�����������������������������
������������������������
�������������
������������
������������
���������������������������������������������������
���������������������
2006
SPÄT-QUARTÄRE PALÄOGEOGRAPHIE
DER ARABISCHEN HALBINSEL
vorgelegt von
Jörg Beineke
Vorsitzender der Promotionskommission: Prof. Dr. Andreas Kagermeier
Erstgutachter: Prof. Dr. Hans Karl Barth
Zweitgutachter: Prof. Dr. Walter Schlegel
Tag der mündlichen Prüfung: 07.08.2006
DISSERTATION
FAKULTÄT FÜR KULTURWISSENSCHAFTEN - FACH GEOGRAPHIE
UNIVERSITÄT PADERBORN
Lemgo, im Herbst 2006
SPÄT-QUARTÄRE PALÄOGEOGRAPHIE
DER ARABISCHEN HALBINSEL
vorgelegt von
Jörg Beineke
Vorsitzender der Promotionskommission: Prof. Dr. Andreas Kagermeier
Erstgutachter: Prof. Dr. Hans Karl Barth
Zweitgutachter: Prof. Dr. Walter Schlegel
Tag der mündlichen Prüfung: 07.08.2006
DISSERTATION
FAKULTÄT FÜR KULTURWISSENSCHAFTEN - FACH GEOGRAPHIE
UNIVERSITÄT PADERBORN
III
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis V
Verzeichnis der Abkürzungen VIII
Zusammenfassung IX
Abstract X
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung und Zielsetzung 2
1.2 Aufbau der Arbeit 3
2 Prä- und früh-quartäre Landschaftsentwicklung in Südost-Arabien 5
2.1 Prä-Quartär 6
2.2 Pliozän und frühes Pleistozän 9
3 Mittleres und spätes Pleistozän (> 35.000 Jahre B.P.) 15
3.1 Übergangsbedingungen 16
3.2 Tropfstein und Sinterablagerungen 17
3.3 Fluviale Ablagerungen 24
3.4 Seeablagerungen 26
3.5 Äolische Ablagerungen 26
4 Die spät-pleistozäne humide Phase 41
4.1 Seeablagerungen und Sebkhas 42
4.2 Sinter- und Tropfsteinablagerungen 51
4.3 Grundwasser 53
4.4 Fluviale Ablagerungen 54
5 Arides Glaziales Maximum 61
5.1 Äolische Ablagerungen 62
5.2 Sinter- und Tropfsteinablagerungen, fluviatile Sedimente 81
6 Holozänes Klimaoptimum und Übergang zu rezenten Verhältnissen 83
6.1 Seeablagerungen 84
6.2 Tropfsteine und Grundwasserablagerungen 99
6.3 Fluviatile Ablagerungen 110
6.4 Äolische und marine Ablagerungen 115
7 Heutiger Zustand 123
IV
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Inhaltsverzeichnis
8 Glaziale/interglaziale Stadien und ihr Einfluß auf das Klima
der Arabischen Halbinsel 135
8.1 Allgemeine Grundlagen 136
8.2 Ursachen eiszeitlicher Klimaschwankungen 137
8.2.1 Milankovitch-Zyklen 137
8.2.1.1 Erdorbit 138
8.2.1.2 Neigung der Erdachse 138
8.2.1.3 Präzession 139
8.2.2 Weitere Einflußfaktoren 140
8.3 Regionale Einflußgrößen 141
8.4 Korrelation humider/arider Phasen mit glazialen/interglazialen
Veränderungen im Klimasystem 142
9 Sediment-Stadien eines äolischen Ablagerungssystems 157
9.1 Haupteinflußfaktoren auf die Entwicklung eines äolischen
Ablagerungssystems 158
9.2 Stadien eines äolischen Sediment-Systems 161
9.3 Übertragung des Modells auf die Rub’ al Khali 164
9.3.1 Südwestliche Rub’ al Khali 165
9.3.2 Nordöstliche Vereinigte Arabische Emirate 168
9.4 Reaktivierung alter Sedimente und Dünenrecycling 172
9.5 Schlußfolgerungen 174
10 Fazit 177
11 Quellenverzeichnis 185
Anhang: Übersichtskarte 201
V
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abb. 2.1: Känozoische tektonische Lage der Arabischen Platte 7
Abb. 2.2: Überreste des „Großen Arabischen Flusses“ 10
Abb. 2.3: Topographie der Rub‘ al Khali 12
Abb. 3.1: Zusammenfassung von d18O-Werten verschiedener Standorte
der südlichen Arabischen Halbinsel 19
Abb. 3.2: Nachweis von synchronen Klimaschwankungen in Tropfsteinen
und im GRIP 2001-Eisbohrkern 23
Abb. 3.3: Äolianit-Ablagerungen an der Westküste des Arabischen Golfs 27
Abb. 3.4: W/O-Querschnitt durch die Wahiba 29
Abb. 3.5: Entwicklung der Wahiba von MIS 6 bis MIS 4 30
Abb. 3.6: Altersverteilung optisch datierter Sande aus der Wahiba 31
Abb. 3.7: Lumineszenz-Datierungen im Bohrkern LIWA/40 32
Abb. 3.8: Meeresspiegelschwankungen während der letzten 120.000 Jahre;
Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktion für das Alter äolischer Sedimente
in der Wahiba und in der Al Qâfa/Al Liwa-Region der UAE 34
Abb. 4.1: Pleistozäne Seeablagerungen in der südwestlichen Rub‘ al Khali 43
Abb. 4.2: Fossile Überreste des Lake Mundafans 44
Abb. 4.3: Stratigraphisches Profil der südwestlichen Rub‘ al Khali 45
Abb. 4.5: Schematischer Querschnitt durch die An Nafud 47
Abb. 4.6: Einzugsgebiet und Lage der Sebkha Umm as Samin 50
Abb. 4.7: Reststufe nördlich von Al Liwa (UAE) 51
Abb. 4.8: Sinterformationen im nordwestlichen Oman 52
Abb. 4.9: Pleistozäne Abflußsysteme der Arabischen Halbinsel 56
Abb. 4.10: Verlauf des Wadi Limhah in den nordöstlichen UAE 58
Abb. 4.11: Geologie und Geomorphologie der nordöstlichen UAE 59
Abb. 5.1: Meeresspiegelschwankungen während der letzten sechs
Glaziale/Interglaziale 63
Abb. 5.2: Äolischer Sedimenttransport von der Arabischen Halbinsel in
das Arabische Meer 64
Abb. 5.3: Trendoberfläche für die Verteilung von Fed und Karbonat in den
Oberflächensedimenten des Emirats Ras‘ al Khaimah 66
VI
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Abbildungsverzeichnis
Abb. 5.4: Basaler Teil einer kleinen Rest-Stufe nördlich von Al Liwa 68
Abb. 5.5: Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktion quartärer Seeablagerungen 72
Abb. 5.6: Entwicklung der Wahiba seit dem späten Pleistozän 78
Abb. 6.1: Holozäne Seeablagerungen auf den Dünenflanken der
südwestlichen Rub‘ al Khali 85
Abb. 6.2: Lakustrine Sedimente in der südwestlichen Rub‘ al Khali 86
Abb. 6.3: Spät-pleistozäne Zahnreste von Flußpferden 87
Abb. 6.4: Die Sebkha Umm as Samin im Satellitenbild 94
Abb. 6.5: Wadi- und Schwemmfächersedimente in den östlichen UAE 97
Abb. 6.6: d18O-Werte des Tropfsteins Q5 aus dem südlichen Oman 102
Abb. 6.7: Klimaschwankungen auf der Arabischen Halbinsel in historischen
Zeiten anhand des d18O-Wertes von Tropfsteinen aus dem Oman 105
Abb. 6.8: Erodierte Reste eines alluvialen Schwemmfächers auf der
Westseite des Omangebirges 112
Abb. 6.9: Dünenanordnung auf der Arabischen Halbinsel und Stadien
der post-glazialen Flutung des Arabischen Golfes 117
Abb. 6.10: Mega-Barchane bei Shaybah (südöstlich von Al Liwa) 121
Abb. 7.1: Dünentypen der südlichen Arabischen Halbinsel 125
Abb. 7.2: Mega-Barchane in der Liwa Region der UAE 126
Abb. 7.3: Sterndünen im Südosten der Rub‘ al Khali (Saudi Arabien) 126
Abb. 7.4: Einfluß von Sedimentmächtigkeit und Variabilität der Winde
auf die Entstehung verschiedener Dünenformen 127
Abb. 7.5: Mega-Lineardünen in nahezu paralleler Anordnung 129
Abb. 7.6: Möglicher Erklärungsansatz zur Entstehung von Lineardünen
durch atmosphärische Wirbel 129
Abb. 7.7: Die Wahiba-Wüste im Nordosten Omans 131
Abb. 7.8: Dünentypen in verschiedenen Regionen der UAE 133
Abb. 8.1: Übersicht der drei Milankovitch-Zyklen 138
Abb. 8.2: Veränderungen im atmosphärischen Gehalt von CH4 und CO2 sowie
Temperaturschwankungen während der letzten vier glazialen Zyklen 140
Abb. 8.3: Oberflächenwinde über der Arabischen Halbinsel und Zentralasien 142
Abb. 8.4: Hypothetische Lage der innertropischen Konvergenzzone während
des Holozäns und des LGMs 143
VII
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Abbildungsverzeichnis
Abb. 9.1: Faktoren, die die Bedeutung von Sediment-Nachschub, Sediment-
Verfügbarkeit und Transportkapazität des Windes innerhalb eines
Ablagerungssystems beeinflussen 160
Abb. 9.2: Schematische Darstellung verschiedener Sediment-Stadien in
Abhängigkeit von Sediment-Nachschub, Sediment-Verfügbarkeit
und Transportkapazität der Winde 162
Abb. 9.3: Schematische Darstellung der Kenngrößen, die Einfluß auf die
Konservierung des Sediments haben und Lösungen der Gleichung 164
Abb. 9.4: Schematische Darstellung der Sediment-Stadien in der
südwestlichen Rub‘ al Khali während der Quartärs 166
Abb. 9.5: Schematische Darstellung der Sediment-Stadien in den
nordöstlichen UAE während des Quartärs 169
Abb. 9.6: Schematische Darstellung der Ablagerung und Erosion äolischer
Sedimente in der Liwa und Al Qâfa-Region der UAE 173
VIII
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Verzeichnis der Abkürzungen
Verzeichnis der Abkürzungen
B.P. before present (vor heute)
C Kohlenstoff
C14 Radioaktives C-Isotop mit der Massenzahl 14 (zur Altersdatierung)
D/O Dansgaard/Oeschger
GISP Greenland Ice Sheet Project
GRIP Greenland Ice Core Project
IRSL Infrarot stimulierte Lumineszenz
ka kilo annum (= 1000 Jahre)
LGM Letztes glaziales Maximum
Ma mega annum (= Millionen Jahre)
MIS Marines Isotop Stadium
NN Normalnull
O Sauerstoff
OSL Optisch stimulierte Lumineszenz
pH potentia hydrogenii
SST sea surface temperature (Temperatur an der Meeresoberfläche)
U/Th Uran/Thorium (Zerfallsreihe zur Alterbestimmung)
UAE United Arab Emirates (Vereinigte Arabische Emirate)
VPDB Vienna Pee Dee Belemnite
VSMOW Vienna Standard Mean Ocean Water
IX
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Arabische Halbinsel unterlag im späten Quartär Klimaveränderungen mit ab-
wechselnd humiden und ariden Bedingungen, die Auswirkungen auf die damalige
Oberflächengestalt und heutige Erscheinungsformen hatten. Dabei traten Phasen
hoher Trockenheit zeitgleich zu den Glazialen auf, während Interglaziale von feuch-
teren Bedingungen geprägt waren. Neuere Untersuchungen an Tropfsteinen deuten
darauf hin, daß sich während der Interglaziale die ITC nach Norden verlagerte und
damit monsunale Niederschläge bis in die Zentralbereiche der Halbinsel vordringen
konnten.
