Piste

Fußweg

Transekt

Bohrung

200

1000 m ü.M.

800

600

400

Chutes deMenvé'élé

MA'AN

Meyo Ntem

Nkongmeyos

TomAkom

Nyabessan

Aya'Amang

Abong

Nnémeyong

Anguiridjang

Ntem

Ntem

Mvila

Ndjo'o

Biw

omé

Meyo CentreEbolowa

Campo

L18-22

L23-26

L27-29L30/31

L36-38

L32-35/44-49

L01-17/43

L39-42

2°30’N

10°30’E

10°30’E

20000km

4000 6000

Südwest-KamerunUntersuchungsgebiet

Äquator

1 2 4 6 8 10km0

Eiszeit im tropischen Regenwald: Der ewige Wald – eine Legende?Festgehalten über Jahrtausende: Umweltarchive in Süd-Kamerun

In jüngster Zeit verdichten sichVermutungen, dass in den Regen-

wäldern Äquatorialafrikas währenddes Höhepunkts der letzten Eiszeitvor etwa 18000 Jahren und auchin der Nacheiszeit vor etwa 3000Jahren einschneidende Umweltver-änderungen stattgefunden haben.Dieser Klima- und Landschaftswan-del in den Tropen, der erst seit zwei

Jahrzehnten als wissenschaftlichakzeptiert gilt, erfolgte ähnlich dra-matisch wie in den Ökosystemender gemäßigten Breiten auf derNordhalbkugel. Zum Hö-hepunkt der letztenEiszeit sind die Tem-

peraturen in den afrikanischen Re-genwaldtiefländern vermutlich imMittel um knapp 5 Grad Celsius zu-rückgegangen, gleichzeitig verrin-

gerten sich die Nieder-schläge um bis zu 50

Prozent, und es kam

Lage des Unter-suchungsgebietsin Süd-Kamerun.

TopographischeKarte nach Datendes amerikani-schen SpaceShuttles Endea-vour (2000) imZuge der ShuttleRadar TopographicMission (SRTM)vom Ntem-Bin-nendelta beiMa’an in Süd-Ka-merun mit Lageder Bohrpunkteund Geländeprofi-le sowie den Was-serfällen Chutesde Menvé’ élé am Ausgang desDeltas.

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Im Regenwald von Süd-Kamerun: Ein mit Hilfe von Satellitenbildern ausgewähltes Binnendelta war Ziel einer mehrmonatigen Ex-pedition, die ein Team von Geographen der Universität Frankfurt durchführte. Die Aufnahme zeigt die bei Niedrigwasser des Flus-ses Ntem anstehenden Grundgebirgsbereiche (Katarakte), die in diesem Gebiet aufgrund neotektonischer Prozesse häufig vertikalgehoben, örtlich aber auch abgesenkt wurden. Die abgesenkten Bereiche nennen die Geomorphologen »Sedimentfallen«.

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zu einem jahreszeitlichen Wechselvon deutlich kürzeren Regen- undlängeren Trockenzeiten.

Das blieb nicht ohne Auswirkun-gen auf die Zusammensetzung derArten und das Erscheinungsbild derÖkosysteme: Als Folge der Trocken-heit verschwanden die bis dahindichten und evolutionsgeschichtlichalten Wälder großräumig, und offe-ne Savannenlandschaften breitetensich aus. Botanische und zoologi-sche Studien belegen, dass Restedes Regenwalds in einzelnen ökolo-gisch begünstigten Refugien diesetrockeneren und kühleren Phasenüberlebten. Aus den Rückzugsräu-men konnten sich zum Ende derEiszeit vor etwa 14 000 Jahren undin der Nacheiszeit (Holozän, ab10 000 Jahren vor heute) wiederdichte Urwälder in den offenenBaumsavannen ausbreiten. Vor8000 bis 6000 Jahren erreichte derWald seine maximale Ausdehnung.Im Spätholozän vor etwa 3000 Jah-ren verringerte sich nach einer neu-erlichen Periode der Austrocknungerneut die Waldfläche.

Interessanterweise geht dieserletzte Klimawandel einher mitwichtigen kulturellen Entwicklun-gen in Afrika: So sollen in dieserZeit auch bantusprachige, Keramikherstellende Gruppen von Nigeriaund Nord-Kamerun ausgehend inden Süden und Osten Afrikas ge-wandert sein. Hierbei handelt essich allerdings bislang um eine Hy-pothese, für die ein Nachweis aus-steht. Ferner entwickelte sich vor2600 Jahren auch die afrikanischeMetallurgie, was zusätzlich zum na-türlichen Klimawandel eine vomMenschen ausgelöste Waldzerstö-rung nahe legt, da für den Prozessder Eisenverhüttung große Mengenan Feuerholz und Holzkohle benö-tigt wurden.

