Geoarchäologische und sedimentologische Untersuchungen im Hinterland der Bucht von Taganrog: Eine Lokalstudie zur holozänen Landschaftsgeschichte im nordöstlichen Schwarzmeerraum

Abstract

Die Steppenebene im nordöstlichen Schwarzmeerraum nimmt aufgrund der Zahl und Vielfalt an archäologischen Daten und des vielfältigen natürlichen Landschaftsgefüges eine besondere Stellung in der Erforschung der Kultur- und Landschaftsentwicklung der Eurasischen Steppenzone ein. Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zum besseren Verständnis der lokalen Landschaftsdynamik und der naturräumlichen Verhältnisse während der Besiedlung der Steppe im Holozän. Sie präsentiert die erste geoarchäologisch-sedimentologische Lokalstudie über eines der typischen kleinen Flusstalsysteme in der Nordazov Ebene. In Kooperation zwischen dem DFG Exzellenzclusters ‚Topoi’ und dem Deutschen Archäologischen Institut Berlin wurde im Hinterland der russischen Küstenstadt Taganrog die holozäne Landschafts-genese des Sambektales erforscht. Das methodische Vorgehen richtete sich nach dem etablierten geoarchäologischen Forschungsansatz, der das komplexe Wirkungsgefüge von Mensch und Umwelt berücksichtig und auf die Rekonstruktion der paläogeographischen und kulturellen Verhältnisse der Landschaft abzielt. Die Untersuchungen stützten sich auf die geomorphologisch-sedimentologische Analyse von terrestrischen und semiterrestrischen Geoarchiven aus dem mittleren Talabschnitt des Sambek. Anhand von Bohrprofilen aus dem Hangfußbereich, der Flussaue und mehreren Schwemm-fächern wurden die stratigraphisch-sedimentologischen Verhältnisse verschiedener Ablagerungs-räume physikalisch, chemisch und paläoökologisch analysiert und Faziesmodelle entwickelt. Durch Verknüpfung der Sedimentationsgeschichte und der räumlich-zeitlichen Veränderungen prähistori-scher Siedlungsmuster konnten für das mittlere Sambektal Phasen geoökologisch-geomorphodynamischer Landschaftsaktivität und -stabilität rekonstruiert werden. Die Geschichte des Sambek konnte sedimentologisch bis in das frühe Holozän (11700–8200 BP) ge-fasst werden. Um 9500 BP liegt der Talboden im mittleren Sambektal etwa 9 m unter dem heutigen Niveau und wird von einem mäandrierenden Flusslauf eingenommen. Die fluviale Aktivität ist niedrig, der Überschwemmungsbereich ist durch überwiegend autochthone Prozesse in Altarmgewässern geprägt. Im Einzugsgebiet bildet sich unter einer geschlossenen Steppenvegetation eine initiale Bodendecke. Während des klimatischen Übergangs zum Mittelholozän nimmt die Landschafts-stabilität ab. Sowohl die Flussebene als auch die Hänge werden nun von Umlagerungsprozessen ge-prägt. In der Talebene häufen sich episodische Überflutungen unterschiedlicher Stärke und der Sambek geht in ein neues Fließgleichgewicht über. Im Verlauf des Mittelholozäns (8200–4200 BP) sedimentiert das Sambektal bei wechselnden Um-weltbedingungen und schwankenden Fracht- Fließkraft-Verhältnissen um maximal 3,5 m auf. Dabei werden die unteren Abschnitte der asymmetrisch einfallenden Hänge begraben und die Talflanken verkürzt. Im Einzugsgebiet sind die Abtragungs- und Sedimentationsprozesse minimal, in den Hangbereichen entwickelt sich eine Bodendecke.

