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«Geophysikalische, sedimentologische und mikrofaunistische Methoden zur Rekonstruktion der Paläogeographie einer römischen Hafensiedlung: Die ...»

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Geophysikalische, sedimentologische und

mikrofaunistische Methoden zur

Rekonstruktion der Paläogeographie einer

römischen Hafensiedlung: Die

Landschaftsgenese der Lagune von Vilamo...

Article · January 2005

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6 authors, including:

Gerhard Daut Peter Frenzel

Friedrich Schiller University Jena Friedrich Schiller University Jena 92 PUBLICATIONS 697 CITATIONS 130 PUBLICATIONS 845 CITATIONS

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Felix Teichner Roland Mäusbacher Philipps University of Marburg Friedrich Schiller University Jena 32 PUBLICATIONS 5 CITATIONS 112 PUBLICATIONS 841 CITATIONS

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All in-text references underlined in blue are linked to publications on ResearchGate, Available from: Peter Frenzel letting you access and read them immediately. Retrieved on: 19 May 2016 Geophysikalische, sedimentologische und mikrofaunistische Methoden zur Rekonstruktion der Paläogeographie einer Römischen Hafensiedlung: Die Landschaftsgenese der Lagune von Vilamoura (Portugal) während der letzten 6000 Jahre HILBICH, C.*, I. MÜGLER***, G. DAUT*, P. FRENZEL**, F. TEICHNER****, R. MÄUSBACHER* * Friedrich-Schiller-Universität Jena Institut für Geographie, Abteilung Physische Geographie Löbdergraben 32, D-07743 Jena christin.hilbich@uni-jena.de ** Friedrich-Schiller-Universität Jena Institut für Geologie Burgweg 11, D-07749 Jena *** Max-Planck-Institut für Biogeochemie Hans-Knöll-Str. 10, D-07745 Jena **** Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt Institut für archäologische Wissenschaften Abt. Archäologie und Geschichte der römischen Provinzen IG Farben Haus, Grüneburgplatz 1, D- 60629 Frankfurt am Main ZUSAMMENFASSUNG: Im Rahmen archäologischer Untersuchungen zur Erforschung der antiken Siedlungs- und Wirtschaftsverhältnisse in der römischen Provinz „Lusitania“ wurden paläogeographische Untersuchungen im Umfeld einer römischen Landvilla an der Algarve (Portugal) durchgeführt. Ziel war die Rekonstruktion der Paläoumweltbedingungen einer heute verlandeten Küstenlagune im unmittelbaren Vorfeld der römischen Siedlung, die vermutlich als Ankerplatz für römische Handelsschiffe genutzt wurde. Refraktionsseismische Messungen und Rammkernsondierungen innerhalb dieser Lagune dienten der Erfassung der Struktur des Paläoreliefs sowie der Mächtigkeit und des stratigraphischen Aufbaus der Lagunensedimente. Sedimentologische und mikrofaunistische Analysen ließen eine genaue Charakterisierung verschiedener Ablagerungsmilieus von der Entstehung bis zur Verlandung der Lagune während der letzten 6000 Jahre zu, die sowohl durch den postglazialen Meeresspiegelanstieg als auch durch die Sedimentzufuhr aus dem Einzugsgebiet gesteuert wurden. Als wesentliches Ergebnis kann festgehalten werden, dass bereits vor mehr als 3000 Jahren BP verstärkte Sedimentzufuhr durch Bodenerosion einsetzte und zur weitgehenden Verlandung der Lagune führte, lange vor der römischen Besiedlung. Die Identifizierung mehrerer Paläorinnen mit Hilfe der refraktionsseismischen Messungen zeigt, dass jedoch auch zu römischer Zeit noch einzelne schiffbare Rinnen existierten.

1 EINFÜHRUNG

Mit dem Ende der Flandrischen Transgression vor etwa 6500 Jahren setzte eine Phase mit relativ stabilem Meeresspiegel ein, welche zur Ausbildung zahlreicher geomorphologischer Formen führte, die das Bild der heutigen Küsten prägen. Typische Formen der portugiesischen Küste sind Ästuare und Lagunen, welche aufgrund ihrer Funktion als Sedimentfallen hervorragende Archive zur Rekonstruktion der Paläoumweltbedingungen in ihrer Umgebung darstellen. Verschiedene Studien zum sedimentologischen Aufbau von Ästuaren und Lagunen der portugiesischen Küste wurden unter anderem von ZAZO et al. (1994; 1996), GOY et al. (1996), BAO et al.