Ablagerungen der Flüsse –Umweltarchive im land-schaftlichen Kontinuum

Erkenntnisse über die früheren Kli-maverhältnisse jenseits der sehrkurzen, von Wetterstationen inner-halb der letzten 100 Jahre gemes-senen Datenreihen gewinnen Kli-maforscher aus Tiefseesedimentenund aus dem Gletschereis Grön-lands und der Antarktis. Damit istes möglich, weit in die Vergangen-heit – mehr als 100 000 Jahre – zu-rückzuschauen. Systematische Boh-rungen in den küstennahen Berei-

chen von West- und Zentralafrika –hier vor allem in den Schwemmfä-chern der großen Flüsse Niger undKongo – erlaubten anhand der vonden Strömen aus dem innerafrika-nischen Raum mitgebrachten Sedi-mente indirekte Rückschlüsse aufdie früheren Umweltbedingungen.Gleichfalls wurde an großen Seenwie dem Tschad-See über fossileUferterrassen und Pollenanalysenrekonstruiert, wie der Wasserspie-gel während der letzten 20 000 Jah-re geschwankt hat. Solche nur indi-rekt auf das Klima zu interpretieren-den Datensätze werden als Proxy-daten bezeichnet.

Da die Übertragbarkeit der Er-kenntnisse aus Ozeanbohrkernenauf das heterogen zusammenge-setzte Festland nicht grundsätzlichgegeben ist, müssen weitere Proxy-daten-Archive zur Lösung des Pro-blems herangezogen werden. Ter-restrische Sedimentablagerungen(Alluvionen) tropischer Flüsse kön-nen eine solche zusätzliche Daten-quelle sein, um frühere Klimawan-del räumlich und zeitlich besseraufzulösen. Aus dem Aufbau, derZusammensetzung und Dicke(Mächtigkeit) der Alluvionen kön-nen Rückschlüsse auf die vorzeit-lichen Umweltbedingungen im Ein-zugsgebiet gezogen werden.

In dem Teilprojekt »Regenwald-Savannen-Kontakt« wird in Süd-Kamerun innerhalb der DFG-Forschergruppe »ÖkologischerWandel und kulturelle Umbrüchein West- und Zentralafrika« dieserinnovative Ansatz verfolgt. Mit geo-morphologischen, sedimentstrati-graphischen und bodenkundlichenMethoden wird seit 2004 im Bin-nendelta des Ntem systematischnach Spuren für klimagesteuerteLandschaftsveränderungen gesucht.

Satellitenbildgestützte Vorerkun-dungen mit amerikanischen LAND-SAT-Daten, die mit Fernerkun-dungsprogrammen in Frankfurt be-arbeitet wurden, führten zurEntdeckung eines rund 60 Kilome-ter von der Atlantikküste entfern-ten, 210 Quadratkilometer großenBinnendeltas inmitten des tropi-schen Regenwalds. Es befindet sichin der Grenzregion zwischen Kame-run, Äquatorial-Guinea und Ga-bun. Das stark verzweigte Binnen-delta, das als Sedimentfalle – einReliefabschnitt, in dem die Ablage-rungen weitgehend vor Erosion ge-schützt sind – eingestuft wird, liegt

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vor einer markanten, zum Atlantikhin überleitenden Geländestufe, diezwei Flächenniveaus voneinandertrennt . Diese geologisch alten,flachwelligen Einebnungsflächensind meist durch Rotlehmdeckengekennzeichnet, die über zehn Me-ter mächtig sein können; sie zeugenvon einer lang andauernden tropi-schen Gesteinsverwitterung.

Ein Ozean entsteht

Das für die LandschaftsgeschichteSüd-Kameruns dramatischste Ereig-nis war die plattentektonische Öff-nung des Südatlantiks vor 95 Mil-lionen Jahren, als der Gondwana-Kontinent auseinander brach undsich Südamerika von Afrika trenn-te. Die Erdkruste begann sich zuheben und zu senken, Brüche bil-deten sich, und dabei entstand einvöllig neuartiger Kontinentrand mitgravierenden Folgen für die Was-serläufe: Die bestehenden Flüssemussten sich in Richtung der jetztexistierenden Atlantikküste umori-entieren.

