Tectonic collapse and the geological masking of Paleolithic human occupations at Gruta da Companheira (southern Portugal)

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, ein Geschichtsbuch zu lesen, aber alle paar Seiten hat jemand die Kapitel zusammengeklebt, das Buch unter einem Haufen Steine vergraben und das Ganze dann mit einer dicken Schicht moderner Erde bedeckt. Das ist im Wesentlichen die Herausforderung, der Archäologen gegenüberstehen, wenn sie in Höhlen auf der Jagd nach der alten menschlichen Geschichte sind. Normalerweise suchen wir nach Höhlen, die offen, sauber und mit ordentlichen Erdschichten am Boden versehen sind, wie eine Lasagne, bei der man genau sehen kann, was bei jedem Abendessen gegessen wurde. Aber an einigen Orten ist die Erde selbst ein wenig ein Unruhestifter. Sie bebt, reißt und stürzt ein, wodurch diese ordentlichen Schichten in ein chaotisches Durcheinander aus Felsbrocken und Zement verwandelt werden. Dieses Studienfeld, die Geoarchäologie, ist wie das Arbeiten als Detektiv, der herausfinden muss, nicht nur was in der Vergangenheit geschah, sondern auch wie der Tatort durch die Natur durcheinandergebracht wurde. Die große Frage lautet: Verpassen wir riesige Stücke der menschlichen Geschichte, weil die Erde sie versteckt hat, oder lebten dort einfach gar nicht so viele Menschen?

Im Süden Portugals, einer Region, die für ihre wunderschönen Küstenlinien bekannt, aber überraschend arm an antiken Höhlenfundstätten ist, fanden Wissenschaftler eine neue Höhle namens Gruta da Companheira. Es war ein glücklicher Zufall; sie wurde entdeckt, als Bauarbeiter den Boden durchbrachen. Was sie im Inneren fanden, war kein ordentliches, aufgeräumtes Geschichtsbuch. Sie fanden stat eine Höhle, die ein geologisches Erdbeben durchlebt hatte, eingestürzt war und dann versiegelt wurde. Dieses Papier ist die Geschichte darüber, wie die Forscher hochmoderne Werkzeuge und sorgfältige Grabungen eingesetzt haben, um herauszufinden, was mit dieser Höhle geschah, warum sie so unordentlich ist und was uns das über die Menschen und Tiere verrät, die dort vor Jahrtausenden lebten.

Die Höhle, die zerquetscht wurde

Die Geschichte der Gruta da Companheira ist ein wenig wie ein Haus, das von einem fallenden Baum getroffen wird, dann in einem Erdrutsch begraben wird und schließlich durch Regenwasser fest zementiert wird. Die Forscher entdeckten, dass eine riesige Spalte in der Erdkruste, eine sogenannte Verwerfungslinie, direkt durch diese Höhle verläuft. Stellen Sie sich diese Verwerfungslinie wie einen Reißverschluss vor, den die Erde beschlossen hat, aufzuziehen. Als sie es tat, stürzte das Dach der Höhle über einem bestimmten Raum (genannt Kammer 3) ein.

Vor dem Absturz war diese Höhle wahrscheinlich eine gemütliche Behausung für Wildtiere, vielleicht sogar ein Ort, an dem frühe Menschen Rast machten oder Werkzeuge herstellten. Doch dann begann der Boden zu beben. Das Dach stürzte ein und schleuderte riesige Kalksteinblöcke hinunter. Diese Blöcke lagen nicht einfach nur da; sie rollten und purzelten und vermischten alles, was sich auf dem Boden befand. Uralte Steinwerkzeuge, Tierknochen und Erde wurden zusammen in einem riesigen, chaotischen Salat geworfen.

Die Forscher fanden heraus, dass dies nicht nur ein einmaliges Ereignis war. Es war eine Katastrophe in mehreren Phasen. Zuerst riss das Dach und einige Steine fielen herunter. Dann folgte ein größerer Einsturz, der den ursprünglichen Eingang blockierte und einen neuen, schmalen, vertikalen Tunnel schuf, der den Gipfel des Hügels mit dem Höhlenboden verband. Dieser neue Tunnel wirkte wie ein Trichter, der weitere Steine und Erde in die Kammer leitete.

Der „Zement“, der die Hinweise verbarg

Hier wird es wirklich interessant. Nachdem die Höhle eingestürzt war und der Eingang blockiert wurde, begann Wasser durch die Felsen nach unten zu sickern. Aber da die Höhle nun von der Außenwelt abgeschnitten war, konnte das Wasser nicht leicht abfließen. Es sammelte sich an bestimmten Stellen und wirkte wie ein natürlicher Klebstoff.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass dieses Wasser Mineralien aus den Gesteinen löste und dann wieder ablagerte, wodurch der lose Dreck und die Knochen zu festem Gestein wurden. Sie nennen diesen Prozess „Zementierung“. Es ist wie wenn man einen Schwamm in einen Eimer mit Zuckerwasser legt; schließlich härten die Zuckerkristalle aus und verwandeln den Schwamm in einen festen Block. In der Höhle geschah dies mit den Knochen und Steinwerkzeugen. Einige waren mit einer weißen, popcornartigen Schicht überzogen, während andere in einer harten, ziegelartigen Mischung aus Schlamm und Gestein, der sogenannten Brekzie, gefangen waren.