Die vorliegende Dissertation untersucht diese Schwankungen für den Zeitraum
des späten Quartärs (< 35 ka B.P.), in dem sich drei charakteristische Klimaphasen
nachweisen lassen. Von ca. 35 bis 20 ka B.P. bildeten sich in der Rub’ al Khali ver-
breitet Seen zwischen älteren Sanddünengenerationen aus. In dieselbe Zeit fällt auch
die Reaktivierung pleistozäner oder älterer Wadis, die Abflußwässer aus dem Be-
reich des Arabischen Schildes in Richtung Arabischer Golf transportierten. Der Hö-
hepunkt der letzten Eiszeit war in der Region von Hyperaridität und starken Winden
geprägt. Obwohl Unsicherheiten darüber bestehen, ob die heute in Erscheinung tre-
tenden Dünen während dieses Zeitraums entstanden, wurden während des LGMs
ältere pleistozäne Dünensysteme reaktiviert und neue Dünengebilde aus dem reich-
lich vorhandenen Material des trockenen Arabischen Golfes generiert. Die Akkumu-
lation äolischer Sedimente fand nach einer kurzen Übergangsphase zu Beginn des
Holozäns ein plötzliches Ende, als sich die ITC erneut nach Norden verlagerte und für
humidere Bedingungen sorgte. Während dieser Zeit lagerten sich auf der südlichen
Arabischen Halbinsel verbreitet Tropfsteine ab, die auf hohe Niederschläge monsu-
nalen Ursprungs hindeuten. Kleinere Seen bildeten sich in diesem Abschnitt erneut
in der Arabischen Sandwüste aus; diese entsprachen in Größe und Lage jedoch nicht
ihren pleistozänen Vorgängern, welches auf weniger humide Bedingungen als zwi-
schen 35 und 20 ka B.P. hinweist. Nach ca. 5,5 ka B.P. setzte in der Region verbreitet
Aridität ein, die - mit einigen Schwankungen - zu heutigen Bedingungen überging.
X
Late Quaternary Palaeogeography of the Arabian Peninsula Abstract
Abstract
The Late Quaternary climate in the Arabian Peninsula was influenced by the alterna-
tion of humid and arid conditions that effected the evolution of former landscapes
and the appearance of today’s environment. Phases of high aridity were synchronous
with glacials whereas more humid climates dominated during interglacial times.
Recent studies on speleothems show evidence of a northward shift of the ITC during
the interglacials, thereby transporting monsoonal precipitation towards the central
parts of the Peninsula.
The doctoral thesis examines the fluctuations mentioned above for the Late Qua-
ternary (< 35 ka B.P) and proves the existence of three distinct climate phases during
this period. From 35 - 20 ka B.P. small lakes were formed between older dune genera-
tions in many parts of the Rub’ al Khali. Pleistocene or older wadis were reactivated at
the same time and transported outflow from the Arabian Shield towards the Arabian
Gulf. The Last Glacial Maximum was characterized by extreme aridity and strong gla-
cial winds. Although some uncertainties exist whether the present-day dunes were
built during the LGM, there is no doubt that older Pleistocene dune systems were re-
activated and new dunes were generated from abundant new sediments in the dry
Arabian Gulf during this period. Accumulation of aeolian sediments ceased abruptly
after a short transitional phase at the beginning of the Holocene when the ITC shifted
northwards and created a wetter climate again. Speleothems that were deposited in
many areas of the southern Arabian Peninsula during this time act as an indicator for
high rainfall of monsunal origin. The wetter climate again favoured the development
of small lakes in the Arabian Desert, but size and location of the lacustrine deposits
suggest that the precipitation during the Holocene was much less than during the
Late Pleistocene (35 - 20 ka B.P.). After ca. 5.5 ka B.P. aridity set in and - after some
short fluctuations - led to present-day climate conditions.
1
Über Geologie und Geognosie wissen wir genug: Dank
der Arbeiten eines Werner und eines Hutton, dank des
sprühenden Forschergeistes ihrer Schüler hat man es so
weit gebracht, daß die Erschaffung der Welt für manch
eine königliche Akademie mittlerweile kaum rätselhafter
noch ist als etwa die Zubereitung eines Apfels im
Schlafrock; was letzteres jedoch anlangt, so weiß man
tatsächlich von Geistern, denen die Frage „Wie ist bloß
der Apfel hineingekommen?“ eine Menge
Kopfzerbrechen verursacht hat.
Thomas Carlyle (1834)
2
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Einleitung
1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
Hätte Thomas Carlyle geahnt, daß sich Geowissenschaftler auch noch zu Beginn des
21. Jahrhunderts intensiv mit den Oberflächenformen der Erde und ihrer zeitlichen
und räumlichen Entstehung befassen würden, wäre der – zugegebenermaßen ironi-
sche – Vergleich mit der Zubereitung von Nachspeisen vielleicht etwas positiver für
die Geologie ausgefallen.
Den damaligen Wissensstand um diese Thematik zeigt allein schon die Auswahl
der bei Carlyle zitierten frühen Pioniere der englischen und deutschen Geologie
James Hutton und Abraham Gottlob Werner, die sich über den zentralen Punkt der
erdgeschichtlichen Entwicklung nicht einig waren. Während Werner der Meinung
war, daß die Entstehung der Erde und ihrer Oberflächenformen als singuläres Ereig-
nis stattfand und zum damaligen Zeitpunkt abgeschlossen war, plädierte Hutton für
zeitlich unbegrenzte dynamische Prozesse, die das Bild der Erde fortwährend verän-
dern würden und ihre momentane Erscheinung nur eine kurze Phase einer unendli-
chen Entwicklung sei. Spätestens seit Alfred Wegeners Theorie der Plattentektonik
konnte dieser Streit jedoch zugunsten Huttons entschieden werden.
Derart grundlegende und tiefgreifende Meinungsunterschiede wie zwischen
Hutton und Werner sind in den heutigen Fachgebieten der Paläogeographie und Pa-
läogeomorphologie eher selten. Trotz aller Fortschritte in der Rekonstruktion ehe-
maliger Umweltbedingungen existieren jedoch weiterhin Regionen der Erde, deren
jüngste erdgeschichtliche Landschafts- und Klimaentwicklung im Quartär (Neogen
nach neuer Klassifikation) vergleichsweise schlecht erfaßt ist. Zu diesen Gebieten
zählt auch die Arabische Halbinsel, die aufgrund ihrer heutigen Wüstenbedingungen
und politischen Verhältnissen lange Zeit für die Wissenschaft unzugänglich war. Auch
das scheinbare Fehlen von auswertbaren Indikatoren zur Rekonstruktion von Paläo-
Umwelten konnte erst in jüngerer Zeit durch die Entwicklung zuverlässiger neuer Da-
tierungsmethoden wie U/Th-Zerfall in Tropfsteinen oder Lumineszenz-Datierung an
äolischen Sedimenten überwunden werden, da bewährte Verfahren wie die C14-Me-
thode aufgrund spärlich erhaltenen organischen Materials häufig versagten.
Nachfolgend soll versucht werden, die Klima- und Landschaftsentwicklung der Ara-
bischen Halbinsel während des späten Quartärs (ca. 100 ka B.P. bis heute – mit einem
Schwerpunkt auf der Zeit seit 35.000 Jahren B.P.) darzustellen und Gemeinsamkei-
ten bzw. Unterschiede innerhalb einzelner Regionen aufzuzeigen. Zur Einordnung der
3
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Einleitung
jeweiligen Perioden in einen klimagenetischen Gesamtzusammenhang finden auch
potentielle Erklärungsansätze für diese Phänomene Erwähnung. Abgeschlossen wird
diese Untersuchung mit der Übertragung der empirischen Ergebnisse in ein Modell,
das in vereinfachter Form die Entwicklung einer Sandwüste von der Entstehung des
Ausgangsmaterials bis hin zur heutigen Erscheinungsform beschreibt.
1.2 Aufbau der Arbeit
Das sich unmittelbar anschließende Kapitel 2 beschäftigt sich mir geologischen und
geomorphologischen sowie klimatischen Vorgängen aus einer Zeit, die eigentlich
außerhalb des Erfassungsbereiches dieser Arbeit liegen. Da der geologische Bau der
Arabischen Halbinsel sowie die Klima- und Landschaftsentwicklung seit dem Miozän
jedoch Auswirkungen auf heutige Erscheinungsformen und Anordnungen hatte,
finden diese Bedingungen dort ihre Erwähnung.
Der Zeitraum des mittleren und späten Pleistozäns (> 35 ka B.P.) wird in Kapitel 3
abgehandelt. Dank der Verbreitung moderner Datierungstechniken wie U/Th-Zerfall
und Lumineszenz konnte das Klimageschehen dieses Abschnitts gerade in den letzten
Jahren signifikant besser erfaßt werden. Die Ergebnisse dieser Studien, die überwie-
gend auf Tropfsteinuntersuchungen im Oman und Ablagerungsdatierungen von äoli-
schen Sanden in der Liwa Region (UAE) und der Wahiba beruhen, werden in diesem
Kapitel dargestellt.
Der Schwerpunkt vorliegender Arbeit liegt auf den Kapitel 4, 5 und 6, die nachein-
ander die Entwicklung der Oberflächengestalt der Arabischen Halbinsel sowie deren
Kausalfaktoren von der spät-pleistozänen Feuchtphase (Kapitel 4) über das Maximum
der letzten Eiszeit (Kapitel 5) und das holozäne Klimaoptimum (Kapitel 6) bis zu heu-
tigen Bedingungen rekonstruieren. Wie bereits in Kapitel 3 geschehen, werden die
einzelnen Zeitabschnitte weiter nach der Art des jeweiligen Paläoindikators (z. B. la-
kustrine Sedimente, Tropfsteine, äolische Ablagerungen etc.) unterteilt. Da an eini-
gen Stellen die Bedeutung von Ablagerungssequenzen zu berücksichtigen ist, können
auch „gattungsfremde“ Indikatoren (z. B. fluviatile Ablagerungen unter der Rubrik
äolische Sedimente) in den Unterkapiteln Erwähnung finden.
Kapitel 7 beschreibt den heutigen Zustand der Sandwüstengebiete Arabiens und
zeigt Unterschiede in der räumlichen Anordnung der Dünen bzw. Sandablagerungen
auf. Das Auftreten dieser Erscheinungsformen in verschiedenen Regionen der Rub’ al
Khali und der Wahiba wird in Zusammenhang mit Theorien über die Genese der ein-
zelnen Dünentypen gebracht und Hypothesen bezüglich ihrer lokalen Entstehung auf
der Arabischen Halbinsel aufgestellt.