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Landschaftsbild mit den Chutes de Menvé’ élé am westli-chen Ende des Ntem-Binnendeltas. Durch neotektonische He-bungsprozesse und vorzeitlichen Klimawandel konnte derNtem zumindest zeitweise diese Geländestufe nicht überque-ren, was die Akkumulation der Schotter im Stufenbereich unddie Ablagerung sehr feinkörniger Sedimente im Delta erklärt.

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Bohrungenmit dem Edel-man-Handboh-rer in denFlussablage-rungen (Allu-vionen) desNtem. In dreibis vier MeternSediment kön-nen land-schaftsge-schichtlicheInformationenenthalten sein,die bis vor dieletzte Eiszeitzurückreichen.

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Literatur:

Servant, M. & Ser-vant-Vildary, S.(Hrsg.) (2000),Dynamique à longterme des éco-systèmes forestiersintertropicaux. Publications issuesdu Symposium in-ternational »Dyna-mique à long terme

des écosystèmesforestiers intertro-picaux«, Paris, 20 –22 mars 1996, UN-ESCO, S. 1 – 434.

Summerfield, M. A.(1985), Tectonicbackground to

long-term land-form developmentin tropical Africa,in: Douglas, I. &Spencer, T. (Hrsg.),EnvironmentalChange and Tropi-cal Geomorpho-logy, George Allen& Unwin, London,S. 281 – 294.

Thomas, M. F.(2004), Landscapesensitivity to rapidenvironmentalchange – a Quater-nary perspectivewith examplesfrom tropical areas,Catena, 55, S. 107 –124.

Es ist davon auszugehen, dassdie Hebungs- und Senkungsbewe-gungen bis in das Pliozän (7 Millio-nen Jahre) in Süd-Kamerun ange-dauert haben; eine solche Dynamikder Erdkruste wird als Neotektonikbezeichnet. Das Ntem-Binnendeltahat sich daher vermutlich erst injüngerer geologischer Vergangen-heit (Quartär, 2 Millionen Jahre)entwickelt und ist als Proxydaten-Archiv einzustufen.

Kennzeichen der Ntem-Ablagerungen

Unterhalb und oberhalb der Was-serfälle Chutes de Menvé’ élé amEnde des Ntem-Binnendeltas entdeckte das Team des Instituts fürPhysische Geographie 2004 mächti-ge, von Eisen- und Mangan-Lösun-gen verbackene Schotterkörper. Siekünden einerseits von neotektoni-scher Aktivität, die zeitweise zurAufstauung eines Ntem-Sees ge-

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führt haben könnte. Andererseitszeugen diese Funde davon, dasssich die Umwelt aufgrund von kli-matisch gesteuerten Faktoren starkveränderte und so auch das Verwit-terungsgeschehen im Einzugsgebietdes Ntem und die Abflussprozessemodifiziert wurden. Die heterogeneSchichtung der Schotterlagen deu-tet auf ganz unterschiedliche Bil-dungsumstände hin. Grobe, kantigeGemengepartikel in der Matrix ent-standen durch verstärkte Material-schüttungen von den Hängen, dievermutlich instabil wurden, weilsich die Vegetation infolge größererTrockenheit auflockerte. In denFluss- und Seeablagerungen findensich feinsandige bis tonige Korngrö-ßen, was auf eine ruhige Strömungund episodische Stillwasserbedin-gungen (Seen) hinweist.

Die mehrere Meter mächtigenAlluvialsedimente sind im Binnen-delta über ein schachbrettartiges

Kluftmuster verteilt. Sie bilden einnatürliches Archiv, um der Land-schaftsgeschichte auf die Spur zukommen. Die Kartierung und Aus-wertung von tektonischen Struktu-ren (Lineamenten) nach Satelliten-bildern und im Gelände ergab, dassdas Binnendelta in mehrere kleineTeilbecken untergliedert ist. Dies istfür die spätere Korrelation der Sedi-mentsequenzen von Bedeutung.Mehrere 2005 angelegte geolo-gisch-bodenkundliche Geländepro-file (Transekte) und zahlreiche Boh-rungen in den Alluvionen ver-folgten das Ziel, die räumlicheVerteilung und den Altersaufbauder Flussablagerungen zu erfassen.

