelle Entfaltungen möglich sind. Als Prototyp eines bis heute kulturträchtigen Fremdlingsflusses gilt der Nil. Hochstehende Zivilisationen waren zu unterschiedlichen Zeiten ebenfalls beispielhaft an Euphrat und Tigris, an den andinen Flüssen der peruanischen und chilenischen Atacama oder an innerasiatischen Wüstenflüssen entwickelt.
3.4.1 Wüstenränder/Wüstenrandgebiete
Die Ränder von Ökozonen sind relativ labil – vergleicht man sie mit den Kernzonen. Dies gilt insbesondere für die Wüstenränder, da hier die ohnehin niedrigen Niederschlagsmittel sehr stark variieren. Das trifft sowohl für die zeitliche und räumliche Verteilung zu, wie auch für die Menge und die lokale/regionale Intensität. Der Grad der Variabilität wächst mit der Abnahme des durchschnittlichen jährlichen Niederschlags.
Wüstenränder als Übergangssäume (Ökotone) zwischen Savannen- oder Steppenökosystemen sind ökologisch wie ökonomisch und sozial äußerst sensitiv (Bubenzer 2010). Sie sind weitaus schlechter gepuffert als Übergangsbereiche zwischen deutlich feuchteren Vegetationsformationen (z. B. Borealer Nadelwald/Steppe; Regenwald/Feuchtsavanne).
Entsprechend vulnerabel sind menschliche Gesellschaften, die in/an Wüstenrändern leben. Sie sind einem hohen Dürrerisiko ausgesetzt, bei insgesamt schwacher Wirtschaftsleistung. Hoher Bevölkerungszuwachs (trotz höchster Kindersterblichkeit) und damit verbundene Überstrapazierung der physiologischen Tragfähigkeit führen häufig zu irreversibler Desertifikation oder gravierender Degradierung der Landschaft – ihr Ertragspotenzial in der Weidewirtschaft oder im Feldbau geht ständig zurück (Kap. 4.8). In Anbetracht dieser bedrohlichen Entwicklung speziell in den Wüstenrandbereichen haben die UN im Jahr 2010 die „Dekade der Wüsten und zur Bekämpfung der Wüstenausbreitung“ ausgerufen.
Manche der heutigen Wüsten spielen eine unerwartete Rolle in der Kulturentwicklung – Sahara und Atacama werden in diesem Kontext näher beschrieben (Kap. 3.4.2; 12.1.3; 3.4.4). Eitel (2008, 2007) hat in grundlegenden Abrissen die kulturgeschichtliche Bedeutung von Wüstenrandgebieten beleuchtet. Der nachfolgende Text greift einige seiner Gesichtspunkte auf: Zwar werden 60 % der Katastrophentoten in Trockengebieten gezählt, umso erstaunlicher ist, dass die ältesten festen Siedlungen in semi-ariden Gebieten zu finden sind. So fand der Prozess der Sesshaftwerdung (Ackerbau, Bewässerungsfeldbau, Domestikation) – die sog. Neolithische Revolution – in einem semi-ariden Klimamilieu des Vorderen Orients statt. Aufgrund der hohen Klimavariabilität müsste dieser Raum als (Dürre-)Risikogebiet eingestuft werden. Eitel vertritt die These, dass „… gerade die hygrischen Fluktuationen in den Wüstenrandgebieten und die resultierenden Umweltveränderungen ganz wesentlich die Kulturentwicklung im frühen und mittleren Holozän stimulierten“ und charakterisiert Wüstenränder als „… raumzeitlich hoch dynamische Gebiete mit Umweltsystemen, die auf Klimaschwankungen […] sehr schnell und tiefgreifend reagieren.“ Hier lebende Gesellschaften müssen folglich öfter als andernorts Anpassungsleistungen vollbringen oder mit Migration reagieren, zumal die Wüstenränder äußerst klima-sensitiv sind und bereits bei schwächeren Klimafluktuationen sehr schnell reagieren. Solche Fluktuationen waren in den letzten Jahrtausenden recht häufig und haben auch in besser gepufferten Regionen die Lebensmöglichkeiten der Menschen stark positiv oder negativ beeinflusst (Blümel 2009, 2006). Für die Wüstenränder mit ihrer Vegetationsbedeckung zwischen <50 % und >10 % bedeutet dies eine Stellung zwischen voll-ariden und semi-ariden Gebieten und in der Klimadynamik des Holozäns einen mehrfachen Wechsel zwischen Wüste und Grasland.