Beim Betrachten der Gesteine unter einem Mikroskop sahen die Forscher, dass dieser „Kleber“ nicht überall gleichzeitig auftrat. Er geschah in einem spezifischen Muster. Die Gesteine in der Nähe des neuen, schmalen Tunneleingangs waren stark zementiert, weil dort das Wasser hineinströmte. Die Gesteine weiter im Inneren der Höhle waren weniger zementiert. Dieses Muster ist wie ein Fingerabdruck, den das Wasser hinterlassen hat, und zeigt den Forschern genau, wie die Höhle versiegelt wurde.

Das Chaos mit Mathematik sortieren

Da der Höhlenboden ein solches Durcheinander aus gemischten Steinen und Knochen war, brauchten die Forscher eine Methode, um herauszufinden, ob die Tiere und Menschen tatsächlich zusammen dort gelebt hatten oder ob die Steine einfach alles in einen Haufen geworfen hatten. Sie verwendeten eine spezielle Art von Mathematik, die „Spatial Statistical Point Pattern Analysis“ (Räumliche statistische Punktmusteranalyse).

Stellen Sie sich vor, Sie betrachten eine Pizza, die mit Belägen bedeckt ist. Wenn die Salami wahllos verstreut ist, ist es ein Durcheinander. Aber wenn alle Salami auf einer Seite und die Pilze auf der anderen liegen, gibt es ein Muster. Die Forscher kartierten jeden einzelnen Knochen und jedes Steinwerkzeug, das sie in der Höhle fanden, und zeichneten dessen exakte 3D-Position auf. Dann nutzten sie Computer, um zu sehen, ob die Knochen und Werkzeuge zufällig vermischt waren oder ob sie ihre eigenen „Nachbarschaften“ hatten.

Sie fanden heraus, dass die Knochen und Werkzeuge größtenteils miteinander vermischt waren, aber nicht perfekt. Die Steinwerkzeuge neigten dazu, etwas näher an den Höhlenwänden zu liegen, während die Knochen im Zentrum häufiger vorkamen. Dies deutet darauf hin, dass der Einsturz die Dinge zwar durcheinandergebracht hat, sie aber nicht vollständig verwürfelt hat. Die ursprünglichen „Nachbarschaften“, in denen die Tiere und Menschen ihre Sachen hinterließen, waren noch sichtbar, wenn auch leicht verschoben. Es ist wie wenn man ein Kartendeck auf den Boden fallen lässt; sie würden zwar verstreut liegen, aber man könnte immer noch erkennen, welche Karten ursprünglich nebeneinander lagen.

Was dies für die Geschichte bedeutet

Der aufregendste Teil dieser Entdeckung ist, was sie uns über den Rest des Südens von Portugal verrät. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass in dieser Gegend nicht viele alte Menschen lebten, weil sie kaum Höhlen mit klaren historischen Schichten finden konnten. Aber dieses Papier legt nahe, dass die Höhlen da sind, sie sehen nur anders aus.

Das Beben der Erde und die anschließende Versiegelung der Höhlen wirkten wie eine riesige geologische Maske. Sie versteckten die Fundstätten vor der Ansicht und ließen sie wie leere, eingestürzte Löcher aussehen. Aber genau dieser Versiegelungsprozess hat sie auch geschützt! Indem sie die alten Schichten mit dickem, hartem Zement bedeckten und sie vom Wind und Regen abschirmten, bewahrte die Höhle die Geschichte im Inneren, selbst wenn es von außen schwer zu sehen ist.

Die Forscher graben immer noch. Sie fanden heraus, dass die tiefsten Schichten, die sie bisher erreicht haben (Schicht 4), etwas weniger chaotisch aussehen als die darüber liegenden Schichten, was darauf hindeutet, dass der unterste Teil der Höhle möglicherweise noch die ursprüngliche, ungemischte Geschichte der Menschen bewahrt, die dort lebten. Sie haben noch keinen „rauchenden Colt“ gefunden, der beweist, dass Menschen dort lebten, aber sie fanden einige sehr seltsame Knochenfragmente, die zu Menschen oder Primaten gehören könnten, was eine riesige Sache ist, falls sich dies bestätigt.

Das große Ganze

Kurz gesagt: Gruta da Companheira ist eine Zeitkapsel, die zerquetscht und dann zugemauert wurde. Das Papier zeigt uns, dass der Mangel an antiken Höhlen in dieser Region nicht daran liegt, dass dort keine Menschen waren, sondern weil die Erde geschickt damit beschäftigt war, sie zu verstecken. Die tektonische Aktivität, die die Höhle aufbrach, versiegelte sie gleichzeitig und schuf so einen perfekten, wenn auch unordentlichen Tresor für die Geschichte.

Die Wissenschaftler nutzen dieses Wissen nun, um nach anderen Höhlen zu suchen, die auf die gleiche Weise verborgen sein könnten. Sie arbeiten auch an speziellen Methoden, um die Gesteine und Knochen zu datieren, da die üblichen Methoden bei dieser Art von zementierter Höhle nicht gut funktionieren. Bis sie diese Daten haben, können sie nicht genau sagen, wann dies geschah, aber sie sind sicher, dass die Geschichte der antiken Vergangenheit des Südens von Portugal viel reicher und komplexer ist, als die leeren Landschaften vermuten lassen. Die Erde hat die Geschichte nicht ausgelöscht; sie hat sie nur in einer Steinkiste eingeschlossen, und jetzt, dank eines kleinen Stück Glück und viel Mathematik, knacken wir endlich das Schloss.