Seit längerem diskutieren Forscher über Studien, welche die Entwicklung der Maya und besonders deren Kollaps zwischen 700 und 1000 mit dem Klima in Verbindung bringen. Kritisiert wurde unter anderem, dass Klimawissenschaftler und Archäologen kaum zusammenarbeiten. Nun haben sich aber Forscher der verschiedenen Fachrichtungen zusammengeschlossen und Klimadaten mit dem geschichtlichen Kontext verknüpft. Ein internationales Forschungsteam verglich archäologische und anthropologische Daten mit detaillierten geochemischen Untersuchungen von Paläoklimatologen der ETH Zürich. Die neuen Erkenntnisse untermauern die Hypothese, dass Klimaschwankungen die Gesellschaftsstrukturen der Maya massgeblich beeinflussten.

Proben aus dem Herzen der Maya-Zentren

Sebastian Breitenbach, Speleothem-Experte aus der Gruppe von Gerald Haug, Professor für Klimageologie an der ETH Zürich, untersuchte einen Tropfstein aus der Yok-Balum-Höhle im zentralamerikanischen Belize und lieferte sehr hoch aufgelöste und unerwartet präzis datierte Untersuchungsergebnisse der Proben. Mit den über 4200 Proben aus den obersten 42 Zentimeter des Stalagmiten konnten die Wissenschaftler dadurch detailliert rekonstruieren, wie sich das Klima während der Maya-Zeit entwickelte.

Der Vergleich der Klimadaten mit den archäologischen Daten zeigt, dass die Expansion der Maya im Tiefland mit besonders regenreichen Perioden in der Zeit von 450 bis ca. 660 Jahren n. Chr. zusammenfällt. In dieser Zeit blühte die Landwirtschaft. Zudem entwickelten sich wichtige Zentren, wie Tikal im Norden Guatemalas und Uxbenka in Südbelize.

Feuchtgebiete gewährten Vorteil

In Regionen, in denen sich während der nassen Periode saisonale Feuchtgebiete etabliert hatten und in deren Nähe sich die Maya ansiedelten, stiegen die Bevölkerungszahlen, die Siedlungen expandierten. Die Wissenschaftler vermuten, dass starke Regenfälle während der frühen klassischen Maya-Zeit die Feuchtgebiete nährten und die Wasserspeicher saisonal füllten. Das könnte den feuchtgebietsnahen Siedlungszentren einen entscheidenden Vorteil in den klimatisch unzuverlässigen Zeiten verschafft haben. «Als sich das Klima und die sozialen Verhältnisse am Ende des vierten Jahrhunderts stabilisierten, entwickelte sich beispielsweise die Stadt Tikal zur dominanten soziopolitischen Kraft», sagt Sebastian Breitenbach, Postdoc bei Haug und einer der Hauptautoren der Studie. Die Jahre bis 650 n. Chr. fallen mit der Ausbildung Monument-reicher politischer Zentren zusammen.

Die ETH-Forscher konnten mit den Klimadaten des Stalagmiten jedoch auch Hinweise auf jahrzehntelange Trockenphasen sowie auf kurze, schwerwiegende Dürren ausmachen. Ein Trend zur Trockenheit zeichnet sich zwischen 660 und 1000 n.Chr. ab. Dieser leitete laut den Analysen der Forscher einen zweistufigen Zerfall des Maya-Reichs ein. Zwischen 760 und 800 n.Chr. mehren sich Hinweise auf kriegerische Auseinandersetzungen, Zersplitterung der Stadtstaaten und eine destabilisierte Gesellschaft in der Petexbatun-Region. Krisenherde breiteten sich bis ca. 900 n. Chr. weiter aus und liessen die Bevölkerungszahlen allmählich sinken. Darauf folgte laut den neuen Ergebnissen eine starke Dürreperiode zwischen 1020 und 1100 n. Chr., die laut den Forschern zum endgültigen Ende der klassischen Mayakultur geführt hat.

Hochpräzise Alter

Zur Klimarekonstruktion wurde das Sauerstoffisotopenverhältnis vom schweren Sauerstoff-18 zum leichtem Sauerstoff-16 bestimmt. Ist es sehr trocken, wird weniger des leichteren Sauerstoffisotops in den Stalagmit eingebaut. Das Isotopenverhältnis ist deshalb weniger negativ als bei regenreichem Wetter.

Das Alter des Tropfsteins, der die Klimarekonstruktion ermöglichte, bestimmten Forscher der University of New Mexico. Sie nutzten hierfür den radioaktiven Zerfall von Uran zu Thorium und rekonstruierten so die Altersentwicklung des Stalagmiten mit einer Ungenauigkeit von nur 1 bis 17 Jahren pro datierter Probe. «Diese extreme Genauigkeit hat mich überrascht», sagt Breitenbach. «Das Alter der untersuchten Stalagmiten-Proben ist so präzise bestimmt, dass wir damit frühere Studien, die viel grössere Altersunsicherheiten aufweisen, in den Schatten stellen.»

Die Altersrekonstruktion zeigte, dass der Stalagmit von 40 vor Christus bis im Jahr 2006 – dem Zeitpunkt seiner «Ernte» – kontinuierlich wuchs. Einzig während der Zeit, die mit dem Kollaps der klassischen Mayakultur in Verbindung gebracht werde, sei der Tropfstein kaum gewachsen, hält Breitenbach fest. Das passt zu den Klimadaten: Wassermangel während lang anhaltender Trockenperioden lässt Stalagmiten langsamer wachsen.

Literaturhinweis

Douglas J. Kennett, Sebastian F. M. Breitenbach et.al: Development and Disintegration of Maya Political Systems in Response to Climate Chang. Published in Science 8 November 2012. DOI: 10.1126/science.1226299