Lumineszenz Geochronologie in der Geoarchäologie

Der letzte Glazialzyklus, welcher den Zeitraum von 115 000 bis 11 000 Jahre vor heute umfasst, ist charakterisiert durch ein besonders instabiles Klima und beinhaltet einige der kältesten Klimaphasen der letzten 2 Millionen Jahre. Klimatisch bedingte Umweltveränderungen wirkten sich drastisch auf das damalige Landschaftsbild aus und hatten erheblichen Einfluss auf die menschliche Evolution, sowie das Verbreitungsmuster und die Kultur des frühen Menschen. Auch das Aussterben der Neanderthaler könnte mit diesen Klimaschwankungen in ursächlichem Zusammenhang stehen. Daher bedarf die Beziehung Klima-Mensch einer sehr genauen Untersuchung. Exakte Chronologien für die menschlichen Aktivitäten sowie gut datierte Paläoumweltarchive sind daher von zentraler Bedeutung in der Geoarchäologie um so unser Verständnis der Menschheitsgeschichte weiter zu verbessern. Optisch stimulierte Lumineszenz (OSL) Datierung ist ein sich dynamisch entwickelndes Teilgebiet der Geochronologie. Die neueste methodische Entwicklung besteht darin, einzelne sandgroße Quarz- oder Feldspatkörner zu datieren, wodurch völlig neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet werden. Erste Pionierarbeiten haben gezeigt, dass mit dieser Einzelkorn Technik archäologische Schichten im Eingangsbereich von Höhlen zuverlässig datiert werden können und wahrscheinlich auch die genaue zeitliche Einstufung von Sedimenten, welche in Gletschernähe abgelagert wurden, möglich ist. Eine Vielzahl neuer Umweltarchive und Prozesse können mittels der OSL-Einzelkorn Technik somit untersucht werden. Die ausländische Gastforschungsstätte (Univ. Wollongong, Australien) betreibt ein renommiertes Geochronologie Labor, mit besonderer Expertise auf dem Gebiet der OSL-Einzelkorn Datierung. Der Stipendiant wird an einem internationalen Forschungsprojekte mitarbeiten, welches auf Südafrika fokussiert. Dabei wird die Entstehung des modernen menschlichen Verhaltens (Entwicklung der Sprache, Fähigkeit zum abstrakten Denken etc.) und welche Rolle Paläoumweltveränderungen dabei spielten, vor Ort untersucht. Training in der OSL-Einzelkorn Datierungstechnik sowie in Geländeaspekten der Geoarchäologie erfolgt durch zwei Experten auf diesen Gebieten: Prof. R. Roberts und Dr. Z. Jacobs. Basierend auf einem sorgfältig geplanten Forschungsprogramm wird die OSL Einzelkorn Methode auf archäologische Ausgrabungen und Paläoumweltarchive im Ostalpen Raum in einer zweiten Arbeitsphase angewandt. Wir konzentrieren uns zunächst auf die archäologischen Schichten im Eingangsbereich der Vindija Höhle (Nord Kroatien) sowie auf ausgewählte Löss Sequenzen östlich der Alpen, in welche steinzeitliche Menschenfunde und Artefakte eingeschaltet sind. Diese Sedimentabfolgen werden mittels der OSL Technik datiert, wobei ein spezieller methodischer Ansatz es uns ermöglicht, eine OSL Chronologie mit sehr hoher interner Präzession zu erstellen. Anschließend können diese zeitlich gut definierten Höhlen und Löss Sequenzen mit U-Th datierten Speläothemen korreliert werden. Diese Verbesserung in der Chronologie ermöglicht es, die Beziehung Klima-Mensch direkt und genauer zu untersuchen und soll helfen die Interpretation der archäologischen Befunde zu verfeinern und Zusammenhänge zu Klima und Umweltveränderungen aufzuzeigen. In einem letzten Schritt werden die archäologischen und paläoklimatischen Daten von Südafrika und dem Ostalpen Raum miteinander verglichen. Diese Gegenüberstellung von gut datierten archäologischen Schlüsselsequenzen und Paläoumweltarchiven aus der Nord- und Südhemisphäre ist von besonderer Bedeutung, weil a) die Entwicklung des anatomisch modernen Menschen (Homo sapiens) ihren Ursprung in Afrika nahm, b) die Migration des Homo sapiens nach Europa von Afrika ausging und c) der anschließende Niedergang der Neanderthaler in Europa stattfand. Bei all diesen Ereignissen spielen klimatische Veränderungen wahrscheinlich eine zentrale Rolle.