4
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Einleitung
Während in den Kapiteln 3-6 in erster Linie die Erscheinungsformen quartärer
Klimaänderungen untersucht wurden, stellt Kapitel 8 die Frage nach den Ursachen
dieser Schwankungen. Neben einer kurzen Erklärung der beiden Haupteinflußfakto-
ren auf das Klima der Arabischen Halbinsel – Shamal und Indischer Monsun – findet
dort auch der Einfluß astronomischer Faktoren auf das Klimageschehen Berücksich-
tigung. Weiterhin werden Unterschiede bzw. Gemeinsamkeiten zwischen Umwelt-
bedingungen auf der Arabischen Halbinsel und anderen Regionen der Erde sowie
zwischen marinen und kontinentalen Klimaindikatoren aufgezeigt.
In Kapitel 9 wird versucht, bestehende Informationen über die Entstehung der
Rub’ al Khali in ein formalistisches Modell verschiedener Sedimentstadien (KOCUREK
& LANCASTER 1999) zu überführen, um anhand zweier Beispielregionen im Nordosten
und Südwesten der großen arabischen Sandwüste synchrone bzw. asynchrone
Entwicklungsgeschichten zu verdeutlichen. Die in diesem Modell nur schwer zu
berücksichtigende Komponente des Dünenrecyclings wird gesondert anhand der Ab-
lagerungschronologie in den Liwa Oasen (UAE) dargestellt und die Bedeutung dieser
Ergebnisse für die Interpretation von (fehlenden) äolischen Ablagerungen in strati-
graphischen Anordnungen erläutert.
Das abschließende Kapitel 10 faßt die Ergebnisse dieser Arbeit zusammen und
zeigt Probleme bzw. Gebiete mit noch vorhandenem Forschungsbedarf auf, die das
Ziel künftiger Untersuchungen sein könnten, um somit ein vollständigeres Bild der
quartären Klima- und Landschaftsentwicklung im Bereich der Arabischen Halbinsel
zu erhalten.
2
Fege die Illusion der Zeit hinweg; blicke, wenn du Augen
hast, von der nahen Bewegungsursache zu ihrem fernen
Beweger: War der Stoß, der durch eine Galaxis elastischer
Bälle fortgepflanzt wurde, darum weniger ein Stoß, weil
nicht bloß der letzte Ball getroffen und in Bewegung
versetzt worden war?
Thomas Carlyle (1834)
6
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
2 Prä- und früh-quartäre Landschaftsentwicklung in Südost-Arabien
Betrachtet man die längerfristige Klima- und Landschaftsentwicklung Arabiens, so
zeichnen sich – abgesehen von geologischen Gegebenheiten – zwei Hauptfaktoren
ab, die entscheidenden Einfluß auf Humidität bzw. Aridität und damit auf geomor-
phologische Prozesse an der Erdoberfläche hatten.
Dabei handelt es sich einerseits um die räumliche Lage Arabiens in der subtro-
pischen Passatwindzone mit vereinzelten Einflüssen des Indischen Monsuns und
andererseits um die Bedeutung globaler Eiszeiten in bezug auf Meeresspiegelschwan-
kungen und Klimaveränderungen. Insbesondere letzterer Faktor stellt einen entschei-
denden Initiator für Schwankungen innerhalb der atmosphärischen Zirkulation dar,
weil durch ihn nicht nur einzelne Elemente des Systems betroffen sind, sondern weit-
reichende Veränderungen durch Rückkopplungen und Interaktionen verschiedener
klima-beeinflussender Bestandteile eingeleitet werden.
2.1 Prä-Quartär
Die heutige Arabische Halbinsel war während eines Großteils des Phanerozoikums
Teil der Afrikanischen Platte und trennte sich erst im frühen Mesozoikum nach der
Öffnung der Neotethys von diesem Landblock ab. Durch „Sea-Floor-Spreading“ im
Bereich des heutigen Roten Meeres und dem Golf von Aden formte sich ein ausge-
dehntes Grabensystems aus, das über Spaltenbildung in den umliegenden Gebie-
ten für erhöhte vulkanische Aktivität sorgte. Die eigentliche Landschaftsgenese nahm
ihren Anfang im späten Tertiär, als sich Teile West- und Südwest-Arabiens durch den
Aufstieg der Grabenränder aus dem Tethys-Meer erhoben. Gleichzeitig wurden weite
Bereiche des heutigen Arabiens von ihrer Meeresbedeckung befreit, während der
globale Meeresspiegel aufgrund einer Grönland-Vereisung zu sinken begann. Mit der
Subduktion der Arabischen Platte unter die iranischen Zagrosketten bei gleichzeitiger
Hebung des Arabischen Schildes im Westen wurde die heutige Arabische Halbinsel
schwach nach Osten geneigt und besitzt ihren tiefsten Punkt in der Synklinalstruktur
des Arabischen Golfs (siehe Abbildung 2.1).
Die Arabische Halbinsel setzt sich daher heute entsprechend ihrer Genese im
Westen und Südwesten aus Hochgebirgen präkambrischen Sockelgesteins zusam-
men, die von tertiärem und quartärem Vulkanismus in einigen Bereichen überformt
wurden. Weiter östlich dacht der Arabische Schild langsam in das mittelarabische
Hochland ab, an das sich das zentralarabische Schichtstufenland anschließt. Auf-
7
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
grund der beschriebenen schwachen Kippung und der unterschiedlichen Widerstän-
digkeit der oberflächlich anstehenden paläozoischen bis mesozoischen Kalk- und
Sandsteinschichten wurden eine Reihe halbkreisförmig angeordneter Schichtstufen
herauspräpariert, die das Landschaftsbild Zentralarabiens prägen. Mit der gestaffelten
Ausbildung von Schichtstufen in nach Osten zunehmend jüngeren Gesteinsformatio-
nen nimmt auch die Mächtigkeit der Sedimentauflage zu. Während im westlichen Be-
reich das präkambrische Grundgebirge nur von ca. 1.500 Metern Material überlagert
wird, erhöht sich dieser Wert bis in das Gebiet des Arabischen Golfs, wo die letzten
tertiären Stufen, die sich mit nur geringer Neigung unter der heutigen Meeresober-
fläche fortsetzen, von bis zu 11.000 Metern mächtigen Sedimentpaketen unterlagert
werden. Die Entstehung des Omangebirges im Südosten der Arabischen Halbin-
sel steht ebenfalls in Verbindung mit der tertiären Hebung der Arabischen Platte im
Westen und der zeitgleichen Ausbildung der Zagrosketten im Iran (ALSHARHAN & NAIRN
1997, BARTH & SCHLIEPHAKE 1998).
Hinweise auf das Klima dieses Zeitraums vom frühen bis mittleren Miozän sind
spärlich und beschränken sich auf vier geologische Formationen dieses Abschnitts
des Tertiärs. Sowohl die Hadrukh-, Dam- und Hofuf-Formationen Saudi Arabiens
als auch die Shuwaihat-Formation in Abu Dhabi weisen darauf hin, daß Aridität zu
dieser Zeit nicht weit verbreitet war, sondern nur innerhalb regional eingeschränkten
Plattenbewegung
30°
30°
30°
30°
40°
40°
20°
20°
10° 10°
40°
40°
50°
50°
60°
60° 70°
Plattengrenze
Seitenverschiebung
Inverse Verwerfung
Transversalverschiebung
Arabisch-Nubischer Schild
20±3 mm/Jahr
1.6 cm/Jahr
2 cm/Jahr
3.2 cm/Jahr
Eurasische
Platte
Indische
Platte
Indische
Platte
Türkische
Platte
Arabische
Platte
Afrikanische
Platte
Abbildung 2.1: Känozoische tektonische Lage der Arabischen Platte (verändert nach JOHNSON 1998).
8
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
Areale auftrat. KINGSTON & HILL (1999) gehen in diesem Zusammenhang von Wald- und
Buschland-Ökosystemen als dominierenden Landschaftselementen aus, in denen
sich entlang von Fluß- oder Seeufern lokal begrenzte geschlossene Habitate ausbil-
den konnten (KINGSTON & HILL 1999).
Die gegen Ende des mittleren Miozäns einsetzende östliche Schließung des Tethys-
Meeres endete im späten Miozän. Zu dieser Zeit war der Vorläufer des heutigen
Arabischen Golfs überwiegend mit grob- bis feinkörnigen fluvialen und alluvialen Se-
dimenten sowie nicht-marinen Karbonatgesteinen angefüllt, die auf Ablagerungsbe-
dingungen mindestens partiell humiden Charakters hindeuten (HADLEY et al. 1998).
Den einzigen Hinweis auf das Klima während des späten Miozäns (ca. 8 bis 6 Ma
B.P.) liefert die Baynunah-Formation im Emirat Abu Dhabi. Während im globalen Zu-
sammenhang eher annimmt, daß diese Zeitperiode von einem hohen Ausmaß an
Aridität (intensiver als heute) geprägt wurde, gibt die Baynunah-Formation ein ande-
res Bild der Paläoumwelt wieder. So weist diese eine Vielzahl von fossilen Knochen
– unter anderem Giraffe und Krokodil – und Sedimente fluvialen Ursprungs auf, die
auf lichten Wald oder bewaldetes Grasland entlang von Abflußkanälen hindeuten.
Eine großräumige Übertragung dieser Verhältnisse ist jedoch nicht möglich, da es
sich wahrscheinlich um saisonalen Abfluß externer Herkunft gehandelt hat, während
das eigentliche Fundgebiet zu dieser Zeit kaum Niederschläge aufwies (GLENNIE 1998,
KINGSTON & HILL 1999).
WHITNEY et al. (1983) vermuten, daß sich im Gebiet der heutigen An Nafud im
Norden Saudi Arabiens während des späten Miozäns erstmalig zuvor abgelagerte
niedrige Dünen unter dem Einfluß eines humideren Klimas stabilisierten. Die genaue
zeitliche Entstehung dieser ersten äolischen Akkumulationsformen ist nicht bekannt.
Vereinzelte Überreste einer eisenhaltigen Oberflächenverkrustung, die paläozoische
Sandsteine überlagert, wurden über einen Vergleich mit entsprechenden Ausbildun-
gen in anderen Bereichen der Arabischen Halbinsel dem Eozän oder dem frühen Oli-
gozän zugeordnet. Da die paläozoischen Sandsteine das Ursprungmaterial für die
Ablagerung der Dünen lieferten, können sich diese erst nach der großflächigen Zer-
störung der schützenden eisenhaltigen Deckschicht gebildet haben, als ausreichend
Material der Erosion unterlag und äolische weitertransportiert wurde. Die Ablage-
rungschronologie der Dünen in der An Nafud könnte somit vom Ende des Miozäns
bis in das späte Pleistozän reichen. Die Ablagerung der Sande erfolgte in diesem Zeit-
raum jedoch nicht kontinuierlich, sondern war von episodischer bis sporadischer Ak-
kumulation geprägt, die sich mit Phasen höherer Landschaftsstabilität abwechselte
(WHITNEY et al. 1983).
9
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
2.2 Pliozän und frühes Pleistozän
Im Gegensatz zu den unmittelbar vorhergehenden geologischen Zeitabschnitten war
das Pliozän durch eine Reihe von Feuchteperioden im Bereich der Arabischen Halbin-
sel geprägt (GERSON 1982), die sich in erster Linie in der tiefen Einschneidung der drei
großen Wadis abzeichneten.