(1999), BORJA et al. (1999), DABRIO et al. (1999, 2000), HINDSON et al. (1999), DIAS et al. (2000), PSUTY & MOREIRA (2000), BOSKI et al. (2002), CEARRETA et al. (2002, 2003), TEIXEIRA & PINTO (2002) und FREITAS et al. (1999, 2002a,b, 2003) durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, dass die Entstehung der meisten der portugiesischen Küstenlagunen vor mehr als 6000 Jahren BP begann, als sich der weltweite Meeresspiegelanstieg verlangsamte und der küstenparallele Sedimenttransport zur Ausbildung zahlreicher Nehrungen führte. Mit dem weiteren Wachstum der Nehrungen kam es zum Teil zur Entstehung abgeschlossener Lagunen, wo schließlich die weitere Entwicklung vom Meeresspiegelanstieg abgekoppelt wurde und stärker von lokalen Steuerfaktoren, wie Sedimentzufuhr, Stabilität bzw.

Durchlässigkeit der Nehrungen, fluvialem Abflussverhalten usw. kontrolliert wurde (BAO et al. 1999; CEARRETA et al. 2002, 2003; FREITAS et al. 2002a, 2002b, 2003;

SANTOS & GOÑI 2003).

Für die Algarve-Küste existieren bisher nur wenige Studien in diesem Zusammenhang. Die Bedeutendste dieser Untersuchungen stellt dabei die Arbeit von TEIXEIRA & PINTO (2002) dar, die einen Meeresspiegel von 18-20 m unter dem heutigen Niveau (NN) vor 6400 Jahren BP postulieren. Dies wird aus 14C-Datierungen an drei Muscheln abgeleitet, welche aus einem submarinen beachrock-Aufschluss vor der Küste Quarteiras gewonnen wurden. Des Weiteren lassen Reste römischer Ruinen etwa 600 m vor der Küste die Annahme zu, dass zu römischer Zeit der Meeresspiegel etwa 8 m unter dem heutigen Niveau lag. Diese Schlussfolgerung wurde bereits in SIMPLÍCIO et al. (2000) kritisch diskutiert, wobei davon ausgegangen wird, dass das römische Bauwerk ursprünglich nicht 8 m unter NN gebaut wurde, sondern der Küstenerosion zum Opfer fiel und damit in diese Position absank. Dies zeigt deutlich, dass die Datenlage zum Meeresspiegelanstieg in dieser Region nach wie vor unzureichend ist und weiterhin Forschungsbedarf besteht.





Der vorliegende Artikel beschreibt die Ergebnisse der Untersuchungen im Bereich der ehemaligen Lagune von Vilamoura, welche sich etwa 15 km westlich von Faro an der Algarve befindet (Abb. 1). Ziel der Untersuchungen war die Rekonstruktion der Entwicklung der Lagune bzw. der Küstenlinie während der letzten 6000 Jahre im Sinne der Erstellung einer vollständigen Lithostratigraphie ihrer Genese. Im Zusammenhang mit den Ausgrabungen einer römischen Siedlung am Ufer dieser Lagune war insbesondere die Rekonstruktion der Umweltbedingungen sowie die Ausdehnung der Lagune während der Phase der römischen Besiedlung vor etwa 2000 Jahren von Interesse.

In einem multidisziplinären Ansatz wurden die Paläoumweltbedingungen rekonstruiert, die zur Entstehung und Entwicklung dieser Küstenlagune als Folge des postglazialen Meeresspiegelanstiegs geführt haben. Die Landschaftsgenese wurde anhand von sedimentologischen, geophysikalischen, mikrofaunistischen und geoarchäologischen Methoden untersucht, um einzelne Phasen in der Entwicklungsgeschichte der Lagune abzugrenzen. Die Analyse der benthischen Mikrofauna (Foraminiferen, Ostrakoden) in den holozänen Sedimenten trug darüber hinaus zu einer weiteren Charakterisierung der marinen Sedimente bei, sodass überwiegend mesohaline (ästuarine) gegen euhaline Phasen (vorwiegend mariner Einfluss) sowie gegen brackige Phasen abgegrenzt werden konnten.

2 UNTERSUCHUNGSGEBIET

Das Untersuchungsgebiet befindet sich in Vilamoura, etwa 15 km westlich von Faro an der Algarve-Küste. Die Küstenlinie der Algarve wurde während des postglazialen Meeresspiegelanstiegs sukzessive landeinwärts verlagert, wobei einige Flusstäler ertranken und Ästuare gebildet wurden. Eine ähnliche Entwicklung lässt sich aus der geomorphologischen Situation an der Küste Vilamouras ableiten, die eine ehemalige Bucht (bzw. Lagune) erkennen lässt, welche nahezu küstenlinienparallel etwa 5 km ins Hinterland reichte (Abb. 1). Diese frühere Bucht ist in NW – SO Richtung orientiert und entspricht in ihrer Ausdehnung der heutigen Flussaue des Quarteira-Flusses, die bis zu 2 km breit ist. Dieser gerade Verlauf orientiert sich an der São Marcos-Quarteira Störung, einer Blattverschiebung, die noch immer aktiv ist (TERRINHA 1998; DIAS & CABRAL 2000, in: TEIXEIRA & PINTO 2002).

