Trotz des Ausbruchs des Supervulkans Toba überlebten die Menschen in Südafrika

Stellen Sie sich vor, Sie leben in Afrika und der Sommer ist plötzlich vorbei und wird in keiner Weise wiederkommen. Der Himmel wird tagsüber grau und nachts rot. Blumen blühen nicht. Bäume sterben im Winter. Große Säugetiere wie die Antilope verhungern und versorgen die von ihnen abhängigen Raubtiere (Fleischfresser und menschliche Jäger) mit wenig Fleisch und Fett. Dann wiederholt sich Jahr für Jahr derselbe schreckliche Zyklus.

Dies ist ein Bild des Lebens auf der Erde nach dem Ausbruch des Supervulkans Mount Toba in Indonesien vor etwa 74.000 Jahren. In einem Artikel, der diese Woche in Nature veröffentlicht wurde, zeigen Wissenschaftler, dass die Menschen der frühen Neuzeit an der südafrikanischen Küste trotz des Ereignisses gedieh.

Es wird angenommen, dass der Ausbruch des Mount Tambor, der 1815 hunderte Male kleiner war als Toba, ebenfalls in Indonesien, 1816 für das Jahr ohne Sommer verantwortlich war. Die Auswirkungen auf die Menschheit waren gravierend - niedrige Erträge in Eurasien und Nordamerika, Hungersnot und massive Migrationen. Der Toba-Vulkan hat mit einer Fläche von 1.775 km2 die größte Caldera der Welt. Der größte See der Insel Sumatra befindet sich in der Caldera. Die Wirkung des Mount Toba, eines Supervulkans, der selbst die massiven Ausbrüche von Yellowstone in der tieferen Vergangenheit überschattet, hat spürbare Auswirkungen auf Menschen auf der ganzen Welt.

Das Ausmaß des Aschefalls zeugt vom Ausmaß der ökologischen Katastrophe. Die enorme Menge an Aerosolen, die in die Atmosphäre gelangten, reduzierte die Menge an Sonnenlicht erheblich - mit Schätzungen zwischen 25 und 90 Prozent. Unter diesen Bedingungen ist das Aussterben der Pflanzen vorhersehbar, und es gibt Hinweise auf signifikante Austrocknungen, Brände und Veränderungen in der Pflanzengemeinschaft in Ostafrika unmittelbar nach dem Toba-Ausbruch.

Wenn der Mount Tambora ein ganzes Jahr lang solche Verwüstungen angerichtet hat, können wir uns eine weltweite Katastrophe mit dem Ausbruch von Toba vorstellen, einem mehrjährigen Ereignis, das das Leben vom Aussterben bedroht hat.

In Indonesien wäre die Quelle der Zerstörung für die Zeugen offensichtlich gewesen - allerdings nicht lange vor ihrem Tod. Wie konnte jedoch eine vor 74.000 Jahren in Afrika lebende Familie von Jägern und Sammlern die Gründe für den plötzlichen und verheerenden Wetterwechsel verstehen? Hungersnot setzte ein und viele Menschen starben an Unterernährung. Soziale Gruppen waren am Boden zerstört und die Gesellschaft stand kurz vor dem Zusammenbruch.

Die Auswirkungen des Toba-Ausbruchs würden jedoch zweifellos einige Ökosysteme stärker als andere betreffen und möglicherweise Gebiete - sogenannte Refugien - schaffen, in denen einige menschliche Gruppen während der gesamten Katastrophe besser überlebten als andere. Die Lebensbedingungen hängen weitgehend von der Art der verfügbaren Ressourcen ab. Küstenressourcen wie Schalentiere sind sehr nahrhaft und weniger anfällig für Eruptionen als Pflanzen und Tiere im Landesinneren.

Der Vulkan Toba spuckte Steine, Gas und winzige mikroskopisch kleine Glasstücke (Cryptotephra) aus, die unter dem Mikroskop eine charakteristische Hakenform haben. In der Atmosphäre verbreiten sich diese unsichtbaren Fragmente auf der ganzen Welt.

Panagiotis Karkanas, Direktor des Archäologischen Forschungslabors Malcolm H. Wiener in Griechenland untersuchte die Fragmente dieser Explosion unter einem Mikroskop in einem in Harz eingeschlossenen archäologischen Sediment.

Die Scherbe wurde an einer archäologischen Stätte im Felsen namens Pinnacle Point 5-6 an der Südküste Südafrikas in der Nähe von Mossel Bay gefunden. Die Einlagen stammen aus 74.000 Jahren.

Zu Beginn der Studie rekrutierte das Wissenschaftlerteam eine Expertin für Kryptophragraphie, Christine Lane, die die Doktorandin Amber Ciravolo in den erforderlichen Methoden schulte. Rachel Johnson trat später als Laborleiterin bei und entwickelte neue Bewertungsmethoden.

Dank der Unterstützung der National Science Foundation entwickelten sie das Cryptotephra Archaeological and Geological Research Laboratory von Grund auf neu, das nun nicht nur in Afrika, sondern auch in Italien, Nevada und Utah an Projekten beteiligt ist.

