Menschliche Auswirkungen auf die Tropen und Erdsysteme in der Vergangenheit

In den letzten fünf Jahren der Tropenforschung konnte nicht nur die lange menschliche Präsenz gezeigt werden, sondern auch das menschliche Erbe und dessen Auswirkungen auf die tropischen Ökosysteme. Dieses Projekt widmet sich meheren Methoden, um detailierte Aufzeichnungen menschlicher Interaktionen aufzubauen.

Böden - Wandel der Erde

Die Bodenerosion ist eine der größten Herausforderungen für die Tropen in den kommenden Jahrzehnten (State of the Tropics, 2020). Während Archäologen häufig nach monumentalen Bauwerken als Schlüsselindikatoren für die Anwesenheit und die Auswirkungen des Menschen Ausschau halten, hat sich in tropischen Kontexten die menschliche Bewirtschaftung der Böden als eine der offensichtlichsten und dauerhaftesten Spuren menschlicher Anwesenheit herausgestellt. Im Amazonasbecken zum Beispiel wurden entlang des Amazonas und seiner Nebenflüsse dunkle Erde entdeckt, die sich manchmal über Kilometer erstreckt.

Dieses Teilprojekt widmet sich der Sedimentanalyse aus archäologischen und paläoökologischen Sequenzen, um zu erforschen, wie die Menschen die tropischen Böden in der Vergangenheit modifizierten. In Zusammenarbeit mit Sedimentologen und Geologen der Friedrich-Schiller-Universität Jena, dem Deutschen Geoforschungszentrum Potsdam und dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie, verwendet die Gruppe Geochemie (darunter Stabilisotopenanalyse) und Mikromorphologie, um zu bestimmen, inwiefern die anthropogenen Böden ein pan-tropisches Phänomen sind sowie deren einzigartige Eigenschaften, die sie für die Lebensmittelproduktion relevant machen könnten. 

Dynamik von Feuer - eine brennende Frage

In den letzten Jahren sind dramatische Waldbrände über die Tropen hinweggefegt, wobei der Rauch oft Tausende von Kilometern zwischen den Kontinenten transportiert wurde. Aus unserer heutigen Sicht scheint der Einsatz von Feuer in tropischen Wäldern zwangsläufig zerstörerisch und letztlich unklug zu sein. Es gibt jedoch immer mehr Belege dafür, dass die Ureinwohner in den Tropen Feuer zur Steuerung der Vegetationsstruktur, zur Rodung des Unterholzes und zur Förderung bestimmter Ressourcen einsetzen. Tatsächlich hat die Einstellung dieser Feuerdynamik während der Kolonialzeit oder unter dem Deckmantel des modernen Naturschutzes oft zu unbeabsichtigten Folgen geführt.

Zusammen mit der Abteilung für Archäologie führt dieses Projekt Holz- und Mikroholzkohlenanalysen sowie Biomarkeranalysen von archäologischen und paläoökologischen Sedimenten sowie von Baumringen durch, um zu untersuchen, wie sich das Brandmanagement in den Tropen über die Zeit verändert hat. Durch die Erforschung der sich ändernden Feuerintensität und -häufigkeit soll dokumentiert werden, wie verschiedene Gesellschaften die Feuer- und Ökosystemdynamik verändert haben, von der Vergangenheit bis in die jüngste Geschichte und die Gegenwart.

Arten und Nährstoffströme - von der Megafauna bis zur biologischen Vielfalt von Inseln

Der Reichtum an Pflanzen und Tieren macht die Tropen zu einem entscheidenden Ort, um historische Gesellschaften und deren Auswirkungen auf die Artenvielfalt zu erforschen. Hierfür können Paläontologie, Zooarchäologie und Archäobotanik genutzt werden, um Veränderungen von Artenverbreitung und -verhalten nach der Ankunft der Menschen zu identifizieren. Stabilisotopenanalysen können hingegen eingesetzt werden, um Ernährung und Fortbewegung von Tieren nach dem Eintreffen der Menschen zu untersuchen.

Dieses Teilprojekt findet in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Archäologie statt, um zooarchäologische und archäobotanische Methoden an verschiedenen archäologischen Stätten in den Tropen anzuwenden und um die Auswirkungen des Menschen auf die Artenvielfalt zu untersuchen. Mit einem besonderen Fokus auf der Megafauna, arbeitet das Team mit dem LASTJOURNEY-Team zusammen und wendet vorrangig Isotopenanalysen von Megafauna-Überresten an, um Veränderungen des Migrationsverhalten und Ökologie nach dem Eintreffen der Menschen zu untersuchen.

Bäume und Landschaften

Zunehmende Belege sprechen dafür, dass der Mensch die Verteilung und Struktur der tropischen Wälder selbst stark beeinflusst hat. Die isoTROPIC-Gruppe leistet Pionierarbeit bei der Nutzung der Dendrochronologie und der historischen Ökologie lebender Tropenbäume zur Erforschung vergangener menschlicher Bewirtschaftungspraktiken im Amazonasbecken. Dazu zählen Tiefbohrungen in paläoökologischen Böden, Isotopenanalysen von Pollen, Phytolithen sowie Biomarkeranalysen,  um Veränderungen in lokalen und regionalen Wäldern zu erforschen - einschließlich des Ausmaßes der menschlichen Rodung.

Dieses Teilprojekt versucht den Einsatz tropischer Dendrochronologie und die Analyse paläoökologischer Böden in archäologischen Kontexten weiter voranzutreiben. Hierbei sollen besonders alte Bäume in Amerika, Afrika und Asien dendrochronologisch untersucht werden, um zu bestimmen, wie sich die Forstwirtschaft mit dem Beginn es Kolonialismus veränderte. Bohrungen in Seen können währenddessen genutzt werden, um Fragen wie die Auswirkungen der Ausbreitung des Reisanbaus in Asien und den Grad der Veränderung der Waldbedeckung nach der Ankunft der Europäer und der Beendigung der indigenen Bewirtschaftung in Teilen der Tropen zu untersuchen.

Erdsysteme - ein tropisches ‚Anthropozän‘

Da tropische Wälder offensichtlich in eine Reihe von Erdsystemen eingebunden sind, lassen Beobachtungen vergangener, vom Menschen verursachter Veränderungen dieser Lebensräume die Möglichkeit aufkommen, dass menschliche Gesellschaften auch frühe regionale und sogar globale Veränderungen der Erdsysteme ausgelöst haben könnten. Wie Abbildung 1 zeigt, ist es durch die Kombination von Daten aus den oben genannten Gebieten möglich, Landnutzungskarten und damit Karten über die Veränderung der Bodenbedeckung für verschiedene Teile der Tropen zu unterschiedlichen Zeitpunkten sowie deren Potenzial für Veränderungen der Erdsysteme zu erstellen.

Dieser Teil des Projekts wird auf den laufenden Aktivitäten des PANTROPOCENE-Projekts aufbauen, um pantropische Landnutzungskarten für verschiedene Teile der Tropen zu entwickeln. Dabei soll untersucht werden, inwieweit pleistozäne Jäger und Sammler, holozäne Nahrungsmittelproduzenten, tropische Stadtbewohner und europäische Kolonialeinflüsse in unterschiedlichem Maße Veränderungen des Erdsystems ausgelöst haben könnten. Auf diese Weise können wir feststellen, inwieweit vergangene menschliche Handlungen Hinterlassenschaften und Herausforderungen für heutige Gesellschaften hinterlassen haben, und das Ausmaß des heutigen menschlichen Einflusses im Vergleich zur Vergangenheit quantitativ bewerten.