Die heutige Flussaue ist von der Küste durch ein Kliff aus miozänen und quartären Sandsteinen und Schottern getrennt, der sogenannte Quarteira-Formation (Abb. 1) (DIAS & NEAL 1992). Das Kliff besteht aus pleistozänen fluvialen Sanden und Schottern, die von Norden durch fluviale Erosion des Quarteira-Flusses und von Süden durch litorale Erosion angegriffen wurden. Nach TEIXEIRA & PINTO (2002) wurde die litorale Erosion aufgrund von Datierungen auf etwa 0,31 m/a seit 6400 cal. BP geschätzt, während die rezente Rate anhand von Luftbildanalysen auf etwa 0,16-0,28 m/a geschätzt wird.

Die Algarve befindet sich im Einfluss mediterranen subtropischen Klimas mit mittleren Jahrestemperaturen um 17,2 °C und einem mittleren Jahresniederschlag von Abb. 1: Darstellung des Untersuchungsgebiets. Die gestrichelte Linie markiert die maximale Ausdehnung der ehemaligen Lagune bzw. des Ästuars, die anhand der geomorphologischen Situation abgeleitet wurde. Sämtliche Bohrpunkte sind mit Punkten markiert (im Detail bearbeitete Kerne sind hervorgehoben). Die Linien repräsentieren die refraktionsseismischen Profile (Profil A hervorgehoben).

Besondere Aufmerksamkeit wurde dem Umfeld von Cerro da Vila gewidmet (vergrößerter Ausschnitt) da dort eine Hafenanlage vermutet wird.

522 mm (Station Faro, MÜHR 2002). 80 % des Regens fällt von Oktober bis März in Form von torrentiellen Niederschlägen, welche erhöhte Bodenerosion, vermehrten Sedimenttransport der Flüsse sowie Akkumulation der entsprechenden Sedimente in den Küstentiefebenen nach sich ziehen (ROTHER 1984). Das Wellenregime ist moderat mit einem Tidenhub von etwa +/- 2 m.

3 METHODEN Sedimentologische und mikropaläontologische Analysen Die Lithostratigraphie wurde anhand von 19 Sedimentkernen (Ø 5 cm) innerhalb der ehemaligen Lagune erstellt (Abb. 1). Die Kerne weisen zwischen 3 und 11 m Länge auf und wurden zunächst im Gelände makroskopisch untersucht, insbesondere hinsichtlich Korngrößenverteilung, Farbe (nach MUNSELL), Gehalt an organischer Substanz und Calciumcarbonat, Mollusken sowie sedimentären Strukturen. Darüber hinaus wurden vier Kerne für detaillierte Laboranalysen ausgewählt und beprobt, wobei ein Kern (P01-5) vollständig mit 1 cm-Scheiben in 10 cm-Abständen beprobt wurde. Aus den Kernen P03-4 und P03-7 wurden zusätzlich Proben für mikropaläontologische Analysen in Intervallen von 50 cm entnommen, wobei die Beprobungsdichte an lithologischen Grenzen erhöht wurde. Das Probenmaterial wurde sedimentologischen und mikropaläontologischen Analysen im Labor unterzogen.

Die sedimentologischen Analysen umfassen die Bestimmung der Korngrößenverteilung (Sieb- und Schlämmanalyse) sowie die Elementaranalyse von C (Gesamtkohlenstoff und organischer Kohlenstoff), N und S (mit Elementaranalysator Vario EL).

Die Korngrößenverteilung wurde darüber hinaus statistisch ausgewertet (MomenteMethode nach BOGGS (1987) bzw. TUCKER (1996)), und die statistischen Parameter (Mittelwert, Sortierung und Schiefe) für eine bessere Charakterisierung der Umweltbedingungen während der Ablagerung genutzt.

Um die Paläoumweltbedingungen während der Evolution der Lagune von Vilamoura zu analysieren, wurden die Verteilung und Häufigkeit der benthischen Foraminiferen und Ostrakoden für 59 Proben an den Kernen P03-4 und P03-7 untersucht (Artenliste im Anhang). Dazu wurden die Sedimentproben nass gesiebt (63 µm, 125 µm, 250 µm und 500 µm) und anschließend getrocknet. Die benthischen Foraminiferen und Ostrakoden der Fraktion 250 µm wurden unter einem stereoskopischen Binokular (Stemi 2000-C) gezählt, wobei für jede Probe die Arten mit den jeweiligen Individuenzahlen und dem Erhaltungszustand bestimmt wurden. Die Diversität wurde mit Hilfe des Shannon-Weaver-Diversitäts-Index bestimmt (vgl. BUZAS 1979). Darüber hinaus wurde nach dem Verfahren von ROSENFELD & VESPER (1975) die Paläosalinität in acht Proben verschiedener Teufe anhand der Formen der Siebporen von Cyprideis torosa (JONES 1850) [Ostracoda] rekonstruiert.



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