Wadi Ad Dawasir und Wadi As Sah’ba entwässerten zu dieser Zeit weite Teile des
westlichen Arabischen Schildes und lagerten das mitgeführte Material in Form von
ausgedehnten Schwemmfächern im östlich angrenzenden Rub’ al Khali Becken ab.
Während das Wadi Ad Dawasir überwiegend Material vulkanischen und metamor-
phen Ursprungs aus dem Arabischen Schild ablagerte, führte das Wadi As Sah’ba
primär Kalkstein- und Quarzkieselschotter sowie Feinmaterial aus der rückseitigen
Verwitterung der jura- und kreidezeitlichen Kalk- und Sandsteinstufen mit sich.
Wadi Al Batin und Ar Rimah mit ihren Einzugsgebieten im nördlichen zentralen
Schild durchquerten das Schichtstufenland sowie die Wüste Dahna des heutigen
Saudi Arabiens und mündeten in den Arabischen Golf. Überreste dieses Abfluß-
systems zeichnen sich in der jetzigen Landschaft als lineare Schotterrücken ab, die
aufgrund von Verfestigung durch Kalk- und Gipszemente der flächenhaften Erosion
widerstehen konnten und sich heute – aufgrund von Reliefinversion – mehrere Meter
hoch aus der Ebene erheben (HOLM 1960, BEYDOUN 1980).
Abgesehen von solchen direkten Nachweisen ermöglichen auch Satellitenbilder
(Landsat ETM und SIR-C/X-SAR) die genaue Rekonstruktion dieses großen „Arabi-
schen Flusses“ (EL BAZ & AL-SARAWI 1996). Während der Paläofluß nahe seinem Ur-
sprungsgebiet im Hedjaz-Gebirge noch oberflächlich nachvollziehbar ist, verschwindet
er auf seinem Weg nach Nordosten unter den Dünensanden der Dahna – die ihrerseits
über die Zusammensetzung aus aufgearbeitetem Gestein metamorphen und vulkani-
schen Ursprungs auf Einflüsse aus dem Gebiet des Arabischen Schildes hinweist (EL-
NOZAHY 1993) – und ist nur noch mittels Spektralverschiebungen in Landsat-Szenen
und SIR-C/X-SAR Radaraufnahmen zu erkennen (siehe Abbildung 2.2) (DABBAGH et
al. 1998). Abflußrichtung und morphologische Struktur legen weiterhin einen engen
Zusammenhang zwischen dem „Arabischen Fluß“ und der heutigen Oberflächen-
gestalt Kuwaits nahe, die überwiegend fluvialen Ursprungs ist. Weite Bereiche der
landschaftsprägenden Schotterebenen (lag gravel) lassen sich der pliozänen/früh-
pleistozänen Dibdibba-Formation zuordnen, deren Sedimente aus magmatischen
und metamorphen Gesteinen eindeutig exogenen Ursprungs sind.
10
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
Der ältere Teil des Pseudo-Deltas von Wadi Al Batin im Westen Kuwaits wurde ur-
sprünglich durch permanenten Abfluß unter sehr feuchten Bedingungen abgelagert.
Während sich die ersten Terrassen bereits im späten Pliozän bis frühen Pleistozän
bildeten, wurde das heutige Erscheinungsbild der Region durch spätere Weiterent-
wicklungen unter pluvialen Bedingungen im frühen Quartär geprägt. ABOU EL-ENIN
(2003a,b,c) vermutet, daß sich dieser ältere Teil der Dibdibba-Formation aus fein- bis
mittelkörnigem Material vermutlich um 600 ka B.P. besonders im südlichen, westli-
chen und zentralen Bereich des Pseudo-Deltas bildete. Die zeitliche Einordnung der
ersten Ausbreitung von Wadi Al Batin im heutigen Kuwait, das zum damaligen Zeit-
punkt noch südlich seiner heutigen Lage verlief, wird von der tektonischen Hebung
des Gebietes um Al-Salmi-Al-Ubairq im Pleistozän begrenzt, da die ältesten Sedi-
mente der Dibdibba-Formation definitiv vor diesem Ereignis entstanden (ABOU EL-ENIN
2003a,b,c).
Ortsfremde Sedimente konnten auch im Süden Kuwaits nachgewiesen werden,
wo ein Großteil der Sebkhaablagerungen aus schotterartigen bis schlammig sandi-
gen Sedimenten mit Herkunft aus dem Arabischen Schild besteht, deren Feinanteil
in Richtung Küste zunimmt (AL-HURBAN & GHARIB 2004). Die Größenabnahme des ab-
Abbildung 2.2: Überreste des „Großen Arabischen Flusses“ im Nordosten der Arabischen Halbinsel. Der
ehemalige Abflußkanal verläuft von Südwesten nach Nordosten in Richtung Kuwait und durchbricht in
der unteren Bildmitte die Wüste Ad Dahna, die halbkreisförmig die An Nafud im Nordwesten und die
Rub‘ al Khali im Süden verbindet. Bildmittelpunkt ca. 28°15‘N/44°39‘O (Quelle: Google Earth).
11
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
gelagerten Materials vom Inland zur Küste hin sowie oberflächlich kaum ganzheitlich
wahrnehmbare Abflußkanäle in Satellitenbildern bestätigen die These, daß ein Groß-
teil Kuwaits den Schwemmfächerbereich des „Arabischen Flusses“ repräsentiert,
der die Halbinsel gegen Ende des Tertiärs/Anfang des Quartärs auf einer Länge von
nahezu 850 Kilometern von West nach Ost durchquerte (EL BAZ & AL SARAWI 1996).
Das dritte Wadi-System entwässerte den östlich ausgerichteten Teil des Tuwaiq-
Schichtstufenkomplexes und durchbrach diesen gegen Ende des Pliozäns. In klei-
nerem Maßstab verstärkten die monsunal bedingten humiden Phasen des späten
Tertiärs ebenso die Abflußleistung sekundärer Wadis im Hadhramaut und Oman-Ge-
birge (RODGERS & GUNATILAKA 2002), die ebenfalls kalkreichen, klastischen Schutt bzw.
Alluvium im Inneren Arabiens ablagerten (MCCLURE 1978, EDGELL 1990). Südlich des
östlichen Oman-Gebirges, westlich der Wahiba Sande, findet sich ein ausgedehntes
Schwemmfächergebiet mindestens pliozänen Ursprungs wieder. Ähnlich wie im Be-
reich des Wadi Al Batin/Wadi Ar Rimah-Systems finden sich auch hier aus der Fläche
hervortretende exhumierte Paläo-Abflußkanäle mit N-S Abflußrichtung. Die geolo-
gisch älteren Abflußkanäle weisen sowohl eine größere Breite als auch Anzahl der
Windungen auf als ihre jüngeren Epigonen (MAIZELS 1988, 1990). Dies kann als Indika-
tor für abnehmende Wasserführung und Sedimentfracht (Prallhang-/Gleithang Aus-
bildung) im Übergang von Pliozän zum frühen Pleistozän gewertet werden.
Weite Teile der tiefer gelegenen Bereiche der Arabischen Halbinsel – und damit
insbesondere das Rub’ al Khali Becken – ähnelten zu dieser Zeit einer großen zusam-
menhängenden Schwemmlandebene mit leichter Ostneigung (siehe Abbildung 2.3),
deren Mächtigkeit an spät-tertiären Sedimenten im Zentrum mehr als 600 m erreichte
(MCCLURE 1978).
Pliozän und frühes Pleistozän (ca. 3,5 bis 1,2 Ma B.P.) waren die letzten Zeitperi-
oden, in denen das Untersuchungsgebiet eine ausgeprägte und lange andauernde
humide Phase aufwies, die von intensiver chemischer Verwitterung und den bereits
erwähnten fluvialen Erosions- und Sedimentationsprozessen geprägt war. Hinweise
auf diese zeitliche Abgrenzung kommen aus den vulkanisch geprägten Gebieten des
westlichen Arabischen Schildes. So wurden stark verwitterte und tief eingeschnittene
Basalte innerhalb des Wadi Ranyah auf 3,5 Ma B.P. datiert, während jüngere Basalt-
flüsse, die die älteren Ablagerungen in einigen Abschnitten eindeutig überlagern und
damit indirekt Rückschlüsse auf ihren Entstehungszeitpunkt zulassen, kaum Erosions-
und Verwitterungserscheinungen zeigen.
Obwohl auch andere Teile der ariden Tropen zu dieser Zeit ein feuchteres Klima
aufwiesen (MAIZELS 1990), kann das Bild eines humiden Arabiens im Übergang vom
12
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
Tertiär zum Quartär jedoch nicht flächendeckend auf die Halbinsel als geschlossene
Einheit angewendet werden. Während West-Arabien – nicht zuletzt aufgrund seiner
orographisch bedingten Gunstsituation – aller Wahrscheinlichkeit nach ein humides
Klima aufwies, war Ost- und Südost-Arabien von semi-ariden Bedingungen geprägt.
Dies zeigt sich u.a. in der verbreiteten Entstehung kalkreicher Bodenverkrustungen
und Zemente, während im Schildbereich Lateritverkrustungen vorherrschten (HÖTZL
& ZÖTL 1978, GLENNIE 1997, ANTON 1990).
THOMAS et al. (1998) ordnen die Überreste einer pleistozänen Fauna aus dem heuti-
gen Sandwüstengebiet der An Nafud im Nordwesten Saudi Arabiens semi-ariden Be-
dingungen im Anschluß an die lange spät-pliozäne/früh-pleistozäne Feuchtphase von
ca. 3,5 bis 1,2 Ma B.P. (HÖTZL & ZÖTL 1978) zu. In der Nafud finden sich über der Ajfar
Formation aus dem mittleren Miozän, die aus fluviatilen und lakustrinen Sedimen-
ten besteht, und einem ehemaligen Dünensystem aus kreuzgeschichtetem Sandstei-
nen Seeablagerungen, die die ersten nachgewiesenen Funde einer früh-pleistozänen
Fauna auf der Arabischen Halbinsel enthalten. Die fossilienreichen Sedimente treten
nur lokal in Zwischendünenbereichen auf und werden lateral von den Ablagerun-
gen des ehemaligen Ergs begrenzt, sodaß eine asynchrone Entstehung der früheren
����
����
����
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
�����������������
���������
�������
����������������������
��������
����������
�����
����������
����
����
����
����
����
�
� ��� ���
��
Abbildung 2.3: Topographie der Rub‘ al Khali (verändert nach MCCLURE 1978:255).
13
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
Seebecken nicht ausgeschlossen werden kann. Die Zusammensetzung (Kuhantilo-
pen, Oryx etc.) und das Entwicklungsstadium der Wirbeltierfauna deutet darauf hin,
daß die Landschaft zur Zeit der Ablagerung im frühen Pleistozän von offener Savanne
mit großen stehenden Wasserkörpern (Fischvorkommen, Flußpferde) geprägt war.
