Kosmischer Fingerabdruck in Baumringen

„Mit dieser universell einsetzbaren Methode kann man Holz, Knochen, Pflanzenreste und andere organische Substanzen datieren – im Vergleich zu den Baumringen allerdings nur sehr grob“, sagt Hafner.

Kombiniert man die Radiokarbondatierung mit der lückenhaften Dendrochronologie, so erhöht sich die Präzision erheblich. Trotzdem muss man sich immer noch oft mit einer Ungenauigkeit von mehreren Jahrzehnten zufriedengeben. Allerdings haben die Berner Archäologen gemeinsam mit Kollegen aus Thessaloniki, Tucson und Zürich eine Möglichkeit gefunden, die beiden Methoden mit seltenen Sonnenereignissen in Verbindung zu bringen.

Miyake-Ereignisse als Unterstützung

„Vor gut zehn Jahren hat die japanische Physikerin Fusa Miyake herausgefunden, dass es in der Vergangenheit einzelne extreme Strahlenausbrüche der Sonne gab, die in manchen Jahren zu einem deutlichen Anstieg der C-14-Werte geführt haben“, sagt Hafner. Bis heute ist nicht ganz klar, welche Art von Strahlenausbrüchen einen so starken Effekt bewirken konnte. Vermutlich waren es besonders heftige Sonnenstürme – deutlich stärker als alles, was seit Beginn des Industriezeitalters auf uns heruntergeprasselt ist. Würde ein solcher Strahlenausbruch heute die Erde treffen, könnte er Satelliten beschädigen, Stromnetze lahmlegen und elektrische Anlagen zerstören.

Vor Jahrtausenden hatten diese Ereignisse anscheinend keine nennenswerte Auswirkung auf die Menschheit. Aber in den Baumringen machten sie sich durch eine spürbar höhere Konzentration des Kohlenstoff-Isotops C-14 bemerkbar. „Wir sehen in bestimmten Jahren eine plötzliche Zunahme an C-14, die in den Folgejahren dann wieder abklingt“, beschreibt es Hafner.

Bislang sind aus den letzten 12.300 Jahren rund ein Dutzend solcher Miyake-Ereignisse bekannt. Da die Zunahme an C-14 die ganze Erde betraf, lassen sich diese Ereignisse anhand der bekannten, durchgehenden Baumringreihen auf das Jahr genau datieren. Das eröffnet die Möglichkeit, auch die bislang nur grob durch bruchstückhafte Baumringreihen gewonnenen Daten aus anderen Regionen zu präzisieren.

Neue Datierungen

„Unserem Team ist es jetzt erstmals gelungen, mithilfe eines solchen Miyake-Ereignisses eine in Südeuropa liegende neolithische Siedlung exakt zu datieren“, freut sich Hafner über die neuen Ergebnisse. Die Wissenschaftler haben dazu über 700 Bauhölzer aus dem Kastoria-See beim Fundort Dispilio in Nordgriechenland geborgen. Durch den peniblen Abgleich der Baumringe erhielten sie eine 303 Jahre umfassende Baumring-Chronologie, die rund 5440 vor unserer Zeitrechnung beginnt und im Jahr 5140 endet. In diesem Zeitraum gab es 188 Jahre lang Siedlungsaktivitäten in Dispilio, wie zahlreiche Hölzer für den Hausbau belegen.

„Möglich ist diese exakte Datierung, weil im Jahr 5259 ein bekanntes Miyake-Ereignis stattgefunden hat, also mitten im von uns untersuchten Zeitraum“, sagt der Archäologe. Dies diente den Forschern als Ankerpunkt, von dem aus sie die Baumring-Chronologie zeitlich nach vorne und hinten ergänzen konnten. Damit lassen sich nun erstmals archäologische Funde auf der Balkanhalbinsel in diesem Zeitraum jahrgenau datieren.

Auf die richtigen Hölzer kommt es an

Das macht Hoffnung, auch in anderen Regionen mithilfe von Miyake-Ereignissen neue dendrochronologische Zeitreihen entwickeln zu können. „Dank eines Miyake-Ereignisses konnte bereits die Ankunft der Wikinger in Nordamerika genau datiert werden“, sagt Hafner. Besonders interessiert die Berner Wissenschaftler der Balkanraum. „Hier befinden sich die ältesten bekannten Seeufersiedlungen in Europa, die sich auf die Zeit bis kurz nach 6000 vor unserer Zeitrechnung eingrenzen lassen.“ Diese Region war entscheidend für die Einführung der Landwirtschaft in Europa, da diese Kulturtechnik sich, vom Fruchtbaren Halbmond im Nahen Osten ausgehend, über Südosteuropa bis nach Zentraleuropa ausbreitete.

Das Forschungsteam hat im Balkanraum 2.500 weitere Hölzer geborgen und größtenteils untersucht. „Um die dendrochronologische Zeitreihe weiter nach vorne und nach hinten auszubauen, brauchen wir natürlich auch Glück, dass wir die richtigen Hölzer finden“, sagt Hafner. Denn es gilt, die sogenannten Missing Links aufzuspüren, also solche Hölzer, mit denen sich die bruchstückhaften Baumringdaten Schritt für Schritt zu einer durchgehenden Kette ergänzen lassen. „Das ist gar nicht so einfach, wie man vielleicht denken mag, denn Keramiken findet man bei archäologischen Fundstätten sehr oft, aber Hölzer nur in Feuchtbodensiedlungen.“

Deshalb ist das Alter vieler Fundstätten oft bis auf mehrere Jahrhunderte unbestimmt. Das macht es schwer, etwa die Entwicklung der Keramik nachzuvollziehen.

Dank der neuen Methode könnten zahlreiche archäologische Fragen schon bald beantwortet werden: Wenn man weiß, in welchem Jahr die Baumstämme gefällt wurden, kann etwa auch die Zeitabfolge bei der Errichtung der Palisaden geklärt werden.

Die Berner Archäologen wollen sich nun Schritt für Schritt den Entwicklungen im Balkanraum zur Zeit der frühen Landwirtschaft widmen. Damit gehen Fragen zum Siedlungsbau, zur Sozialstruktur, aber auch zu Umwelteinflüssen, klimatischen Veränderungen und zu Migrationsbewegungen einher.

„Der ganze Raum zwischen der Ägäis und der Alpen ist für die frühe wirtschaftliche Entwicklung von Europa von hoher Bedeutung, weil Südosteuropa die Schnittstelle zum Raum der Levante, Anatoliens und Obermesopotamiens ist, wo die Ursprünge der Landwirtschaft liegen“, sagt Hafner.

Man darf also gespannt sein, was die kosmisch unterstützte Dendrochronologie an neuen Einsichten bringen wird. In der Zwischenzeit können wir nur hoffen, dass das nächste Miyake-Ereignis noch lange genug auf sich warten lässt – bis strahlenresistente Satelliten in Gebrauch sind. Denn wenn die Sonne in naher Zukunft unser Satellitenzeitalter unterbrechen würde, hätte das beträchtliche Auswirkungen. Zumindest könnte ein solches Ereignis Archäologen der fernen Zukunft helfen, diese epochalen Einschnitt genau zu datieren.