Dies & Das: Der sagenumwobenen grünen Vergangenheit der Sahara auf der Spur – Dies & Das

Wissenschaft Forschung Spezial WÜSTE ALS KLIMAARCHIV

Doris Griesser, 23. Dezember 2019

Spuren der Vorzeit
Turbulente Klimageschichte
Ablagerungen von Seen
Klimageschichte in 20.000 Schichten
Spektakulärer Fund
Nachlese…

Wenn sich Stefan Kröpelin auf Feldforschung begibt, darf er sich bei der Planung und Durchführung nicht die geringste Ungenauigkeit erlauben. Um heil wieder zurückzukommen, braucht er außerdem noch eine ordentliche Portion Glück, denn der kleinste Notfall kann lebensgefährlich sein. Seit nunmehr 40 Jahren erkundet der Geologe und Klimaforscher die Sahara, um dem Geheimnis ihrer sagenumwobenen grünen Vergangenheit auf die Spur zu kommen.

Seine abenteuerlichen Expeditionen führen ihn immer wieder ins unzugängliche Herz der größten und trockensten Wüste der Erde. Dort, in der östlichen Sahara, gibt es keine Pisten, keine Menschen und keine Führer, die den Wissenschaftern den Weg weisen könnten. „Jeder Tropfen Wasser und alles andere, was man zum Überleben braucht, muss mitgebracht werden und für Wochen oder gar Monate reichen.“

Und weil die Karten für dieses letzte noch unerforschte Gebiet unseres Planeten erst gezeichnet werden müssen, erfolgt die Routenplanung vor allem auf Basis von Satellitenbildern. „Man ist in jeder Hinsicht völlig auf sich selbst angewiesen“, erzählt der Wüstenforscher. Als Geologe und Klimaforscher ist Kröpelin am Institut für Ur- und Frühgeschichte an der Universität zu Köln tätig.

Dort, wo Kröpelin und seine Kollegen nach den Relikten einer sehr lange zurückliegenden Vergangenheit suchen, haben seit mindestens 5000 Jahren keine Menschen mehr gelebt. „Was wir finden, ist also sehr alt und gibt uns Hinweise auf die Umwelt- und Klimaverhältnisse vor Tausenden von Jahren“, sagt Kröpelin.

Spuren der Vorzeit

Die Spuren der Vorzeit finden die Forscher in den Ablagerungen von Seen, Flüssen, Pflanzen, Tieren und menschlichen Siedlungen. „Daraus können wir das Klima für ein Gebiet von zwei Millionen Quadratkilometern ableiten.“

Genaue Analysen dieser Ablagerungen belegen, dass die Sahara einst eine fruchtbare Region war. „Vor rund 11.000 Jahren, nach der letzten Eiszeit, wurde die Sahara zu einer Savanne.“ In der Folge lebten dort über mehrere Tausend Jahre Tiere und Menschen.

„Man kann sich diese Landschaft wie einen Nationalpark im heutigen Kenia vorstellen – mit großen Tieren und vielen Wasserstellen“, sagt Kröpelin. Dann aber begann vor etwa 7000 Jahren die Austrocknung dieses riesigen Gebiets. Ein Prozess, der wieder Jahrtausende gedauert hat. „Bis die Sahara zur Wüste wurde, vergingen fast 5000 Jahre.“

Turbulente Klimageschichte

Und was hat diese Verwüstung ausgelöst? „Ich bin Geologe, Geograf und Wüstenforscher – ich beschäftige mich mit den Auswirkungen des Klimawandels und nicht mit dessen Ursachen“, betont Kröpelin. „Die meisten Forscher aber gehen heute davon aus, dass es damals zu einer Verstärkung der Sonneneinstrahlung kam, weil sich der Abstand der Erde zur Sonne in den Sommermonaten verringert hatte.“

Die turbulente Klimageschichte der Sahara lässt sich mit archäologischen Methoden gut rekonstruieren. Funde von Steinwerkzeugen, Keramik oder Feuerstellen im Wüstensand belegen, dass bis vor etwa 5000 Jahren in dieser Region günstige Lebensbedingungen für Menschen herrschten.

Durch die Verlagerungen der menschlichen Siedlungen können Archäologen die Entwicklung des Klimas nachvollziehen. Auch die fantastischen Felsbilder der Sahara bezeugen, dass die heutige Wüste einst von Jägern und Sammlern bevölkert war. „Die Darstellungen von Menschen inmitten von wilden Tieren wie Nashörnern, Elefanten, Giraffen oder Straußen suggerieren geradezu paradiesische Lebensbedingungen während dieser ‚archaischen‘ Periode“, sagt Kröpelin.