Zum Alter derFlussablagerungen

Ursprünglich wurde nur mit mittel-bis jungholozänen Ablagerungenim Ntem-Binnendelta gerechnet,doch zahlreiche Datierungen mitHilfe der 14C-Radiokarbonmethodeergaben, dass die Sedimente teil-weise wesentlich älter sind. Dienicht kalibrierten Radiokarbonda-ten der Alluvionen und vermutlichauch der Seesedimente des Ntemergaben Alter von bis zu 48 230Jahren vor heute. Solche für diefeuchten Tropen beeindruckenden14C-Alter konnten neben 25 weite-ren Altersbestimmungen an organi-schen Pflanzenresten und Sedimentnachgewiesen werden , die sichim Laufe der eiszeitlichen undnacheiszeitlichen Landschaftsge-schichte in verschiedenen Tiefender Ntem-Sedimente erhaltenhaben. Von jüngerem Sedimentüberdeckte fossile Humushorizonte(ehemalige Bodenoberflächen)könnten durch abrupte Umwäl-zungen im Landschaftshaushaltentstanden sein, die entweder aufKlimaveränderungen oder auf epi-sodische Extremereignisse wieHochwässer zurückzuführen sind.Einige Funde konnten in die Zeitvor und während der letzten Eiszeitvor 20 000 bis 14 000 Jahren ge-stellt werden. Andere, jüngere Pro-ben stammen aus der holozänenFeuchtphase der »African HumidPeriod« vor 8000 bis 6000 Jahren,als der tropische Regenwald seinemaximale Ausdehnung erreichte.Andere Datierungen zeugen vonder im Fokus der Forschergruppestehenden Frage einer durch starkeTrockenheit gekennzeichnetenÖkosystemveränderung, die sich an

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Prof. Dr. Jürgen Runge, 44, ist seit mehrals 20 Jahren im Rahmen von For-schungs- und Entwicklungsprojekten imsubsaharischen Afrika aktiv. 2000 über-nahm er die Professur für PhysischeGeographie und Geoökologie mit dem re-gionalen Schwerpunkt Afrika an der Uni-versität Frankfurt. Seine Arbeitsgruppebeteiligt sich an verschiedenen interdis-ziplinären Forschungsvorhaben in zahl-reichen afrikanischen Ländern: zum Bei-spiel in Burkina Faso und Benin im Rah-men des vom Bundesministerium fürBildung und Forschung geförderten BIOTAWest Forscherverbunds zur Biodiversitätin Westafrika [siehe auch Karen Hahn-Hadjali und Annika Wieckhorst »Gemein-sam für den Erhalt der Artenvielfalt inWestafrika«, Seite 16], in Namibia überdie Nachwuchsgruppe des Bundesminis-teriums für Bildung und Forschung unddas Frankfurter Institut für Sozialökologi-sche Forschung (ISOE) über die Versor-gung der Bevölkerung (Problemkreis»Wasser«). Runge hat das FrankfurterZentrum für interdisziplinäre Afrikafor-schung (ZIAF) mit aufgebaut und ist der-zeit Vize-Direktor dieser Einrichtung.

Die Autoren

Joachim Eisenberg, M.A., 33, bearbeitetin seiner Doktorarbeit die geomorpholo-gische und neotektonische Entwicklungdes Ntem-Binnendeltas und seine Eig-nung als Proxydaten-Archiv. Er studierteGeographie und Medienwissenschaftenan der Universität Paderborn; seine Ma-gisterarbeit befasste sich mit der Ver-breitung und Entwicklung von jahres-zeitlich überschwemmten Grasländernin Sambia. Nach einer beruflichen Tä-tigkeit in einem geographischen Verlagkam er an die Universität Frankfurt.

Mark Sangen, 35, untersucht in seinerDoktorarbeit die Alluvionen des Ntem-Deltas hinsichtlich ihres umweltge-schichtlichen Aussagewerts. Der Di-plom-Geograph hat in Frankfurt Geogra-phie, Meteorologie und Hydrologiestudiert. Über eine Projekttätigkeit beider Deutschen Gesellschaft für Techni-sche Zusammenarbeit (GTZ) kam ernach Südafrika und arbeitete an hydro-logischen Datenbanken und der Model-lierung von Wassereinzugsgebieten inKwaZulu-Natal; dies war auch Gegen-stand seiner Abschlussarbeit.

