Wie der Mensch seit dem Ende der letzten Kaltzeit (etwa 9500 vor Christus) Landschaften besiedelt, sie allmählich in Besitz genommen und verändert hat, sind entscheidende Fragen der Archäologie an der Schwelle zu einem neuen Jahrtausend. Denn so modern uns die "Umweltzerstörung" anmuten mag, so zeigen neuere Forschungsergebnisse doch, dass sie Tradition hat: Mit dem Schritt vom Jäger zum Bauern begann der Mensch, seine natürliche Umgebung umzugestalten und das mitunter gründlich. Dieser Einfluss vollzog sich freilich im Rahmen des klimatischen Wandels der Nacheiszeit. In jeder geographischen Region und in jeder Epoche war demnach eine eigene, spezifische Kombination von Faktoren für die Veränderungen verantwortlich.

Die Wechselbeziehungen zwischen Mensch und Umwelt im Rahmen archäologischer Fragestellungen zu untersuchen, setzt eine Disziplinen übergreifende Zusammenarbeit zwischen Kultur- und Naturwissenschaften, insbesondere zwischen Archäologen und Geoarchäologen, voraus. Ein gutes Beispiel solchermaßen fruchtbarer Kooperation bietet die Erforschung des im Nordosten der Peloponnes gelegenen Beckens von Phlious durch die Forschungsstelle Archäometrie der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, das Geographische Institut der Universität Bonn und das Institut für Ur- und Frühgeschichte der Universität Heidelberg.

Namengebend für die Region war die Stadt Phlious, die einst am Ostrand des Beckens lag und ihre Blüte im 5. und 4. Jahrhundert vor Christus erlebte. Das Becken, das die größte Ebene des korinthischen Binnenlandes umfasst, liegt heute fernab der großen Straßen, vom Tourismus kaum berührt.

In der Antike jedoch verliefen dort wichtige Landwege. Sie verbanden die Landschaften Korinthia und Argolis mit dem arkadischen Hochland der Zentralpeloponnes. Darüber hinaus galt das Becken als eine der fruchtbarsten und wasserreichsten Landstriche Südgriechenlands. Noch heute laufen dort zahlreiche Quellbäche des Asopos zusammen, der nach Norden weiterfließt und unweit Sikyon in den Korinthischen Golf mündet. Ein in der Antike wie heute noch weit gerühmtes landwirtschaftliches Produkt ist der Rotwein.

Die Landschaft hat sich seit jener goldenen Zeit grundlegend gewandelt. Gab es um 9500 vor Christus noch bewaldete Berghänge, werden heute die unteren Hangbereiche – wie auch die Ebene – intensiv landwirtschaftlich genutzt. Die steileren Hänge sind allenfalls von einer schwer zu durchdringenden Macchia bedeckt. Dieses aus mediterranen Regionen so vertraute Landschaftsbild hat in erster Linie der Mensch verschuldet, der aus einer Natur- eine Kulturlandschaft machte.

Die Fruchtbarkeit und die günstigen antiken Verkehrsverbindungen ließen bedeutende Siedlungsreste erwarten. Dennoch war die Gegend bislang ein nahezu "weißer Fleck" auf der archäologischen Landkarte. Im Nordwesten des Beckens wurde in den siebziger Jahren immerhin die mykenische Nekropole von Aidonia (15. – 13. Jahrhundert vor Christus) mit außergewöhnlich reichen Goldbeigaben entdeckt, die zugehörige Siedlung blieb aber verborgen. Aufsehen erregte ferner eine Großsiedlung der frühen Bronzezeit, etwa aus der Zeit zwischen 2500 und 2200 vor Christus, die 1995 bei Ausgrabungen des griechischen Antikendienstes nahe der Ortschaft Petri im zentralen Teil des Beckens zu Tage kam; vermutlich gehörte sie zu den wichtigs-ten Orten jenes Zeitabschnitts auf der Nordostpeloponnes.

Um die gesamte Region zu erforschen, müssen wir uns anderer Methoden bedienen als bei der Konzentration auf einen Fundort. Die systematische Oberflächenprospektion (Survey) ist in einem solchen Fall die wichtigste archäologische Methode. Dazu unterteilen wir das Arbeitsgebiet in Feldervon durchschnittlich jeweils 2500 Quadratmetern Größe, die Reihe für Reihe nach Spuren menschlicher Besiedlung und Landnutzung abgesucht werden. Solche Oberflächenfunde sind in der Regel schlichtweg Siedlungsabfall und wenig spektakulär: Scherben von Haushaltskeramik und Dachziegeln, seltener Steingeräte und noch seltenerer Metallartefakte. Dennoch: Die Häufigkeitsverteilungen und die chronologische Einordnung der Funde geben Anhaltspunkte zum Siedlungsmuster und eventuell auch zur Siedlungsdichte durch die Zeiten hindurch.