Ablagerungen von Seen

Noch sehr viel genauer kann die Klimageschichte jedoch mit geologischen Methoden rekonstruiert werden, indem man die Ablagerungen von Seen untersucht, die präzise Aussagen über Niederschläge, Vegetation und menschliche Aktivitäten in prähistorischer Zeit ermöglichen. Um zu den nötigen Proben zu kommen, müssen sich die Forscher in die entferntesten Winkel der Wüste begeben. Etwa zum Yoa-See im Nordosten des Tschad, dem beeindruckenden Überrest eines der einst zahlreichen Seen in der „grünen Periode“ der Sahara.

„Dieser Oasensee ist heute noch 25 Meter tief, obwohl es in diesem Gebiet seit mehreren Tausend Jahren nicht mehr geregnet hat“, berichtet Kröpelin. Ein hydrogeologisches Wunder, das durch fossiles Grundwasser möglich wurde. „Dieser See wird von Regenwasser gespeist, das vor 5000 bis 10.000 Jahren gefallen ist und sich in den Gesteinsschichten angesammelt hat.“ Bis heute können Experten nicht erklären, warum gerade – und nur – in dieser Region trotz der extremen Verdunstung noch immer so tiefe Seen existieren.

Klimageschichte in 20.000 Schichten

Aus dem Boden unter diesem See haben Stefan Kröpelin und seine Expeditionskollegen mehrere Bohrkerne entnommen, um durch die Analyse der Proben ein präzises Bild der Klimaänderungen in der Ostsahara zu bekommen. Unter schwierigsten Bedingungen und mit viel Muskelkraft wurden die Zeugnisse der fernen Vergangenheit aus einer Tiefe von bis zu 16 Metern unter dem Seegrund herausgeholt.

Diesen stummen Zeitzeugen die gewünschten Informationen zu entlocken ist aufwendig und erfordert das Know-how vieler unterschiedlicher Spezialisten. „Wir haben für jeden einzelnen Winter und jeden Sommer der vergangenen Jahrtausende jeweils eine wenige Millimeter dünne Schicht, die in den Laboren unserer Heimatuniversitäten untersucht wird“, berichtet der Wüstenforscher über die Mühen der Ebene nach dem großen Abenteuer. Über 20.000 Schichten sind es insgesamt.

Spektakulärer Fund

„Um die Daten für alle 16 Meter zu bekommen, müssen viele Forscher jahrelang arbeiten.“ Bis in die Tiefe von acht Metern sind die Proben bereits untersucht und die Ergebnisse publiziert, auf die gesamte Klimageschichte der letzten 11.000 Jahre muss man aber noch etwas warten.

Einen der bislang aufsehenerregendsten unter zahlreichen spektakulären Funden machten die Wüstenforscher übrigens Anfang der 1980er-Jahre. „Damals wurde das größte Bauwerk der ganzen Ostsahara entdeckt“, erinnert sich Kröpelin. „Eine imposante, vor etwa 3000 Jahren errichtete Festung, von der vorher noch nie ein Mensch etwas gehört oder gelesen hatte.“

Obwohl unter dem Wüstensand der Ostsahara noch Arbeit für mehrere Generationen von Geologen und Archäologen wartet, werde es inzwischen aber immer schwieriger, Forscher für die gefährlichen Expeditionen zu gewinnen, erzählt der Geowissenschafter. „Die Sicherheitslage in der Sahara ist mittlerweile so schlecht, dass die meisten Experten das Risiko nicht mehr eingehen wollen.“

Auch die extremen Härten und der wochenlange Verzicht auf so ziemlich alles schrecken die heutige Forschergeneration stärker ab als ihre Vorgänger. „Ich gehöre offenbar zu einer aussterbenden Spezies“, lacht Stefan Kröpelin, dessen Feuer für die Ostsahara auch nach vier Jahrzehnten und mehr als 60 Expeditionen noch ungemindert brennt. (Doris Griesser, 23.12.2019)