3.4.2 Östliche Sahara: siedlungsgeschichtliche Entwicklung
Die Hyperaridität der Sahara während des Hoch- und Spätglazials sowie die nachfolgenden Veränderungen während der holozänen Feuchtperiode(n) werden in Kap. 12.1.3 ausführlich behandelt. Hier sei vorab auf siedlungs- und kulturhistorische Aspekte verwiesen:
Vor etwa 10 000 Jahren begann mit der Ausdehnung und Intensivierung des tropischen Monsuns wie auch der Reichweite der zyklonalen Niederschläge (Westwindzirkulation) die Transformation der Wüste in eine Halbwüste/Wüstenrandgebiet, schließlich in Steppen- und Savannenformationen (Abb. 5).
Um 8000 bis 5000 v.Chr. unterlag die östliche Sahara einem periodischen, semi-ariden Niederschlagsregime. Felsmalereien, Artefakte, ausgetrocknete Seen, Fossilien und fluviale Prozesse dokumentieren diese intensive Feuchtphase (Foto 2; s. Dreikluft 2005).
Für die Zeit zwischen 7000 und 5300 v.Chr. ist Weidewirtschaft (teils in sesshafter Form) mit Ziegen und Schafen nachgewiesen (= Bubalus- oder Rinderzeit in der westlichen und zentralen Sahara). Wildgetreide wurde in der Grassavanne gesammelt.
Ab etwa 5300 v.Chr. schwächte sich der Monsun ab (Abb. 6). Menschliche Aktivitäten mussten sich zunehmend auf noch begünstigte Regionen beschränken. Der Raum verwandelte sich bis in das 3. Jahrtausend v.Chr. zurück in eine Art Wüstenrandgebiet. Nach diesem Prozess der siedlungsgeschichtlichen Regionalisierung erfolgte schließlich die Marginalisierung der kulturellen Entfaltung (Kuper & Kröpelin 2006). Es resultierte eine besondere Art der angepassten Viehhaltung in Kombination mit Jagd, Fischerei und Sammeltätigkeit, die letztlich für den gesamten subsaharischen Raum kennzeichnend wurde. Bald blieben in diesem wieder entstehenden Wüstenrandgebiet nur noch grundwassergespeiste Oasen oder bodenfeuchte Tieflagen zur Nutzung übrig.
Nach 3500 v.Chr. lassen sich im Norden der Ost-Sahara keine Siedlungsspuren mehr nachweisen (Nussbaum & Darius 2008).
Die erneute, natürliche Wüstenbildung im Ostteil der Sahara führte zu entsprechenden Migrationen in Gunstgebiete („Wüstenflüchtlinge“). Nun bildete die während der langen Feuchtperiode recht bedeutungslose Nil-Oase die Basis für eine Hochkultur mit Bewässerungsfeldbau, strukturierter Gesellschaft, Schrift, Verwaltung usw. (Kröpelin 2009; Abb. 47).
Foto 2
Links: Knochen- und Knorpelreste von Krokodilen, die in saharischen Flussläufen, Seen und Sümpfen lebten.
Rechts: Reibschalen in der heute hyperariden Ostsahara zeugen vom Sammeln von Grassamen/Wildgetreide und damit von einer üppigen Grassavanne während der mittelholozänen Feuchtphase (Fotos: S. Kröpelin).