Parallel zum Survey versuchen die Geoarchäologen, anhand von Bohrungen und Aufschlüssen die Sedimentationsprozesse während der letzten 10 000 Jahre nachzuvollziehen, um so die zeitliche und räumliche Veränderung der Landoberfläche zu rekonstruieren. Zur Datierung der Sedimente dient die noch junge Methode der Optisch Stimulierten Lumineszenz (OSL, vergleiche "Lumineszenz-Datierung eiszeitlicher Sedimente" von Ludwig Zöller und Günther A. Wagner, Spektrum der Wissenschaft 4/1992, S. 40). Bislang wurde das Alter von Sedimentschichten anhand darin eingeschlossener Objekte bestimmt, beispielsweise durch 14C-Altersbestimmung von Holzkohle-Resten oder durch Vergleich von Scherben und anderen Artefakten mit etablierten archäologischen Chronologien. Diese Datierungen sind aber bei Sedimenten recht unsicher, denn die Objekte können beispielsweise von Flüssen aus älteren Schichten angeschwemmt worden sein. OSL hingegen bestimmt den Ablagerungszeitpunkt der Mineralkörner direkt.

In den beiden Kampagnen von 1998 und 1999 konzentrierten sich die Archäologen auf den zentralen und den westlichen Teil des Beckens. Der Survey dort ergab eine große Dichte antiker Hinterlassenschaften. Erwähnt seien zwei besonders wichtige Neuentdeckungen. Am Fuße eines Berges am südlichen Beckenrand ließ ein Bauer mit einem Bulldozer Erde abschieben, um Terrassen für eine Olivenplantage anzulegen. Bei der Begehung des Areals fanden wir einen Platz von nur etwa fünf mal fünf Meter mit Terrakotten und Miniaturgefäßen der archaischen Zeit (6. Jahrhundert vor Christus) regelrecht bedeckt. Es handelte sich um Votivgaben, in einem Heiligtum einer weiblichen Gottheit dargebracht. Der Versuch einer Identifikation mit Heiligtümern, die von antiken Geschichtsschreibern oder in Inschriften für die Gegend erwähnt werden, gelang leider noch nicht.

Des weiteren entdeckten wir 1999 vermutlich die zur erwähnten Nekropole gehörende mykenische Siedlung. Sie lag dem Friedhof gegenüber auf einem an zwei Seiten schroff abfallenden und deshalb strategisch günstigen Hügel. Vom Typus her erinnert diese Akropolis von Aidonia an Orte, die wir aus anderen Landschaften als Sitz zeitgenössischer Eliten kennen.

Irritierend waren die großen Altersunterschiede zwischen den Survey-Funden aus der Ebene und denen der umgebenden Anhöhen: Während wir in der Ebene bisher keine Fundstelle entdeckten, die älter als das 6. Jahrhundert vor Christus gewesen wäre, fanden wir auf höher gelegenen Flächen Siedlungsspuren nahezu aller Epochen seit der Kupferzeit im 4. Jahrtausend vor Christus. Haben vielleicht Sedimente urgeschichtliche Siedlungsreste in der Ebene verschüttet? Die geoarchäologischen Untersuchungen deuten tatsächlich auf erhebliche Veränderungen des Landschaftsreliefs seit der letzten Kaltzeit hin.

Anhand von 19 Bohrungen und vier Baggerschürfen wurde ein zwei Kilometer langes Profil des Sedimentaufbaus im Becken von Phlious erstellt. Den Hangfuß seiner Ränder bedeckt ein mächtiges Sediment, wie es sich infolge von Bodenerosion ansammelt (fachlich "Kolluvium"). Die hohen Konzentrationen eingeschlossener Objekte wie Keramikbruchstücke und Holzkohlen zeigen eindeutig den Einfluss des Menschen. Solche Sedimente sind aus landwirtschaftlich genutzten Regionen gut bekannt. Ihre Ablagerung begann meist schon im Zuge der Waldrodung während der ersten Besiedelungsphase.