Weiterhin fehlen eindeutige Hinweise auf Arten, die auf ein Leben in Wäldern oder
an Waldrändern spezialisiert sind. Untersuchungen der 13C-Isotopensignatur an Zahn-
schmelz der gefundenen Säugetierüberreste liefern Anzeichen auf eine Ernährung,
die überwiegend auf C4-Pflanzen (Gräser) und weniger auf C3-Elementen (Bäume,
Sträucher) basierte und damit ebenfalls auf Grasland als Lebensumwelt zu Beginn
des Quartärs im Nordwesten Arabiens hinweist (THOMAS et al. 1998).
Zwischen dem Ende des Pliozäns und dem mittleren Pleistozän drang durch die
Straße von Hormuz erstmals Meerwasser in den Arabischen Golf vor. Diese marine
Transgression wurde einerseits durch die kontinuierliche Absenkung des formge-
benden Beckens infolge der Kollision zwischen Arabischer und Eurasischer Platte
und andererseits durch isostatische Ausgleichsbewegungen aufgrund zunehmender
Auflast durch neogene klastische Gesteine ausgelöst. Als das Meer langsam in den
östlichen Teil des Arabischen Golfes vorrückte nahm die Ablagerung von Sebkhasch-
lämmen, Evaporiten und Dolomit im Laufe eines ariden Intervalls zu. Während sich
der Proto-Golf weiter zu füllen begann, setzten sich zunehmend Karbonate (biogen,
z.B. Foraminiferen, Korallen und nicht biogen, z.B. Oolithe) und siliziklastische Sande
in unbekannter Mächtigkeit auf dem Meeresgrund ab (HADLEY et al. 1998).
Tiefseebohrkerne in der Nähe der Murray Ridge im nordöstlichen Arabischen Meer
zeigen gegen MIS 6 eine deutliche Abnahme des Dolomitanteils in den Sedimen-
ten. Dolomit entsteht in dieser Region in erster Linie bei niedrigem Meeresspiegel in
den Küstensebkhas des Arabischen Golfes. Erodiertes Material wird vom Nordwest-
Passat bis in den nördlichen Teil des Indischen Ozeans transportiert und dort mit zeit-
licher Verzögerung auf dem Meeresboden abgelagert. Der starke Abfall des Wertes
für Dolomit zwischen 190 ka und 130 ka B.P. deutet somit auf ein hohes Meeresspie-
gelniveau hin, da offenbar kaum Küstensebkhas existierten, in denen sich Dolomit
bilden konnte (REICHART et al. 1997).
Gegen Ende des mittleren Pleistozäns (MIS 6) begann sich das Meer aus dem Ara-
bischen Golf zurückzuziehen (TELLER et al. 2000). Diese Tieferlegung der Erosionsba-
sis führte in den trocken gefallenen Bereichen zu rascher Erosion der miozänen und
quartären Sedimente und wandelte den ehemaligen Meeresgrund in eine Landschaft
aus niedrigen Hügeln und Geländestufen um, die besonders im Bereich des Euphrat/
Tigris-Deltas und entlang der Zagros-Front von Flüssen zerschnitten wurden. Die
14
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Prä-Quartär
weitere Absenkung des globalen Meeresspiegels um mindestens hundert Meter bei
zunehmend kühler werdendem Klima begünstigte die weitere Austrocknung dieses
epikontinentalen Meeres, so daß das Wasser des Arabischen Golfes – bei einer durch-
schnittlichen Tiefe von 35 Metern – gegen Ende des Pleistozäns nahezu vollständig
verdunstet oder abgelaufen war. Der heutige Zustand des Arabischen Golfs stellt
dementsprechend – in geologischen Zeiträumen gesehen – die seltene Ausnahme
dar, während die vergangenen 2,5 Millionen Jahre von einer ausgetrockneten flachen
Synklinalstruktur am Südrand der Zagrosketten geprägt wurden (HADLEY et al. 1998,
WALKDEN & WILLIAMS 1998, KASSLER 1973).
3
System der Natur! Selbst für den Weisesten, so tief
sein Blick auch reichen mag, behält die Natur ihre ganz
und gar unendliche Tiefe, ganz und gar unendliche
Ausdehnung, und alle davon zu machende Erfahrung
beschränkt sich auf einige wenige berechnete
Jahrhunderte und ausgemessene Quadratmeilen.
Thomas Carlyle (1834)
16
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
3 Mittleres und spätes Pleistozän (> 35.000 Jahre B.P.)
Zuverlässige Datierungen aus der Zeit des mittleren Pleistozäns sind – im Vergleich
zu spät-pleistozänen und holozänen Erfassungen – eher selten und häufig an indi-
rekte Methoden (stratigraphische Anordnung etc.) gebunden, da eine C14-Datierung
aufgrund des hohen Alters des Materials nicht durchführbar ist. Die inzwischen ver-
breitete U/Th-Datierung z.B. von Tropfsteinen konnte in den letzten Jahren einige
dieser Wissenslücken schließen und hat damit erheblich zum Nachweis und besse-
ren Verständnis älterer quartärer Klimaveränderungen auf der Arabischen Halbinsel
beigetragen.
3.1 Übergangsbedingungen
Der Übergang von frühem zu mittlerem Pleistozän weist keinen einheitlichen Kli-
matrend auf. Strontium-Datierungen an ehemaligen äolischen Ablagerungen in der
Nähe von Tarif (UAE), die häufig den inneren Kern heutiger Dünen bilden, deuten
darauf hin, daß die humiden Klimabedingungen zu Beginn des Quartärs spätestens
um 800 ka B.P. von verbreiteter Aridität abgelöst wurden, die die Entstehung mobiler
Sandakkumulationen einleitete (HADLEY et al. 1998, TELLER et al. 2000).
Im Gebiet der heutigen Rub’ al Khali schlossen sich an die humide Phase im Über-
gang von Tertiär zu Quartär semi-aride Umweltbedingungen an. Zwischen 700 ka
und 560 ka B.P. bildeten sich dort die ersten niedrigen Dünen aus, bevor eine kühl-
feuchte Periode von 560-320 ka B.P. die Entwicklung kleiner Seen in Zwischendünen-
bereichen begünstigte und einen Teil der pliozänen Abflußkanäle reaktivierte (EDGELL
1990). Neben der Reaktivierung fossiler Abflußsysteme entwickelten sich auf der
Westseite des Oman-Gebirges im Übergang zu den Vereinigten Arabischen Emiraten
(UAE) ausgedehnte Schwemmfächer mit kontinuierlichem Abfluß, die an mindestens
saisonale Niederschläge gekoppelt waren und mittels OSL-Messungen auf 354±57
ka B.P. datiert wurden (JUYAL et al. 1998, SINGHVI et al. 2001). GLENNIE (1998) assoziiert
diese Ablagerungen, deren Alter er anhand von Datierungen an der heutigen ero-
dierten Oberfläche mit >400 ka B.P. angibt mit bedeutend humideren Bedingungen
als heute und zieht – dank der Existenz ähnlicher Strukturen in Saudi Arabien, die
um 2 Ma B.P. entstanden – eine kontinuierliche Entwicklung dieser Systeme seit dem
frühen Pleistozän oder sogar Pliozän in Betracht. Der Zeitabschnitt von 560-320 ka
B.P. war seinerseits nicht durchgehend humid geprägt, sondern wurde von warm-
trockenen Zwischenintervallen begleitet, wobei lediglich das kühl-feuchte Klimaele-
17
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
ment in der Summe überwog. Zwischen 320 ka und 270 ka B.P. wurden die zuvor
durch Vegetation weitgehend stabilisierten Dünen der großen arabischen Sandwüste
nicht großflächig reaktiviert, was auf mindestens mild arides Klima schließen läßt
(EDGELL 1990).
3.2 Tropfstein- und Sinterablagerungen
Die ältesten Klimaarchive, die mittels der Uran/Thorium Zerfallsmessung auf der Ara-
bischen Halbinsel absolut datiert werden konnten, finden sich in den Karstsystemen
des Summan-Plateaus in Nordost- und Zentral-Saudi-Arabien (FLEITMANN et al. 2004a).
In den Höhlen Kalf al Rutuwbah und Dahl al Mofaja’ah konnten mehrere – rezent
bis auf kleinere „soda straws“ nicht aktive – Tropfsteine entnommen und auf ihre
Isotopenzusammensetzung untersucht werden. Von den insgesamt zehn beprobten
Stalagmiten konnten nur drei Exemplare direkt einem zeitlichen Kontext zugeordnet
werden. Neben einem spät-pleistozänen bis früh-holozänen Exemplar von 15778±153
Jahren B.P. konnte zwei Tropfsteinen ein minimales Alter von mindestens 377±26 ka
B.P. und 484±82 ka B.P. zugeordnet werden, während die übrigen Proben außerhalb
der Altersgrenze für U/Th-Datierungen lagen. Ein nahezu ausgeglichenes Verhältnis
von 234U und 238U deutet darauf hin, daß sich die nicht-datierbaren Proben bereits in
einem langfristigen Gleichgewicht befinden und damit wahrscheinlich bereits älter
als 1-2 Millionen Jahre alt sind.
Die Messung der Zusammensetzung der Sauerstoff-Isotope ergab Werte für d18O
von -14,7 bis -5,7‰ und der Kohlenstoff-Isotope von -9,0 bis +5,1 ‰ für d13C. Obwohl
die Angaben für beide Isotope – selbst nach Umrechung auf die Zusammensetzung
der Tropfwässer vor der Ablagerung des Kalzits – um ein Vielfaches niedriger ausfal-
len als bei heutigen Niederschlägen (im Mittel +0,36 ‰ d18O für Bahrain), deutet die
schwache Korrelation von d18O und d13C auf eine Ablagerung der Tropfsteine im iso-
topischen Gleichgewicht mit den ursprünglichen Tropfwässern und damit auf zuver-
lässige Werte hin. Die Tropfsteine des östlichen Saudi Arabiens wurden somit unter
wesentlich humideren und kühleren Bedingungen als heute im frühen bis mittleren
Pleistozän (mindestens > 377 ka B.P.) abgelagert, wofür auch die Anzahl und Größe
der vorgefundenen Exemplare ein Indiz ist.
Jüngere Exemplare sind – mit Ausnahme eines kleinen Stalagmiten aus dem späten
Pleistozän bis frühen Holozän – nicht nachweisbar, welches einerseits auf ein über-
wiegend von Aridität geprägtes Klima in der Region seit mindestens 400.000 Jahren
hindeuten kann, in dem die Feuchtphasen zu kurz waren, um nennenswerte Tropfstei-
18
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
nablagerungen zu hinterlassen, andererseits beruht jede Untersuchung dieser Art nur
auf einer Zufallsprobe, sodaß die Existenz von jüngeren Tropfsteinen in Saudi Ara-
bien durchaus möglich ist, wobei entsprechende Exemplare bislang lediglich nicht
gefunden wurden.
Gegen die Vermutung, daß der Nordosten Saudi Arabiens seit ca. 400.000 Jahren
kontinuierlich von Aridität geprägt war, die zu keinen Tropfsteinablagerungen führte,
sprechen Stalagmiten und Stalaktiten aus dem Oman, die in einem vergleichbaren
Zeitraum gebildet wurden (s.u. und vgl. z.B. FLEITMANN et al. 2003a). Weiterhin konn-
ten anhand anderer Indikatoren (z.B. Seeablagerungen, fossile Böden etc.) eindeutig
mehrere Feuchtphasen während der letzten 40 ka nachgewiesen und dokumentiert
werden. Die nördliche Lage des Untersuchungsgebietes in Saudi Arabien könnte an-
dererseits aber dafür verantwortlich sein, daß die Niederschläge, die in den Höhlen
des nördlichen Omans noch für die Ablagerung von Kalzit sorgten (z.B. über die Verla-
gerung der ITCZ nach Norden und damit verbundenen Monsunniederschlägen) nicht
bis zum Summan Plateau vordrangen und damit auch keine Feuchtphase anhand von
Tropfsteinen nachweisbar ist.