15 km10

50

0

400Tiefe (cm) 0

50.000 BP

25.000 BP25.000 BP25.000 BP

427 +/- 52 BP1.381 +/- 49 BP

3.894 +/- 57 BP587 +/- 64 BP

2.337 +/- 55 BP

2.189 +/- 52 BP

21.908 +/- 302 BP

441 +/- 46 BP

5.306 +/- 64 BP

4.341 +/- 60 BP

30.675 +/- 770 BP

8.291 +/- 89 BP10.871 +/- 99 BP10.775 +/- 144 BP

217 +/- 46 BP

48.230 +/- 6.411 BP

45.596 +/- 4.899899899 BP

14.263 +/- 126 BP 2.339+/- 52 BP

22.398 +/- 316 BP

443 +/- 57 BP

435 +/- 51 BP

671 +/- 52 BP

908 +/- 50 BP

1066 +/- 53 BP

1004 +/- 52 BBBP

Meyos

MA'AN

Nnémeyong

Abong

Aguiridjangiridjangiridjang

Nyabeyabeyabessan

Aya'Amang

AkomTom

Nkongmeyos

Meyo NtemememL05

L40L08

L02L32L32L32L34

L49L46L46L46

L14L17

L38 L36L36L36L37

L24L27 L30L25

L22L19

L18L18L18

Blockbild der »Sediment-falle« des Ntem-Binnendeltas; gezeigtwerden alle Bohrungen der Geländekampagne 2005 mitden dazugehörigen Radiokarbondatierungen (nicht kalibrierte 14C-Jahre). Der Farbverlauf in den Bohrprofilen kennzeichnet durch die Braunfär-bung ein zunehmendes Alter. Es fällt auf, dass die Sedimentalter nicht proportional zur Tiefe an-steigen. Dies ist ein Hinweis auf die differenzierte tektonische Ausgestaltung des Binnendeltas. Nach gegenwärti-gem Stand reicht die zeitliche Auflösung der Alluvionen bis fast 50 000 Jahre zurück.

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diese ausgeprägte Feuchtphase voretwa 4000 bis 2500 Jahren an-schloss. Die laufenden interdiszip-linären Auswertungen werdenzeigen, inwieweit die vorliegendeSedimentchronologie der Ntem-Alluvionen mit Konzepten derBantu-Migration, kultureller Um-brüche und Vegetationsverände-rungen [siehe Katharina Neumann»Ölpalme, Perlhirse und Banane«,Seite 38] in Verbindung gebrachtwerden kann.

Rückzugsräume des Regenwalds

Spannend sind die Erkenntnisse,welche die δ13C-Werte der fossilenPflanzenreste und der organischenSubstanz liefern. Das Verhältnis derstabilen Kohlenstoffisotope(13C/12C) gibt einen Hinweis darauf,wie und durch welche physiologi-schen Pflanzentypen (C3 oder C4)die organische Substanz überPhotosynthese gebildet wurde. Zuden C3-Pflanzen zählen die meistentropischen Waldbäume, zu den C4-Pflanzen dagegen zahlreiche Gräserder Savannen. So lassen sich indi-rekt Rückschlüsse auf das Erschei-nungsbild der ehemaligen Vegetati-on ziehen. In den Delta-Alluvionendes Ntem wurden ausschließlichδ13C-Werte ermittelt, die eine Zu-ordnung zu C3-dominierten Pflan-zengesellschaften, also zum Regen-wald, erlauben, und zwar zu allendatierten Zeiten.

Aufgrund dieser Tatsache ist zuvermuten, dass es im Binnendeltades Ntem wohl über den gesamten

Zeitraum von rund 50 000 Jahrentropischen Regenwald gegeben hat.Ob dieser eine gleiche Artenzusam-mensetzung wie heute hatte, istnoch nicht bekannt. Da das Ntem-Delta aufgrund seiner geomorpho-logischen Form zu keiner Zeit einGebiet mit dramatischem Wasser-mangel gewesen sein dürfte, wirdangenommen, dass es sich vor al-lem um Galerie- und Sumpfwaldgehandelt haben mag. Die Pollen-analysen, die helfen werden, diesaufzuklären, sind noch in Arbeit.Das Konzept einer Persistenz des

Regenwalds im Ntem-Binnendelta,auch über Trockenperioden hin-weg, ergänzt die Ergebnisse frühe-rer Forschungen im äquatorialenAfrika, denn damit ließe sich jetztbelegen, dass es ein weiteres Tief-landrefugium des Regenwalds inSüd-Kamerun gab. Ein anderes Er-gebnis ist die Feststellung, dass dasNtem-Binnendelta seit mindestens50 000 Jahren besteht. Dieses au-ßergewöhnliche Landschaftsarchivim Regenwald birgt sicher nochweitere Geheimnisse, die es in Zu-kunft zu lüften gilt. ◆