Die Entwicklungen im Spätholozän (ab 4200 BP) werden durch Siedlungsaktivitäten im Tal und häu-fige Klimawechsel beeinflusst. Im Zusammenhang mit der spätbronzezeitlichen Weidewirtschaft und hydroklimatischen Schwankungen werden die tributären Trockentäler und Fächerschluchten destabilisiert. Im Übergang zum Talboden bauen sich zum Ende des 4. Jahrtausend BP infolge linearer Erosionsprozesse Schwemmfächer auf. Während hydrometeorologische Extremereignissen nach 2000 BP und während der ackerbaulichen Nutzung im Mittelalter werden die Taleinschneidung und Aufschüttung der Schwemmfächer reaktiviert. Die Seitentäler erfahren nach 1300, 730 und 640 BP mehrere kurze Erosionsepisoden bzw. intensive Erosionsereignisse. In der Flussebene nimmt während der letzten zwei Jahrtausende aufgrund zunehmender Kontinentalität die Hochflutakkumulation ab und im Randbereich des Talbodens setzen pedogene Prozesse ein. Im Gegensatz zum Einzugsgebiet wird die Flussebene nach 1300 BP stabiler. Die intensive und großflächige Kultivierung im 20. Jahrhundert verstärkt die Bodenerosion und führt in den Fluss- und Trockentälern zur vermehrten Ablagerung von feinkörnigem Sediment, das die Voraussetzungen für die Entwicklung einer stabilisierenden Bodendecke weiter verbessert. Darüber hinaus fördert der künstliche Aufstau des Gewässernetzes die Sedimentation und bedingt die Versumpfung des Talssystems. Durch die Erhöhung des Talbodens und das Ertrinken der Hänge im Spätholozän haben die bronzezeitlichen Grabhügel und Siedlungsplätze ihre sichere und morphodynamisch stabile Talposition verloren und liegen heute im natürlichen Überschwemmungsbereich des Sambek.

The steppe zone northeast of the Black Sea has, because of the high number archaeological sites and the variety of archaeological data as well as the versatile natural setting, a special position within the research on cultural and landscape development in the Eurasian steppe zone. The present thesis contributes to a better understanding of the local landscape dynamics and the natural conditions during the colonization of the steppe in the Holocene. It presents the first geoarchaeological-sedimentological case study on one of the typical small river systems in the North Azovian Plain. As a collaborative venture between the Cluster of Excellence 'Topoi' and the German Archaeological Institute in Berlin, the Holocene landscape development of the hinterland of the Russian coastal city of Taganrog was investigated. The established geoarchaeological research approach was applied to explore complex man-environment interactions, and to reconstruct the palaeogeographical and cultural conditions. The investigations are based on geomorphological-sedimentological investiga-tions of terrestrial and semi-terrestrial geoarchives from the Middle Sambek valley. Based on the evaluation of drilling cores from the foot slope, the flood plain, and several alluvial fans, the strati-graphic-sedimentological conditions were analysed. Furthermore, facies models were derived from physical, chemical, and palaeo-ecological analyses of the sediment profiles. By combining the data on the landscape history with evidence on the development of prehistoric settlement structures, several phases of landscape activity and stability in the Sambek valley were reconstructed. The sedimentary record of the Sambek was determined from the early Holocene (11700–8200 BP) until modern times. Around 9500 BP, the flood plain of the Middle Sambek valley was about 9 m below the present level and was captured by a meandering river. The basin-like valley widening of the Middle Sambek valley, which today is almost level, is clearly separated in its three joining tributary valleys of the Suchoj Sambek, the Birjuč'ja and the Balka Buzikova. Fluvial activity is low and the flood plain is dominated by autochthonous processes in oxbow environments. The catchment area is morphodynamically stable. It is fully covered with vegetation and initial soils develop. During the climatic transition into the middle Holocene, landscape stability decreases. The floodplain and the slopes get characterized by rework processes. Episodes of varying runoff and floods become more frequent and the Sambek reaches a new dynamic equilibrium. In the middle Holocene (8200–4200 BP), fluvial aggradation under changing environmental condi-tions, as well as under changes in river flow and sediment load, leads to a rise of the Sambek valley floor of at maximum 3.5 m. The lower parts of the asymmetric slopes get buried and the slope lengths get reduced. Within the catchment area, erosional and sedimentational processes are on a low level. A soil cover develops on the slopes. The late Holocene (after 4200 BP) of the Sambek valley is characterized by settlement activities and frequent climatic changes. The late Bronze Age pasture farming and hydro-climatical fluctuations destabilize the tributary dry valleys. At their outlets into the main valley, from the end of the fourth millennium BP, alluvial fans develop as a result of linear erosion and the subsequent deposition. During hydro-meteorological extreme events after 2000 BP and under the medieval cultivation of land, valley incision and alluvial fan deposition get reactivated. After 1300, 730, and 640 BP, the tributary valleys are affected by several short erosional episodes or events. Because of the increasingly continental climate, high flood episodes on the flood plain decrease and pedogenesis begins in the peripheral areas of the valley bottom. In contrast to the drainage area, the flood plain becomes more stable after 1300 BP. The extensive cultivation during the 20th century leads to increased soil erosion in the hinterland and to the increased sedimentation of fine grained sediment on the floor of the Sambek and its tributaries. These conditions favour the development of a stabilizing soil cover. The damming of the streams results in the paludification of the valley. As a consequence of the aggradation of the valley bottom and the drowning of the slopes, the Bronze Age settlement sites and burial mounds lose their morphodynamically stable position and, today, are prone to the floods of the Sambek.