Im Widerspruch zu den von FLEITMANN et al. (2004a) gemachten Aussagen steht
eine ältere Untersuchung von EDGELL (1990). Der Autor schließt anhand von U/Th-
datierten Sinterformationen des As Summan Plateaus Saudi Arabiens auf ein konti-
nuierliches Pluvial zwischen 270 ka und 70 ka B.P. Ob die Unterschiede zwischen den
beiden Beprobungen auf weiterentwickelte Methoden der U/Th-Datierung oder auf
die Qualität des verwendeten Materials zurückzuführen sind, läßt sich nicht endgültig
klären. Sowohl eine kontinuierliche Aridität seit ca. 400 ka B.P., als auch eine durch-
gängige Feuchtphase von 270 bis 70 ka B.P. im Gebiet des Summan Plateaus scheint
unter Berücksichtigung der Daten aus anderen Bereichen der Arabischen Halbinsel
unwahrscheinlich (s.u.). Eine genaue Klärung der Zusammenhänge zwischen Klima-
entwicklung und Tropfsteinbildung erfordert daher weitere Untersuchungen und eine
höhere Dichte absolut datierten Materials in der Region.
Für den oben genannten Zeitraum von < 325 ka B.P. weisen BURNS et al. (2001a, b)
mehrere humide Phasen nach, die von Trockenperioden unterbrochen wurden. Tropf-
steine aus der Hoti-Höhle im nordwestlichen Oman zeigen innerhalb dieses Zeitraums
vier unterschiedliche Ablagerungsereignisse von Karbonaten, die eindeutig durch
dünne rötliche Tonschichten voneinander getrennt sind. Diese Tonschichten werden
als Hinweis auf Zeiten ariden bis hyper-ariden Klimas angesehen, in denen sich Staub
und anderes Feinmaterial auf den Stalagmiten ablagern konnte, während die Karbo-
natdeposition mit humidem Klima assoziiert wird.
19
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
Die einzelnen Wachstumsphasen wurden durch U/Th-Zerfallsmessungen auf 300-
325 ka, 180-210 ka, 117-130 ka und 78-82 ka B.P. datiert und können folglich mit den
MIS (Marines Isotop Stadium) 9, 7a, 5e und 5a in Verbindung gebracht werden (BURNS
et al. 2001a, FLEITMANN et al. 2001). Während über die Datierung der Tropfsteine nur
eine Aussage über den Zeitpunkt der Karbonatablagerung während der Interglazi-
ale – und damit über die Existenz eines feuchteren Klimas – getroffen werden kann,
geben dD-Werte aus Flüssigkeitseinschlüssen in den Tropfsteinen und d18O-Werte des
Kalzits der Tropfsteine selbst Aufschluß über die Art und Herkunft der damaligen
Niederschläge. Sowohl die dD-Ergebnisse von -60 bis -20 ‰ (VSMOW) für die ein-
geschlossenen Wässer als auch die Messungen für d18O von -12 bis -4 ‰ (VPDB) an
Tropfstein-Kalzit fallen wesentlich negativer aus, als dieses bei heutigen Einschlüssen
0 50 100 150 200 250 300 350 400
25 75 125 175 225 275 325 375 425
2
0
-2
-4
0 50 100 150 200 250 300 350 400
25 75 125 175 225 275 325 375 425
-12
-8
-4
0
4
?
1 2 3 4 5
acaeced db b
68 9 10
710 11
MIS
����������������
����������������
d���
��������
������� d���
������������������������������
���������������������������
����������������������������
�����������������
�����������������������������
��������������������������������
Abbildung 3.1: Zusammenfassung von d18O-Werten verschiedener Standorte der südlichen Arabischen
Halbinsel. Die SPECMAP-Kurve bildet das globale Eisvolumen auf den Kontinenten ab, wobei positivere
d18O-Werte einem hohen Eisvolumen entsprechen und umgekehrt. Ungerade MIS-Zahlen bezeichnen
die Interglaziale, gerade die Glaziale. Tropfsteine wurden fast ausschließlich während der Interglaziale
abgelagert; Ausnahme: Stalagmit SA „C“ aus Saudi Arabien (vgl. Kapitel 5.2) (verändert nach FLEITMANN
et al. 2004a:22).
20
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
(-14 bis 19 ‰ (VSMOW)) bzw. bei rezenten Tropfsteinkalziten (-2,6 bis -1,1 ‰ (VPDB))
der Fall ist. Stark negative Werte beider Indikatoren deuten auf eine südliche Feuch-
tigkeitsquelle hin, da Niederschläge aus nördlichen Bereichen eine andere – positi-
vere – Isotop-Signatur aufweisen. Die verstärkten Niederschläge im nördlichen Oman
während der Interglaziale sind somit höchstwahrscheinlich auf eine Verschiebung
des Einflußbereichs des Indischen Monsuns zurückzuführen, dessen Niederschläge
sich durch stark negative dD- und d18O-Werte auszeichnen (FLEITMANN et al. 2003a).
Travertin aus der heute trocken gefallenen Majlis al Jinn-Höhle im Norden Omans
wurde ebenfalls auf 128±11 ka B.P. (ca. MIS 5e) datiert (BROOK 1999). Vergleichbare
Untersuchungen in Karsthöhlen des Jemens bestätigen diese Ergebnisse und weisen
Wachstumsphasen während MIS 9, 7 und 5e nach. So zeigen vorläufige Messungen
an Tropfsteinen bei Al Mukalla im Hadhramaut des Jemens ähnliche Ablagerungs-
chronologien (von 317±8 bis 376±23,5 und von 249±3 bis 251±11 sowie von 124,5±0,8
bis 135±3 ka B.P.) wie im nördlichen und südlichen Oman. Die Angaben für d18O dieser
in den Interglazialen abgelagerten Kalzite sind mit Werten von ca. -6 ‰ bis -12 ‰ im
Mittel niedriger als bei den Beprobungen im Oman, was auf höhere Niederschläge
in diesem Bereich hindeutet und sich durch die südlichere Lage und damit stärkeren
Monsuneinfluß erklären läßt (FLEITMANN et al. 2001b). Die räumliche Distanz der Unter-
suchungsgebiete legt den Schluß nahe, daß während der Marinen Isotop Stadien 9,
7 und 5 Süd- und Südost-Arabien ein bedeutend humideres Klima als heute aufwies,
da an beiden Standorten unter rezenten Bedingungen nahezu keine Ablagerung von
Karbonaten in Form von Tropfsteinen erfolgt. Weiterhin spricht die Nicht-Existenz
von Sinterresten während der Zwischenintervalle für kontinuierlich trockene Bedin-
gungen zu dieser Zeit (BURNS et al. 2001b).
Vergleicht man die Mächtigkeit der jeweiligen zeitgebundenen Schichten mitein-
ander und wertet diese als Indikator für Intensität und Dauer der humiden Phase, so
repräsentiert MIS 5e von 117-130 ka B.P. den Abschnitt des mittleren Pleistozäns, der
von den höchsten und beständigsten Niederschlägen geprägt war (BURNS et al. 1998).
d18O-Werte einer neueren Untersuchung an demselben Material bestätigen diese Ver-
mutung. Während die Stalagmiten früherer Interglaziale (MIS 7a, 9) durchschnittlich
Werte zwischen -8 und -4 ‰ aufweisen, zeigt ein flowstone aus Hoti Cave (Oman) für
den Zeitraum von MIS 5e Werte von -12 bis -9 ‰ und bestätigt damit einerseits die
Annahmen der vorherigen Studie und verdeutlicht andererseits den Zusammenhang
zwischen niedrigen d18O Werten und der größeren Stärke der abgelagerten Schichten
(FLEITMANN et al. 2003a). Ähnlich negative Werte von -11 bis -9 ‰ für d18O zeigt auch
ein Tropfstein aus Kahf Tahry im Nordosten Omans für die Zeit zwischen 119 ka und
21
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
138 ka B.P., dessen vergleichsweise niedrige d18O-Werte und der nachweisbar frühere
Beginn von MIS 5e auf die größere Küstennähe und damit auf stärkeren – und frühere
Monsuneinfluß – zurückgeführt werden kann (HOLZKÄMPER 2004).
Diese Angaben decken sich mit den Ergebnissen von PETIT-MAIRE (1994) und PETIT-
MAIRE et al. (1995), die die letzte ausgeprägte humide interglaziale Periode zwischen
142 ka und 108 ka B.P. ansiedeln.
Unterdurchschnittlich hohe d18O Werte (-6,5 bis -4,0 ‰) weisen allein Tropfsteine
aus der Zeit zwischen 78 und 82 ka B.P. (MIS 5a) auf und deuten damit eine gerin-
gere Niederschlagsintensität als während früherer Feuchtphasen an (FLEITMANN et al.
2003a).
Weitere Hinweise auf Feuchtphasen im frühen bis mittleren Pleistozän kommen
von Sinterablagerungen, die in der Nähe der archäologischen Grabungsstelle bei
Jebel al-Buhais (nordöstliche Vereinigte Arabische Emirate) einen natürlichen
Brunnen bilden. Die Datierung von sechs verschiedenen Proben mittels der U/Th-
Zerfallsreihe ergab ein Alter zwischen 368.000 und 65.500 Jahren, wobei die erziel-
ten Ergebnisse kaum wegen Verunreinigungen durch Gesteinstrümmer korrigiert
werden mußten. Eine Kontamination und damit eine Verfälschung der Altersergeb-
nisse über ältere Karbonate der Umgebung, die als Staubanhaftung auf die Sinter
gelangten, kann jedoch nicht ausgeschlossen werden. Unter der Annahme, daß die
erzielten Werte zuverlässig sind, lassen sich Übereinstimmungen zwischen der Aus-
bildung der Sinter und Phasen geringer Sommer-Insolation auf der Nordhalbkugel
– allerdings mit unterschiedlichen „glacial boundary conditions“ – feststellen. Wäh-
rend sich zwei Sinter wie die meisten Tropfsteine während der Interglaziale ablager-
ten (204,5±3,1 ka und 230,7±10 ka B.P. = MIS 7), bildeten sich drei Formationen im
Laufe einer glazialen Phase (65,5±3,1 und 159,5±2,6 sowie 161,2±1,4 ka B.P.) aus. Eine
weitere Datierung ließ sich aufgrund ihrer hohen Altersunsicherheit (368±44 ka B.P.)
nicht eindeutig zuordnen. Parallel zu den Altersdatierungen wurde das Verhältnis sta-
biler Isotope (d18O und d13C) ermittelt, um Rückschlüsse auf die Herkunft der Nieder-
schläge ziehen zu können. Während sich die Werte für d13C relativ konstant um ein
Mittel von -0,35 ‰ VPDB gruppieren, variieren die Angaben für d18O zwischen -2,47 ‰
und -7,05 ‰ VPDB. Niedrige d18O-Werte weisen im Bereich der Arabischen Halbinsel
normalerweise auf den Einfluß des Südwest-Monsuns als Feuchtigkeitsquelle hin. Da
jedoch nur zwei Sinter zum Zeitpunkt eines Interglazials (MIS 7) und einer weit nach
Norden verschobenen Innertropischen Konvergenzzone abgelagert wurden, müssen
andere Niederschläge für die stark negativen Werte in den glazialen Ablagerungen
– und damit zu Zeiten einer Südverschiebung der ITCZ – verantwortlich sein.
