Entschlüsselung von Sedimentarchiven des Neanderthalers und frühen anatomisch modernen Menschen - Mikromorphologische Untersuchungen in der Höhle von Fumane, Norditalien
Ur- und Frühgeschichte (weltweit)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Sedimentabfolge der Höhle von Fumane stellt ein herausragendes Archiv für Umweltveränderungen und menschliche Besiedlung in Norditalien während des letzten Glazials und insbesondere für den Übergang vom Mittel- zum Jungpaläolithikum dar. Das von der DFG geförderte Projekt bot die Möglichkeit, eine große Sammlung von Sedimentdünnschliffen aus dieser Abfolge zu analysieren. Auf der Grundlage dieses mikromorphologischen Ansatzes sollten die Mikrostratigraphie, die Prozesse der Fundstellenbildung und die klimatischen Auswirkungen der Abfolge aufgeklärt werden. Die zweite Aufgabe bestand darin, die quantitativen Schätzungen und die selektive Kartierung von Sedimentkomponenten in Dünnschliffen durch automatisierte Bildanalysen zu verbessern. Im Verlauf des Projekts traten mehrere Probleme auf, die in Verzögerungen im Zusammenhang mit Covid 19 und Schwierigkeiten beim Zugang zu den Dünnschliffen und Laboren bestanden. Dennoch konnten die Ziele beider Aufgaben weitgehend erreicht werden. Die detaillierten mikromorphologischen Analysen zeigen erhebliche Unterschiede in der granulometrischen Zusammensetzung, den strukturellen Merkmalen der Grundmasse und der Art und Menge der Pedofeatures. Die meisten Dünnschliffe zeigen sandige Ablagerungen mit verschiedenen Beimengungen von Kies und Schluff. Die Schluffkomponente stammt von Staubeinträgen, aber die räumliche Variation des Schluffgehalts überlagert mögliche diachrone Veränderungen des Staubsignals. Räumliche Schwankungen sind auch bei der Menge an Sekundärkarbonat zu beobachten, die mit Verschiebungen der Traufzone zusammenhängen. Bei der Akkumulation der Einheiten A1, A2, A2R und A6 wurde eine stärkere Ausprägung von Schluffkappen beobachtet, was wahrscheinlich mit der verstärkten Schneeschmelze in kälteren Perioden zusammenhängt. Für die zweite Aufgabe haben wir ein neues Verfahren zur automatischen Bildanalyse anhand von Dünnschliff-Flachbettscans entwickelt. Die Scans werden mit drei Beleuchtungsmethoden aufgenommen und liefern neun Bänder pro Pixel (1200 dpi) als Input für eine überwachte Random-Forest-Klassifizierung mit der Open-Source-Software QGIS und entsprechenden Plugins. Das Verfahren ermöglicht die automatische Erkennung von Gesteins- oder Steinfragmenten sowie von Holzkohle, Knochen, Koprolithen oder Pflanzenresten. Darüber hinaus können Pedofeatures wie Schluffkappen, Tonbeläge, oder auch Kalzit- und hydromorphe Konkretionen kartiert werden. Auch gebänderte oder mikrolaminierte Strukturen können klassifiziert und Zonen mit Eisenverarmung erfasst werden. Das Verfahren ermöglicht es, die flächenmäßige Ausdehnung dieser Merkmale abzuschätzen und sie selektiv darzustellen. Allerdings muss mit Fehlklassifizierungen gerechnet werden, und die Analyse erfordert das Fachwissen eines Mikromorphologen sowie eine sorgfältige Überprüfung unter dem Mikroskop. Insgesamt bot das Projekt einen ausgezeichneten Rahmen, um die detaillierte mikromorphologische Untersuchung in Fumane durchzuführen und auf dem Gebiet der automatisierten Dünnschliffanalyse voranzukommen.