Степные равнины северо-восточного Причерноморья благодаря числу и многообразию археологических находок, а также разнобразной структуре природных ландшафтов, занимают особое место в изучении развития культуры и ландшафта степей Евразии. Представленная работа является вкладом в лучшее понимание динамики изменения локальных ландшафтов и природных условий во время заселения степей в эпоху голоцена. Работа представляет собой первое геоархеалогическое и седиментологическое локальное исследование одной из типичных речных долин в Североазовской равнине. В ходе сотрудничества приоритетного кластера „Топои“ Немецкого научно-исследова-тельского сообщества (DFG) и Немецкого археологического института (Берлин) было исследовано изменение ландшафта в эпоху голоцена долины реки Самбек у прибрежного российского города Таганрог. Метод исследования опирался на устоявшийся в геоархеологии научно-исследовательский подход, который учитывает изучение сложного взаимодействия человека и окружающей его среды, а также реконструкцию палеогеографических и культурных условий данной местности. Исследования основывались на геоморфологическом и седиметологическом анализе геоархивов, взятых в средней части долины реки Самбек. На основании данных бурения подошв склонов, поймы и различных конусов выноса реки был проведен физический, химический и палеоэкологический анализ стратиграфическо-седиментоло-гических отношений различных областей осадконакопления и разработаны фациальные модели. Благодаря взаимосвязи между историей осадконакопления и пространственно-времен-ными изменениями древних типов поселений удалось реконструировать фазы геоэкологической и геоморфодинамической ландшафтной активности и стабильности в средней части долины реки Самбек. Историю седиментологического развития долины реки Самбек удалось проследить до раннего голоцена (11700–8200 гг. до н. э.). 9500 лет назад долина Самбека находилась примерно на 9 м ниже современного уровня и была занята меандрирующей рекой. Флювиальная активность низкая, для поймы характерны преимущественно автохтонные процессы в старицах. В бассейне реки под воздействием степной растительности образуется инициальный почвенный покров. Во время климатического перехода к среднему голоцену устойчивость ландшафта снижается. Как аллювиальные равнины, так и склоны берегов формируются под воздействием процессов перемещений. В неглубоких плоских долинах возрастает число эпизодических затоплений различной интенсивности и Самбек переходит в новое динамическое равновесие.

На протяжении среднего голоцена (8200–4200 гг. до н. э.) седиментация долины Самбека происходит при изменяющихся условиях окружающей среды и колеблющемся отношении переноса веществ текучими водами и силой потока максимум до 3,5 м. При этом нижние пласты ассиметрично наклоненных склонов были затоплены, а склоны долины уменьшились. В водосборном бассейне процессы эрозии и осадконакопления– минимальны, в районах склонов образуется почвенный покров. На развитие в позднем голоцене (с 4200 г. до н. э.) оказали влияние деятельность жителей поселений в долине и частое изменение климата. В связи с пастбищным хозяйством позднего бронзового века и гидроклиматическими колебаниями, сухие долины, относящиеся к притоку реки, а также ущелья были дестабилизированы. При переходе ко дну долины к концу 4 в. до н. э. образовались конусы выноса в результате линейных процессов эрозии. Во время экстремальных гидрометеорологических событий после 2000 г. до н. э. и во время земледелия в Средневековье вновь образовался врез долины реки и осыпь конуса выноса. После 1300, 730 и 640 годов до н. э. в боковых долинах происходили как незначительные, так и интенсивные эрозионные процессы. По причине увеличения континентальности климата за последние два тысячелетия в аллювиальной равнине уменьшилась аккумуляция паводковых вод и начались процессы почвообразования в пограничной зоне дна долины. В отличие от водосборного бассейна стабильность аллювиальной равнины возросла после 1300 г. до н. э. Интенсивное культивирование больших площадей в 20 столетии усилило эрозию почвы в долинах рек, а также в сухих долинах, что привело к чрезмерному отложению мелкозернистых осадков и, как следствие, улучшило дальнейшие предпосылки для формирования стабилизирующего почвенного покрова. Запруда речной сети привела к заболачиванию долины. Из-за поднятия дна долины и затопления склонов могильные холмы и поселения времен бронзового века потеряли свою надежную и морфодинамическую позицию в долине и находятся сегодня в паводковой зоне Самбека.