22
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
Ein mögliches Szenario für verstärkte glaziale Niederschläge besteht in der Ent-
wicklung von tropischen Zyklonen über dem Arabischen Meer. Dort können zu Zeiten
schwachen Südwest-Monsuns in heißen Sommern Niederschläge advektiv in Rich-
tung der Arabischen Halbinsel transportiert werden und sich dort abregnen. Diese Zy-
klone entstehen auch zu Zeiten höherer Insolation und starken SW-Monsuns über dem
Arabischen Meer, erreichen dann jedoch nicht das Festland, da starke küstenparallele
Winde diese fernhalten. Ein weiterer Faktor ist eine mögliche Temperaturabnahme
von ca. 6°C von Interglazial zu Glazial (WEYHENMEYER et al. 2000), die möglicherweise
zu einer verringerten Evaporation während kühlerer Phasen führte. Beide Vorgänge
können somit bei kälteren Umweltbedingungen das Verhältnis von Niederschlägen
zu Verdunstung so vergrößert haben, daß sich die natürliche Quelle bei Jebel al-
Buhais innerhalb eines Glazials reaktivierte (HOLZKÄMPER 2004). Niedrige d18O-Werte in
Sintern und Tropfsteinen deuten somit nicht zwangläufig auf die monsunale Herkunft
der Niederschläge hin, sondern können auch anderen tropischen Feuchtigkeitsquel-
len entstammen.
Hochauflösende Klimaarchive sind für das mittlere und späte Pleistozän in Bereich
der Arabischen Halbinsel selten. Eine Ausnahme bilden Messungen und Datierungen
an Tropfsteinen auf Socotra vor der Küste des Horns von Afrika (BURNS et al. 2003,
FLEITMANN et al. 2002). Obwohl aufgrund der südlicheren Lage das (Paläo-)Klima der
Insel nicht direkt mit dem des arabischen Festlandes verglichen werden kann, können
dennoch über Schwankungen in der Monsunzirkulation Rückschlüsse auf Vorgänge
in weiter nördlich gelegenen Gebieten gezogen werden.
Im Gegensatz zu weiten Teilen Kontinentalarabiens steht Socotra auch unter heuti-
gen Klimabedingungen unter dem Einfluß von Monsunniederschlägen. Durch stärkere
Konvektionsaktivität im Rahmen der Verlagerung der ITCZ im Sommer nach Norden
und im Spätherbst zurück nach Süden wird die Insel von zwei entsprechenden Regen-
perioden geprägt, die in hochauflösenden Studien anhand des abgelagerten Kalzits
(weißer, poröser Kalzit zu dunklem, dichten Kalzit) selbst im Tropfstein unterschieden
werden können (DE GEEST et al. 2005). Die Zwischenintervalle werden von trockenen
Bedingungen bestimmt; außer dem Monsun gibt es keine weitere Feuchtigkeits-
quelle. Aufgrund der genannten Bedingungen konnte in der Moomi Höhle eine konti-
nuierliche Ablagerung der Tropfsteine seit mindestens 55.000 Jahren nachgewiesen
werden. Lediglich zwischen ca. 35 und 42,5 ka B.P. ist ein Hiatus nachweisbar, in dem
kein Kalzit auf den Stalagmiten abgelagert wurde. Die Messung von Sauerstoffiso-
topen in Tropfsteinkalzit mit einer durchschnittlichen Auflösung von 14,5 Jahren für
den Zeitraum von 42-54 ka B.P. ermöglicht über den Zusammenhang von negativen
23
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
d18O-Werten und hohen Niederschlägen bzw. Temperaturen (s.o.) Schlußfolgerun-
gen auf Klimaschwankungen während dieser Phase. Der abgebildete Zeitraum der
letzten glazialen Phase wurde verbreitet von einem sehr instabilen Klima geprägt, in
dem sich Temperaturveränderungen von 5 bis 20°C innerhalb von wenigen Jahrzehn-
ten ereigneten. Diese sogenannten Dansgaard/Oeschger(D/O)-Ereignisse wurden in
Grönland-Eisbohrkernen (GRIP 2001) eindeutig nachgewiesen und durch Messun-
gen in Zentralasien, Europa und Südamerika bestätigt, fehlten bislang jedoch für den
monsunal beeinflußten Bereich des Indischen Ozeans. Stalagmit M1-2 von Socotra
bildet dank seiner hohen zeitlichen Auflösung die Dansgaard/Oeschger Ereignisse
9-13 in Schwankungen des d18O-Wertes eindeutig und in gutem temporalen Einklang
mit der GRIP 2001-Chronologie ab (vgl. Abbildung 3.2). Diese Übereinstimmung und
der Nachweis eines stark schwankenden Klimas auch im Einflussbereich des SW-
Monsuns legen die Vermutung nahe, daß sich der hydrologische Zyklus im Bereich
des Indischen Ozeans synchron zur Temperatur in hohen Breiten (Grönland) entwik-
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
�
8
1
O
40000 42000 44000 46000 48000 50000 52000 54000
Alter in Jahren B.P.
-44
-42
-40
-38
-36
-34
�
81
O
-6
-7
-8
-9
�
8
1
O
9 10 11 12 13
GRIP 2001 Chronologie
Moomi Höhle M1-2
Hulu Höhle MSL
9 10 11 12 13 D
/
O-Ereignisse
10 11 12 13
Abbildung 3.2: Nachweis von synchronen Klimaschwankungen (Dansgaard/Oeschger-Ereignisse) in
Tropfsteinen (Socotra bzw. China) und im GRIP 2001-Eisbohrkern auf Grönland (verändert nach BURNS
et al. 2003:1366).
24
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
kelte. Dabei entspricht eine schnelle Abkühlung im nördlichen Polargebiet der Ab-
nahme der Niederschläge und eine Erwärmung der Zunahme der Niederschläge (vgl.
Kapitel 8.5). Als Beispiel für die Schnelligkeit der Klimawechsel während dieser Peri-
ode kann der Übergang zu D/O Ereignis 12 (ca. 47,1 bis 47,6 ka B.P) dienen. Aufgrund
einer höheren Beprobungsdichte (1mm Abstände) und der damit verbundenen maxi-
malen Auflösung von 8 Jahren konnte nachgewiesen werden, daß der Klimawechsel
vom trockenen Heinrich-Ereignis (H) 5 zum wesentlich feuchteren D/O 12 innerhalb
von ca. 25 Jahren erfolgte (BURNS et al. 2003, BURNS et al. 2002a). Solche raschen
Klimaveränderungen sind typisch für diesen Teil des Pleistozäns, während für das
Holozän, das eher von geringeren Klimaschwankungen geprägt war, nur vereinzelt
D/O- Ereignisse in den Tropfsteinen auf Socotra nachgewiesen werden konnten (FLEIT-
MANN et al. 2004b, SHAKUN et al. 2005).
3.3 Fluviale Ablagerungen
Während fluviale Sedimente im Osten der Vereinigten Arabischen Emirate aufgrund
der Nähe zu den Gebirgsketten des nördlichen Omans – und der damit orographisch
verbundenen Konzentration sporadisch bis saisonal auftretender Niederschläge – re-
lativ häufig sind, treten derartige Ablagerungen im Westen des Landes nur an einer
Stelle auf. Im diesem Bereich der heutigen Sebkha Matti an der Grenze zu Saudi Ara-
bien läßt sich der Zusammenfluß mehrerer mächtiger Paläo-Abflußkanäle nachwei-
sen, die ihren Ursprung im Hochland Westarabiens hatten. Die Sedimente bestehen
in erster Linie aus wechselgeschichteten Konglomeraten und Sanden, deren räumli-
che Schichtung (dip) nordostwärts gerichteten Transport nahelegt. Lumineszenz-Da-
tierungen der fluvialen Sande ermittelten den Zeitpunkt der originären Sedimentation
mit ca. 200 ka und 147 ka B.P., welches die Existenz mindestens eines Pluvials gegen
Ende des mittleren Pleistozäns andeutet. Die Assoziation dieser Ablagerungen mit
miozänem Alluvium, das an der Westküste des Emirats Abu Dhabi verbreitet an die
Oberfläche tritt, ist somit ausgeschlossen (GOODALL et al. 2000, GOODALL 1995 in GLENNIE
1997).
Schotter unterhalb von kaum verfestigten äolischen Sanden im südlichen Bereich
des Wadi Batha (Oman) deuten auf fluviale Aktivität während des späten mittleren
Pleistozäns hin. Die überlagernden Sande erzielten einen OSL-Wert von 117±12 ka
B.P., welcher somit als Mindestalter für die unterlagernden Schichten übernommen
werden kann. Ähnliche Sedimente finden sich in den östlichen Emiraten im Über-
gang zum Oman-Gebirge, die ein Alter von 104±38 ka B.P. aufweisen (JUYAL et al.
25
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
1998). Im gleichen Untersuchungsgebiet schätzen AL-FARRAJ & HARVEY (2000) anhand
des Entwicklungsstadiums und mächtigen Karbonatmorphologie des Wüstenpfla-
sters (desert pavement) sowie aufgrund von Bodenbildungsprozessen die oberste
Terrasse des Wadi Al-Bih auf älter als 100.000 Jahre. Zu dieser Zeit lagerten sich im
Bereich des Wadis große Mengen feinen Materials ab, da die Abflußgeschwindigkeit
nicht ausreichte, um ein Übermaß an Sedimentzufuhr abzutransportieren. Der hohe
Anteil der dabei abgelagerten – gut sortierten – feinen Schotter deutet auf Frostein-
wirkung im Hochgebirge der Musandam Halbinsel hin. Somit entstand die oberste
Terrasse von Wadi Al-Bih wahrscheinlich in einer kühlen Phase vor dem Beginn des
letzten Interglazials und damit vor mehr als 130.000 Jahren (AL-FARRAJ 2002). SANLA-
VILLE (1992) ordnet die erste humide Phase des späten Pleistozäns dem Maximum des
letzten Interglazials (MIS 5e) zu, das im Oman Spuren in Form von Bodenbildungs-
bzw. Veränderungsprozessen hinterließ (PETIT-MAIRE 1994, PETIT-MAIRE et al. 1995).
Neben den bereits erwähnten fluvialen Ablagerungen entlang des Oman-Gebirges
weisen auch Korallen vor der sudanesischen Küste des Roten Meeres auf erhöhte
Abflußaktivität hin. Zwei Phasen der Riffbildung wurden eindeutig durch die Einla-
gerung deltaischer Sedimente voneinander getrennt. Die Art des abgesetzten Materi-
als (überwiegend Sande und Kiese), welches aufgrund der sie umgebenden fossilen
Riffe dem Zeitraum von 115-128 ka B.P. zugeordnet werden konnte, läßt auf deutlich
feuchteres Klima als heute schließen (SANLAVILLE 1992, 1994).