3.4.3 Vorderer Orient: Fruchtbarer Halbmond
Die „Neolithische Revolution“ – die Entwicklung von Ackerbau und Sesshaftigkeit als neue Lebensform im Vorderen Orient (Syrien, Mesopotamien) – hat wohl eher eine längere Evolution hinter sich. Der Innovationsprozess in einem ursprünglichen Wüstenrandgebiet begann vermutlich bereits am Ende der spätglazialen Phase und zog sich über mehrere Jahrtausende hin, bis im Neolithikum der Höhepunkt erreicht war. Issar & Zohar (2004) führen eine neo-deterministische Modellvorstellung von A. M. T. Moore (1985) an, die den Übergang von einer aneignenden Jäger- und Sammler-Kultur zu einer anfänglichen Ackerbauerngesellschaft beschreibt. Es wird argumentiert, dass günstige Umweltbedingungen wie Temperaturerhöhung und Anstieg periodischer Niederschläge – gefolgt von Waldverbreitung – um 15 000 J.v.h. einsetzten. Die Bevölkerungszunahme beschränkte die Jagdareale und zwang zu sesshafter Lebensform mit sozialen Hierarchien. Zunehmender Bedarf an Nahrungsmitteln erforderte die Nutzung regionaler/lokaler Ressourcen. Dörfliche Siedlungsweise und Ackerbau bildeten den dominanten Lebensstil des sog. Early Pre-Pottery Neolithic. Um 6000 – 8000 v.Chr. etablierte sich dann das Pre-Pottery Neolithic. Zwar gab es noch keine Keramik, aber paläobotanische Untersuchungen belegen, dass Feldfrüchte in Siedlungsnähe gezogen wurden, die höchst wahrscheinlich auch bewässert wurden.
„Ähnliche zeitgleiche Entwicklungen über migrationsbedingt steigende Bevölkerungsdichte zu resultierenden gesellschaftlichen und technologischen Innovationen scheinen sich auch in anderen Trockengebieten der Alten Welt vollzogen zu haben.“ (Eitel 2007). Entsprechende Untersuchungen liegen aus dem Gebiet des mittleren Niger, vom Indus und aus China vor, wo der Getreideanbau ebenfalls vor 4000 Jahren v.Chr. begann.
Nach Issar & Zohar (2004) geht – bei hohem Bevölkerungswachstum – die Entwicklung der städtischen Zentren in Mesopotamien mit starken Aridisierungsphasen zwischen den Jahren 3500 und 3000 v.Chr. einher. Die Bronzezeit als metallurgische Innovation löst das Chalkolithikum (Kupfersteinzeit; Jüngeres Neolithikum) ab. In den Städten herrscht klare Arbeitsteilung und eine vertikale Gesellschaftsordnung. Architektur und Schrift unterstreichen den zivilisatorischen Fortschritt. Konflikte mit dem nomadischen Umfeld führen zur Befestigung der Städte.
Daraus lässt sich ableiten: Generell scheinen die Wüstenränder in feuchteren Zeiten wie dem Postglazialen Klimaoptimum traditionellen Formen der Nutzung entgegenzukommen: Diffuse Jagd- und Sammeltätigkeit sowie Pastoralnomadismus oder sesshafte Viehhaltung; Fischerei an Seen und Flussläufen. Die Versorgung aus der Natur stimulierte nur wenige Innovationen. Anders ist die Situation während der progressiven Aridisierung im Subboreal (Abb. 6). Die großen (Fremdlings-)Flüsse wie Nil oder Euphrat und Tigris ziehen die Menschen an. Flusswasser wird zur Grundlage des neuen Feldbaus; es entstehen bedeutende Stadtkulturen z. B. im Zweistromland. Während sich das Ökoton Wüstenrandgebiet raumgreifend wieder einstellt, geschieht Zuwanderung und innovative, konzentrierte Kultur- und Gesellschaftsentwicklung entlang allochthoner Flüsse. Mit der Restitution von Wüstenrandgebieten bzw. Wüsten im mittleren Holozän wird Migration und damit auch ein kultureller, gesellschaftlicher und kulturtechnischer Entwicklungsschub in den Flussoasen ausgelöst.