Ein Stück Vulkanglas ist eine hervorragende chemische Signatur, mit der Wissenschaftler einen Vulkanausbruch verfolgen können. In einem Artikel in Nature beschreibt das Forscherteam die Entdeckung dieser Trümmer an zwei archäologischen Stätten an der südafrikanischen Küste, wobei die Trümmer auf Toba zurückgeführt und menschliche Aktivitäten während und nach dem Vulkanausbruch dokumentiert werden.

Viele frühere Studien haben versucht, die Hypothese zu überprüfen, dass Toba einen ernsthaften Einfluss auf den Menschen hatte. Aber sie scheiterten, weil sie keine endgültigen Beweise lieferten, die das menschliche Leben mit dem genauen Zeitpunkt des Ereignisses in Verbindung brachten.

Die meisten Studien haben untersucht, ob Toba Umweltveränderungen verursacht hat. Dies ist geschehen, aber solchen Studien fehlen die archäologischen Beweise, die erforderlich sind, um zu zeigen, wie Toba den Menschen beeinflusst.

Das Pinnacle Point-Team war führend bei der Entwicklung und Implementierung hochentwickelter archäologischer Techniken. Sie messen alles vor Ort millimetergenau mit einer gemeinsamen Station, einem in Taschencomputern integrierten Lasermessgerät für eine genaue und fehlerfreie Aufzeichnung.

Proben von der Generalstation und Tausenden anderer Punkte, die Steinartefakte, Knochen und andere kulturelle Überreste alter Bewohner darstellen, wurden verwendet, um digitale Modelle der Wohnorte zu erstellen.

Diese Modelle erzählen viel darüber, wie Menschen an diesen Orten lebten und wie sich ihre Aktivitäten im Laufe der Zeit verändert haben, sagt Erich Fischer, ein Forscher am Institut für menschliche Ursprünge, der aus den Daten detaillierte fotorealistische 3D-Modelle erstellt hat. Wir fanden heraus, dass während und nach dem Toba-Ausbruch die Menschen dauerhaft in Südafrika lebten und es keine Hinweise darauf gab, dass der Ausbruch ihr tägliches Leben beeinträchtigte.

Neben dem Verständnis, wie Toba die Menschen in dieser Region beeinflusst, hat die Studie weitere wichtige Auswirkungen auf archäologische Datierungsmethoden. Archäologische Daten in diesen Altersgruppen sind ungenau - normalerweise 10 Prozent (oder 1000 Jahre) Fehler. Der Aschefall war jedoch ein sehr schnelles Ereignis, das genau datiert ist. Die Absetzzeit vulkanischer Sedimente dauerte wahrscheinlich etwa zwei Wochen - augenblicklich unter geologischen Bedingungen.

Wir haben an zwei Standorten Niederschläge gefunden, sagen Wissenschaftler. Der Pinnacle Point Rockhelter-Standort (wo Menschen lebten, aßen, arbeiteten und schliefen) und ein etwa 10 Kilometer entfernter Open-Air-Standort namens Vleesbaai. Es gab Leute auf der Baustelle, möglicherweise Mitglieder derselben Gruppe wie am Pinnacle Point, die Steinwerkzeuge herstellten. Durch die Suche nach vulkanischen Sedimenten an beiden Standorten können wir die beiden Datensätze fast gleichzeitig verknüpfen.

Nicht nur das, sondern auch die Position der Trümmer ermöglicht es Wissenschaftlern, einen unabhängigen Test für das Alter des Standorts bereitzustellen, der mit anderen Methoden bewertet wird. Die Menschen lebten vor 90.000 bis 50.000 Jahren am Pinnacle Point 5-6. Die Wissenschaftler verwendeten optisch stimulierte Lumineszenz (OSL), um das Alter aller Bodenschichten und Sedimente zu bestimmen. OSL bestimmt, wann einzelne Sandkörner zuletzt Licht ausgesetzt wurden und ein Alter von etwa 74.000 Jahren aufwiesen.

In den 1990er Jahren begannen Wissenschaftler zu argumentieren, dass der Ausbruch des Mount Toba, des mächtigsten in den letzten zwei Millionen Jahren, einen langen vulkanischen Winter verursachte, der möglicherweise die Ökosysteme der Welt verwüstete und zum Massensterben der Menschen führte, sogar fast zu einem vollständigen Aussterben führte Aussterben - die so genannte Engstelle der menschlichen Zivilisation. Es wird angenommen, dass von der afrikanischen Bevölkerung, der wichtigsten für die gesamte Menschheit, nur etwa 10.000 Menschen den Ausbruch überlebten.

Entlang der nahrungsreichen Küste im südlichen Afrika, neue Forschungsergebnisse zeigen, dass blühte Menschen trotz der Toba Eruption, möglicherweise aufgrund der einzigartigen Ernährung dieser Küste. Jetzt können andere Forschungsgruppen die in dieser Studie entwickelten neuen und fortschrittlichen Methoden anwenden und sie auf andere Teile Afrikas anwenden, um festzustellen, ob dies die einzige Siedlung war, die diese verheerenden Zeiten erfolgreich überstanden hat.