Stefan Kröpelin – Die Grüne Vergangenheit der Sahara am 24.11.2018

EIKE – Europäisches Institut für Klima und Energie

12. Internationale EIKE-Klima- und Energiekonferenz (IKEK-12) am 23. und 24. November 2018 in Aschheim/München. Stefan Kröpelin ist studierter Geograph und Geologe, der nach seiner Ausbildung an der Freien Universität Berlin ab 1995 in Köln am Institut für Ur- und Frühgeschichte wirkt. Er ist einer der renommiertesten Expeditionsforscher mit dem Fachgebiet „Klima-, Kultur- und Landschaftswandel im ariden Afrika“, der vor allem für seine wissenschaftlichen Reisen in den Sudan und den Tschad bekannt geworden ist. In seiner Laufbahn hat er etwa 60 Expeditionen unternommen, die in zahlreichen populärwissenschaftlichen TV-Sendungen vorgestellt wurden. Dr. Kröpelin gab in seinem Vortrag zunächst einen Überblick über die von ihm erforschte Ost-Sahara, die sich auf dem Gebiet des Sudan, des Tschad, Libyens und Ägyptens befindet. Die Region ist der heute der trockenste Ort des Planeten Erde, was aber dank des natürlichen Klimawandels über die Jahrtausende längst nicht immer so war. Im Gegenteil: Wenn man an den ungarischen Forscher László Almásy denkt, bekannt aus dem Buch und Film „Der englische Patient“, der bereits in den 1930er Jahren „Schwimmer“ auf Höhlenmalereien in der Ost-Sahara entdeckte, weiß man, dass das Gebiet einst ein Paradies war. Der Forschungsreisende Kröpelin konnte durch seine Arbeit die Vermutungen Almásys bestätigen – und sogar noch um einen schier unglaublichen Fakt ergänzen. Die paradiesischen feuchten Zustände im Osten der Sahara herrschten zwischen etwa 8.500 und 5.300 vor Christus, also nach der letzten Kaltzeit und am Beginn der Jungsteinzeit, als höhere Temperaturen zu häufigen Regenfällen führten, damit den Grundwasserspiegel kräftig anhoben, und Oberflächengewässer und reiche Vegetation ermöglichten. Als Folge der allmählichen Austrocknung der Region seit rund 7.000 Jahren wanderten die menschlichen Bewohner Richtung Süden in den heutigen Sudan oder ins spätere Ägypten, wo sie am Nil mit seinen fruchtbringenden Überschwemmungen die erste Hochkultur der Erde begründeten. Die langsame Austrocknung der Sahara sei hervorgerufen worden durch eine sukzessive Abkühlung des Klimas, analog zur Savannenbildung durch Aufwärmung. Interessanterweise habe die heutige Sahara-Wüste längst nicht die Ausmaße, die sie während des Maximums der letzten Eiszeit vor etwa 20.000 Jahren hatte. Damals habe sich die Wüste hunderte Kilometer weiter nach Süden in die heutige Sahel-Zone erstreckt. Wie konnte Dr. Kröpelin das Klimageschehen in Nordafrika über die Jahrtausende rekonstruieren? Welche natürlichen Klima-Anzeiger bietet die Region? Eine der besten Quellen für Klimadaten sind die Ablagerungen am Boden des größten Sees der Sahara, dem Yoa-See in der Oase von Ounianga im Nordost-Tschad, aus dem täglich so viel Wasser verdunstet, wie die Stadt Köln täglich verbraucht. Der Verlust wird dabei durch die üppigen fossilen Grundwasservorkommen ausgeglichen. Aber nicht nur verborgene Daten tief im Boden eignen sich, um die Vergangenheit des Klimas in den letzten Jahrzehntausenden präzise zu rekonstruieren – auch die menschliche Besiedelung der Region und ihre Hinterlassenschaften sind ein zuverlässiger Klimaanzeiger. Besonders eindrucksvoll in diesem Zusammenhang sind die besagten Höhlenbilder, die den Sandstürmen und der Hitze erstaunlich gut trotzen konnten. Diese prähistorischen Kunstwerke wurden nicht in kurzer Zeit angefertigt, sondern über Jahrtausende. Die abgebildeten Objekte wie die schwimmenden Menschen oder Rinderherden stehen für verschiedene Phasen der Besiedelung. Die nachgewiesene Allmählichkeit der damaligen Klimaveränderung widerspreche der „Tipping Point“-Katastrophentheorie, die einen „Klimakollaps“ mit drastischen Veränderungen der Umwelt in nur einer menschlichen Generation vorhersagt. Tatsächlich zeigen Kröpelins Forschungsergebnisse, dass der Klimawandel in der Sahara so langsam vonstattenging, dass ein Mensch innerhalb seiner Lebenszeit kaum etwas davon mitbekam. Stefan Kröpelin verweist in dem Zusammenhang auch auf die politische Nutzung der aktuellen Klimakatastrophentheorie, die sogar für die Massenimmigrationspolitik missbraucht werde. Der exponentielle Anstieg der Weltbevölkerung in den nächsten 50 Jahren – das sei das tatsächliche Problem, vor dem unsere Zivilisation stehe.