Verborgen in der Tiefe

Unter den Kolluvien folgen ab etwa 8,50 Meter Tiefe Ablagerungen des Altpleistozäns (0,8 – 2 Millionen Jahre vor Heute), wo es noch keinen Homo sapiens gab. Ganz anders die Sedimentabfolge in der Mitte der Ebene! Dort wurde selbst in der maximalen Bohrtiefe von 15 Metern noch kein Sediment des Altpleistozäns erreicht. Zuoberst steht vielmehr eine vier bis fünf Meter mächtige Fluss-ablagerung an (im Fachjargon "Alluvium"). Darunter befinden sich Seesedimente, die 14C-Datierungen zufolge älter als 30000 Jahre sind.

Reicht die Ablagerung der Flusssedimente bis zum 4. Jahrtausend vor Christus, also bis in die Kupferzeit zurück? Erste OSL-Ergebnisse legen diesen Schluss nahe. Sedimente in einer Tiefe von 0,5 Metern wurden vor etwa 400 Jahren und in einer Tiefe von 1,5 Metern vor etwa 1000 Jahren abgelagert. Nimmt man nun für eine erste Schätzung eine Ablagerungsrate von einem Millimeter pro Jahr an, so könnten die alluvialen Sedimente in vier bis fünf Metern Tiefe tatsächlich so alt sein und die an der Oberfläche vermissten Funde bedecken.

Diese Hypothese erfordert OSL-Datierungen weiterer Proben, denn die Sedimentation im Becken dürfte von Zeit zu Zeit und von Ort zu Ort variiert haben. Den bisherigen Befunden nach dürfte sich die Ebene nach dem Ende der letzen Kaltzeit drastisch verändert haben: Ein ausgedehnter See verlandete möglicherweise durch die starke Erosion an den Berghängen, die neben der Ausbildung von Kolluvien auch zu einer stark erhöhten Sedimentfracht der Bäche führte. Inwieweit der Mensch dafür verantwortlich war, ist nun eine der brennenden Fragen des Projektes.

---

Die optisch stimulierte Lumineszenz ermöglicht die Datierung von Mineralkörnern


Manche Festkörper reagieren auf Wärme oder Licht mit einem kalten Leuchten, im Fachjargon Lumineszenz genannt. Seine Energie rührt von der natürlichen Radioaktivität her, die in Spuren in allen Gesteinen enthalten ist. Prinzipiell gilt: Je länger ein Festkörper der Radioaktivität ausgesetzt ist, desto intensiver ist seine Lumineszenz. Deshalb lässt sich dieser Effekt zur Datierung nutzen.

Das Verfahren funktioniert aber nur bei elektrisch isolierenden Festkörpern. In ihrem Kristallgitter sind alle Elektronen fest an Atome gebunden (während es in einem Leiter frei bewegliche Ladungsträger gibt). Strahlung, wie sie beim radioaktiven Zerfall frei wird, kann nun so viel Energie übertragen, dass sie Elektronen aus ihren Bindungen löst. Wäre der Kristall absolut "rein", würden sie rasch wieder an ihre Bindungsplätze zurückfallen und die Anregungsenergie in Form von Licht oder Wärme abgeben. Doch zum Glück gibt es in natürlichen Festkörpern wie in Quarz und Feldspat genügend Störungen des Kristallgitters in Form von Fehlstellen und Fremdatomen, an denen die Ladungsträger über längere Zeiträume (mehrere 10000 Jahre) gebunden, und so auch die Effekte der Strahlung fixiert werden können. (Diese Störungen wirken auf Elektronen wie Mulden einer Oberfläche auf Kugeln: Sie können dort hineinrollen, kommen aber nicht von selbst wieder heraus.) Erst durch die Absorption zusätzlicher Energie in Form von Wärme oder Licht werden die Ladungsträger wieder beweglich, rekombinieren an anderer Stelle im Kristallgitter und geben dann überschüssige Energie als Leuchten (Lumineszenz) wieder ab.

Diese zusätzliche Energie wird in Form von Licht spezifischer Farbe eingestrahlt. Während Erosion und Transport von Mineralkörnern kann Tageslicht somit diesen Effekt auslösen und die "Lumineszenz-Uhr" gleichsam zurückstellen. Werden die Partikel dann abgelagert, von den nächsten Sedimenten überdeckt und damit abgedunkelt, sammeln sich aufgrund der natürlichen Radioaktivität wieder Elektronen an den Störungen an. Dieses potenzielle Lumineszenzsignal lässt sich im Labor optisch stimulieren. Seine Intensität ist ein Maß der Strahlungsdosis, die seit der letzten Nullstellung im Festkörper deponiert wurde. Um daraus die Dauer des Lagerungszeitraums zu ermitteln, benötigt man zusätzliche Informationen über die natürliche Radioaktivität des Minerals.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 11 / 2000, Seite 85
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH