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Eiszeitmenschen haben plötzliche Umweltumbrüche überlebt
Fußabdrücke als Zeitzeugen: Vor 23.500 bis 21.700 Jahren betraten Menschen immer wieder das Ufergebiet eines eiszeitlichen Sees im heutigen New Mexico. Neue Analysen der Sedimente enthüllen, dass sie dort ausgeprägte Klimaschwankungen und schwere Trockenphasen erlebten. Während der See schrumpfte und die Pflanzenwelt sich verwandelte, blieb die Region offenbar ein wiederkehrendes Ziel.
Tucson (U.S.A.). Wo sich heute die weißen Gipssanddünen des White-Sands-Nationalparks erstrecken, lag während der letzten Eiszeit der große Otero-See. An seinen Ufern hinterließen Menschen, Mammuts und Riesenfaultiere Abdrücke im feuchten Boden. Diese Fußspuren gehören zu den ältesten bislang bekannten direkten Zeugnissen menschlicher Anwesenheit in Nordamerika.
Ihre Datierung auf mehr als 20.000 Jahre hatte zunächst eine wissenschaftliche Debatte ausgelöst. Denn Wasserpflanzen können alten Kohlenstoff aus dem See aufnehmen, wodurch Radiokarbonmessungen ein zu hohes Alter vortäuschen. Inzwischen stützen unabhängige Datierungen das hohe Alter, doch erst eine genauere Zeitfolge ermöglicht es, die damaligen Umweltveränderungen nachzuzeichnen.
Forscher des U.S. Geological Survey (USGS) um Kathleen B. Springer haben nun die Grabungsfläche erweitert und die Sedimentschichten umfassend untersucht. Sie kombinierten neue Datierungen von Nadelbaumpollen und Samen der Wasserpflanze Ruppia mit geologischen, chemischen und biologischen Spuren des früheren Klimas.
Die erweiterte Grabung reicht über 25 Meter und erschließt rund 2,7 Meter mächtige Ablagerungen. Auf 20 verschiedenen Schichthorizonten und Schichtpaketen haben die Forscher menschliche Fußabdrücke festgestellt, von denen sie 152 vermessen konnten. Hinzu kommen Spuren großer Eiszeittiere sowie parallele Rillen, die möglicherweise von einfachen, über den Boden gezogenen Transportgestellen stammen.
Für die Altersbestimmung isolierte das Team mit verbesserten Laborverfahren bis zu 75.000 Pollenkörner je Probe. Damit ließ sich der Einfluss moderner Kohlenstoffverunreinigungen verringern und die Unsicherheit der Pollendatierungen deutlich reduzieren. Gemeinsam mit korrigierten Messungen an Wasserpflanzensamen ergeben die Altersmodelle eine Zeitspanne von etwa 23.500 bis 21.700 Jahren für die menschlichen Fußspuren.
Das Besondere: Die Ablagerungen lassen Rückschlüsse auf Umweltbedingungen in zeitlichen Schritten von durchschnittlich rund 50 Jahren zu. Dadurch können die Forscher nicht nur einen langfristigen Landschaftswandel verfolgen, sondern auch kürzere Trockenphasen erkennen, die für einzelne Menschengenerationen relevant waren.
Vor etwa 24.200 Jahren bedeckte der Otero-See noch das untersuchte Gebiet. Die umliegenden Hänge waren von Nadelwäldern geprägt, während die mittleren Jahrestemperaturen ungefähr vier Grad unter dem heutigen Wert lagen. Ab etwa 23.600 Jahren vor heute gingen die Wasserstände zurück, die Temperaturen stiegen und die Vegetation veränderte sich zunehmend.
Pollen zeigen, wie Kiefern und andere Nadelbäume nach und nach Eichen sowie einer von Beifuß geprägten Steppe wichen. Bakterielle Membranlipide und Wachsrückstände von Pflanzenblättern liefern zugleich Hinweise auf Temperatur, Feuchtigkeit und die Herkunft der Niederschläge. Auch mineralische Veränderungen und Reste winziger Wasserlebewesen bestätigen den Übergang vom See zu einer zeitweise feuchten, zunehmend salzigen Ebene.
Besonders einschneidend war eine kurze, ausgeprägte Trockenphase vor ungefähr 23.200 Jahren. Sie fällt zeitlich mit einem abrupten Klimaereignis zusammen, das auch in grönländischen Eisbohrkernen nachweisbar ist. Der genaue Mechanismus dieser Fernwirkung ist noch ungeklärt. Die Daten legen aber nahe, dass das Seebecken damals sehr rasch Wasser verlor und größere Flächen begehbar wurden.