Norbert Buchner - Erwärmung und Wohlstand oder Abkühlung und Verfall

Der Frühmensch hat Afrika auch recht bald verlassen: Funde in Pakistan, Georgien und auf Java sind etwa 1,7 bis 1,8 Millionen Jahre alt. In Europa ist er erst etwas später nachzuweisen. In der Provinz Burgos in Spanien hat man einen menschlichen Backenzahn gefunden, dessen Alter vorläufig auf 1,2 Millionen Jahre datiert wurde und in der französischen Provinz Alpes des Haute Provence schätzt man das Alter der ersten menschlichen Spuren auf etwa 1 Million Jahre. In der großen Doline bei Atapuerco in Nordspanien fand man Steinwerkzeuge und gut erhaltene menschliche Knochen mit einem Alter von 780 000 Jahren. An der britischen Küste hat man kürzlich menschliche Fußabdrücke mit etwa demselben Alter entdeckt. Dieser Frühmensch hat sich dann in Europa in Anpassung an die später verschärfte eiszeitliche Umgebung über den „Heidelberger Menschen“ und die Menschen von Bilzingsleben und Steinheim an der Murr zum Neandertaler weiter entwickelt.

Die Nachkommen dieser ausgewanderten Frühmenschen sind später überall wieder ausgestorben, sodass nur noch der Homo sapiens auf der Erde verblieben ist. Die Frühmenschen bringen sich allerdings in unserem modernen Genom noch in Erinnerung, denn der moderne Mensch hat geringe Anteile als Genom-Schnipsel aufgenommen. Lit. 1.2

Vor etwa 900 000 Jahren trat eine krasse Veränderung der eiszeitlichen Klimazyklen ein (s.Abb. 1). Während bisher ein ziemlich harmonischer Eiszeityklus von 40 000 Jahren Gesamtdauer – 20 000 Jahre warm, 20 000 Jahre kalt – herrschte, verlängerte sich die Zykluszeit nun plötzlich auf etwa 100 000 Jahre und etwa 90 Prozent dieser Zeitspanne herrschte überwiegend bitterkalte Eiszeit mit Temperaturen, welche um mehrere Grad Celsius unter den bisherigen lagen. Die kalten Temperaturen brachten auch Trockenheit mit sich: der Dampfdruck des Wassers und die verdampfende Menge fallen überproportional mit der Temperatur und Wasser, das nicht verdampft, kann auch nicht als Regen zurückkommen. Diese Abkühlung bedeutete eine gewaltige Herausforderung für Flora, Fauna und den Vormenschen. Es ist wissenschaftlich gesichert, dass in dieser Zeit in den afrikanischen Savannen die Entwicklung zum Homo sapiens, zum Menschen mit gesteigerter Intelligenz, in Gang gesetzt wurde: härtere Herausforderungen verlangten nach einer neuen Antwort der Evolution! Lit.1.3

Die letzte Warmzeit ging vor etwa 130 000 Jahren zu Ende. Mit der Abkühlung setzte in Zentralafrika auch eine große und lang anhaltende Dürre ein. Die Menschen, welche sich im günstigen Klima der Warmzeit stark vermehrt hatten, waren nun nicht nur durch die Absenkung der Temperatur um mehr als 5°C sondern auch noch durch eine große Trockenheit bedrängt. Die Natur erfuhr eine völlige Umgestaltung: Untersuchungen am Malawisee zeigten, dass der Wasserspiegel zwischen 135 000 und 75 000 Jahren v.h. um mindestens 550 Meter unter den heutigen Wert abgefallen ist! Erst vor 70 000 Jahren begann der See wieder anzusteigen. Forscher um den Geowissenschaftler Andrew Cohen aus Tucson untersuchten Sedimente von drei zentralafrikanischen Seen und sie konnten dabei über 100 000 Jahre afrikanische Vergangenheit erforschen. Sedimente aus dem Zeitraum von 135 000 bis 90 000 Jahren v. h. enthielten nur wenige Pollen: die Seen waren also von trockenem Buschland umgeben.

Diese lange Zeit von Trockenheit und Dürre muss den Menschen stark zugesetzt und die menschliche Population gering gehalten haben. Erst vor etwa 70 000 Jahren wurde es wieder feuchter.

Während der großen Trockenheit versuchten Menschen vor etwa 100 000 bis 90 000 Jahren das unwirtliche Afrika über die Landbrücke der Sinai-Halbinsel zu verlassen. Sie blieben aber am Widerstand der Neandertaler hängen, welche wohl den eiszeitlichen Temperaturen in Europa entkommen wollten und so bis in die Levante vorgedrungen waren. Zwischen den beiden frühen Menschengruppen ergab sich eine Pattsituation und der Homo sapiens aus Afrika konnte sich nicht gegen den Neandertaler durchsetzen. Auch die materiellen Hinterlassenschaften der beiden Arten weisen keine großen Unterschiede auf und mal wurde eine Höhle von der einen, dann wieder von der anderen Menschenart bewohnt. Die beiden Arten haben aber wohl nicht nur dieselben Höhlen benutzt, sondern gelegentlich gleichzeitig auch ihre Betten! Während mehrere Forscher aus der Untersuchung der Reste des mitochondrialen Genoms in europäischen Neandertaler-Knochen noch vor wenigen Jahren gefolgert hatten, dass sich die beiden Menschenarten bei ihren späteren Kontakten in Europa nicht vermischt haben, kamen nun Forscher um Svante Pääbo, Leipzig, in einer riesigen Forschungsarbeit (56 Autoren!) bei Untersuchungen der rekonstruierten Kern-DNS mit ihrer großen Informationsfülle zu dem Schluss, dass der heutige moderne Mensch etwa 1 – 4 % Schnipsel der DNS des Neandertalers fein verteilt in sich trägt. Lit. 1.4

Genforscher haben mit Verwunderung festgestellt, wie gering die Varianz im heutigen menschlichen Genom und wie hoch der Grad der Verwandtschaft aller Menschen weltweit ist. Dies hat zu der Vermutung geführt, die Menschheit müsse irgendwann einen „genetischen Flaschenhals“ durchlaufen haben, in welchem sich der Genreichtum – und damit notgedrungen die Anzahl der Menschen – stark reduziert hat. Die über viele Jahrzehntausende herrschende Dürre in Afrika könnte hierzu eine glaubhafte Erklärung liefern. Aber ganz offensichtlich war sie nicht die einzige Existenz-bedrohende Bedrängnis für unsere Vorfahren: M.R.Rampino von der New York University und S.H. Ambrose von der University Illinois sehen einen entscheidenden Einschnitt in der Supereruption des indonesischen Vulkans Toba vor 74 000 Jahren, also in der Endphase der langen afrikanischen Dürrezeit. An Stelle dieses damaligen Vulkans befindet sich heute im Norden der indonesischen Insel Sumatra ein 100 km langer und 30 km breiter See in einer eingebrochenen Caldera. Bei der Superexplosion sollen fast 30 000 km 3vulkanisches Material in Atmosphäre und Stratosphäre geschleudert worden sein. Asche von diesem Ereignis findet sich noch heute auf dem Meeresboden im gesamten Indischen Ozean, aber auch in Eisbohrkernen der Polarregionen. Das Gletschereis in Grönland (s.Abb. 2) zeigt sogar 2 jähe und sehr tiefe kurzzeitige Temperatureinbrüche, nämlich vor 74 000 und vor 70 000 Jahren. Wurde der Vulkan in zwei Eruptionen weggerissen?

Große Vulkanausbrüche können plötzlich für einige Jahre das Klima der Erde völlig verändern: schon der Staub, der in die Atmosphäre geschleudert wird, schirmt die Sonneneinstrahlung ab, sodass es auf der Erde plötzlich kühler wird. Schwefeldioxid aus solchen Eruptionen bildet mit dem Wasserdampf in der Luft auch sehr kleine Tröpfchen, die wenig zum Abregnen neigen und damit eine lange Zeit von trüber und trister Trockenheit einleiten.

Die Folgen dieser Explosion waren gewaltig: weltweit soll die Temperatur über mehrere Jahre um mindestens 5°C gefallen sein. Sechs Jahre lang hat ein „Vulkanischer Winter“ angehalten, der die Vegetation weitgehend zum Stillstand gebracht hat – und dies während einer Trockenperiode mit ohnehin schon vermindertem Pflanzenwachstum! Extremer Hunger und vielfacher Tod waren die Folgen: höchstens 5 000 bis 15 000 Menschen können nach Rückschlüssen aus dem Genom moderner Menschen diese Katastrophe überlebt haben! Aus dem so reduzierten – aber wohl sehr widerstandsfähigen – genetischen Restbestand hat sich dann die heutige Menschheit entwickelt. Lit. 1.5

Abb. 2: Sauerstoff-Isotopen-Kurve des Summit-Eisbohrkerns aus Grönland für die Rekonstruktion von Temperaturen (Links: kälter – Rechts: wärmer)