Das Alter der zweiten humiden Phase des späten Pleistozäns im Bereich der nord-
östlichen Emirate in der Nähe des Omangebirges wurde bislang kaum genau erfaßt
und nur im Vergleich mit ähnlichen morphologischen Überformungen in Nordafrika
auf Marines Isotop Stadium 5a (ca. 73-85 ka B.P.) geschätzt. Tiefgreifende Bodenbil-
dungs- und Modifikationsprozesse sowohl entlang des Oman-Piedmonts als auch in
den montanen Gebieten Westarabiens deuten auf eine bedeutendere humide Phase
als bei MIS 5e hin. Die einzigen zuverlässigen Datierungen von fluvialen Schottern in
Dünengassen nahe Jebel Hafit (östliche UAE) ergaben einen Wert von ca. 72 ka B.P.
(GLENNIE 1994, 1997) während DALONGEVILLE et al. (1992) das Alter vergleichbarer Sedi-
mente in den Emiraten Sharjah und Ras al Khaimah aufgrund ihrer stratigraphischen
Position mit < 80 ka B.P. angeben. Es kann daher nicht ausgeschlossen werden, daß
sich diese zweite humide Phase bereits zu einem früheren Zeitpunkt während des
späten Pleistozäns ausbildete (beispielsweise MIS 5c um 105 ka B.P.); MIS 5a reprä-
sentiert in diesem Zusammenhang nur den limitierenden Faktor, der kein jüngeres
Alter für diese Klimaepisode zuläßt (SANLAVILLE 1992).
26
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
3.4 Seeablagerungen
Der Nachweis von Seeablagerungen im Bereich der Arabischen Halbinsel, die älter
als 40.000 Jahre sind, ist allein aufgrund der Grenzen der C14-Methodik schwierig.
Im äußersten Süden Jordaniens an der Grenze zu Saudi Arabien finden sich jedoch
Hinweise auf einen spät-pleistozänen perennierenden See, der von – heute über-
wiegend trockenen – Wadis aus höher liegenden Gebieten gespeist wurde. Die la-
kustrinen Sedimente der Mudawwara- und Jabuk-Senke treten verbreitet 20 Meter
über dem tiefsten heutigen Punkt der Mulde zu Tage und bestehen aus einer 20 bis
100 cm mächtigen Schicht aus Schalentrümmerkalkstein, die von einer Gipskruste
und Kieseln überlagert wird. Mittels der U/Th-Datierung konnte Herzmuschelscha-
len aus dem Trümmerkalkstein eine Entstehungszeit während der feuchten Isotop-
stadien MIS 7, 5e und 5a zugewiesen werden, welche durch altsteinzeitliche Artefakte
in der Umgebung des Sees untermauert wird. Da die in den Sedimenten abgelagerte
Fauna darauf hindeutet, daß der ehemalige See zu diesen Zeiten über das ganze Jahr
Wasser führte, müssen bei hohen regionalen Verdunstungsraten sowohl Sommer-
wie auch Winterniederschläge – und damit Feuchtigkeit aus mediterranen und mon-
sunalen Quellen – vorhanden gewesen sein. Die Ausdehnung des spät-pleistozänen
Wasserkörpers ist nur schwer abschätzbar, hat jedoch mehr als 1000 km2 bei einer
Tiefe von mindestens 20 Metern betragen. Alternativ ist aber auch eine Landschaft
mit verschiedenen kleineren Seen denkbar (PETIT-MAIRE et al. 2002).
3.5 Äolische Ablagerungen
Neben fluvial und lakustrin abgelagertem Material sowie Tropfsteinen eignen sich
auch äolisch transportierte Sedimente der Sand- bis Tonfraktion als Klimaindikator
für das mittlere bis späte Pleistozän. Im Bereich der heutigen Arabischen Halbinsel
stehen besonders die zahlreich auftretenden äolischen Sande für den Nachweis hu-
mider bzw. arider Klimaphasen zur Verfügung. Dabei lassen sich zwei Haupttypen von
Sedimenten unterscheiden: un- bis schwach verfestigte Sande und Äolianit. Bei letz-
teren Ablagerungen handelt es sich um zementierte, karbonatreiche Dünensande, die
im Regionalkontext – aufgrund der verbreiteten Einbettung gleichnamiger Foramini-
feren – auch mit dem Begriff Miliolit versehen werden (siehe Abbildung 3.3). Während
das Alter unkonsolidierter Sande – in Abwesendheit stratigraphischer Marker – fast
ausschließlich über Lumineszenz-Datierungen (OSL, TL, IRSL etc.) ermittelt werden
kann, lassen sich häufig sowohl Zement als auch karbonatreicher Sand bei jüngeren
äolianitischen Ablagerungen über den Zerfall des C14-Isotops in organischem Mate-
27
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
rial zeitlich zuordnen. In jüngster Zeit (STOKES & BRAY 2005) sind jedoch Zweifel aufge-
kommen, ob die mittels Lumineszenz datierbaren äolischen Sedimente immer einer
Phase maximaler Aridität im Untersuchungsgebiet entsprechen. Während Ablage-
rungen humider Klimaperioden direkt den entsprechenden Niederschlagsereignissen
etc. zugeordnet werden können, stellt sich bei äolischen Sedimenten die Frage nach
dem Erhalt dieser Ablagerungen über geologische Zeiträume. Somit kann nicht aus-
geschlossen werden, daß mächtige Sandpakete, die von Dünen während des Maxi-
mums einer Trockenzeit ausgebildet wurden, nicht mehr in heutigen Aufschlüssen
vorhanden sind, da sie von späteren ariden Phasen recycelt und umgeformt wurden,
während äolische Sedimente, die sich am Ende einer ariden Phase bei einsetzender
Humidität ablagerten, aufgrund besserer Umweltbedingungen verfestigt und stabili-
siert wurden und sich damit heute durch Lumineszenz-Datierung zeitlich einordnen
lassen. Der Nachweis äolisch transportierten Materials kann folglich nicht in jedem
Fall als Indikator für maximale Aridität verwendet werden, sondern unterliegt einer
Anzahl weiterer Faktoren (Einfluß von Meeresspiegel und Klima auf den Grad der Er-
haltung etc.), die bei der Interpretation berücksichtigt werden müssen (s.u. am Bei-
spiel für das Gebiet von Liwa/Al Qâfa).
Obwohl davon ausgegangen wird, daß äolische Aktivität in Form von Erosion und
Akkumulation leichter Bodenbestandteile im Gebiet der heutigen Arabischen Halbin-
sel bereits vor 300 ka B.P. verbreitet war (SINGHVI et al. 2001) befindet sich die älteste
Abbildung 3.3: Äolianit-Ablagerungen an der Westküste des Arabischen Golfes (Saudi Arabien), ca. 25 km
nördlich von Jubail (Eigene Aufnahme).
28
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
bisher nachgewiesene Ablagerung des letzten Typs bei Mamlaha in der südwest-
lichen Wüste Wahiba (Oman), wo Äolianit ein ca. 20 Meter hohes Kliff ausbildet.
Datierungen im oberen und unteren Bereich der Formation ermittelten einen Ablage-
rungszeitpunkt von 229±19 ka B.P. für die unterste Schicht und 112±12 ka B.P. für den
obersten Teil des Sedimentationskomplexes. Da der Äolianitkörper keine nennens-
werten Unterbrechungen aufweist, wird von kontinuierlicher Ablagerung äolischen
Sandes während dieses Zeitraums ausgegangen. Innerhalb des Sedimentpaketes
lassen sich jedoch vier Grenzflächen (bounding surfaces) mit schwach ausgebildeten
Verwitterungs- und Bodenhorizonten belegen, die als Hinweis auf humide Intervalle
während der über 100 ka dauernden Entstehungsphase gewertet werden können. Die
Schichtung des ablagerten Materials deutet auf eine ausgeprägt dominante Wind-
komponente aus Südwest hin (JUYAL et al. 1998).
Vergleichbare Strukturen finden sich in der Schichtung äolischer Sandsteine im
Bereich der Wahiba wieder. In der „Upper“ Wahiba lagert über der undatierten Barz-
aman-Formation, die wahrscheinlich im mittleren Miozän bis späten Pleistozän aus
den aufgeschichteten Sedimenten fluvialer Abflußkanäle entstand, eine weitere Ge-
steinseinheit, die Rückschlüsse auf ein erheblich feuchteres Klima erlaubt. Dieses als
Al Batha Einheit bezeichnete Sedimentpaket besteht überwiegend aus Flußschottern,
die in mehreren Terrassen abgelagert wurden. Diese unterscheiden sich von der unter-
lagernden Barzaman-Formation durch ihre geringere Korngröße und ihre schwächere
Verfestigung durch Kalzit. Datierungen des Materials durch IRSL erzielte Altersanga-
ben zwischen 87±7 und 151±25 ka B.P., sodaß die Sedimente wahrscheinlich einer
Phase verbreiteter fluvialer Erosion während MIS 5e (vor ca. 125.000 Jahren) zuge-
ordnet werden können, als es aufgrund starker monsunaler Niederschläge zu höhe-
rem südwärts gerichteten Oberflächenabfluß in der Region kam (RADIES et al. 2004).
Im Bereich des Al Jabin Plateaus im Südosten der Wahiba konnten zwischen der
Barzaman-Formation und der Al Batha Einheit die ältesten äolischen Sedimente in
dieser Region nachgewiesen werden. Diese – nach seinem räumlichen Auftreten –
Al Jabin benannte Einheit (vgl. Abbildung 3.4) entstand vor ca. 160 bis 130 ka B.P.
während MIS 6, als bei ariden Klimabedingungen und niedrigem Meeresspiegel bio-
klastisches Material aus dem Schelfbereich von Südwinden in die heutige Wahiba
transportiert wurde. Die äolischen Ablagerungen der Al Jabin Einheit, deren interne
Struktur eine Lage der ITCZ nördlich der Wahiba nahelegt, deuten darauf hin, daß
die Ur-Wahiba zunächst überwiegend aus Lineardünen bestand, bevor sich zu einem
späteren Zeitpunkt während MIS 6 ein komplexeres Muster mit Anteilen von trans-
versen Dünen ausbildete. Innerhalb der Sandsteinformation sind weiterhin biotur-
29
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
bierte Horizonte, fossile Böden und Kalkkrusten nachweisbar, die Rückschlüsse auf
relativ kurze punktuelle Phasen (im Bereich von Hunderten von Jahren) stärkerer Nie-
derschläge bei vorherrschender Trockenheit zulassen (PREUSSER et al. 2002). Im Über-
gang zu MIS 5e (Maximum des letzten Interglazials) vor 120.000-130.000 Jahren kam
es in dieser Region Ostarabiens in der Folgezeit zu einem dramatischen Anstieg der
Humidität, die die flächenhafte fluviatile Erosion zuvor abgelagerter Sedimente be-
günstigte (PREUSSER et al. 2001) und zur Ablagerung der bereits erwähnten Al Batha
Einheit auch im Gebiet des Al Jabin Plateaus führte.
Nach dem Ende der kurzzeitig humideren Bedingungen während MIS 5e setzte
während der von zunehmender Aridisierung geprägten MIS 5d ein erneutes Wachs-
tum des Wahiba Ergs ein. Dieses beweisen IRSL-Datierungen an Sedimenten der
mehr als 80m mächtigen Al Hibal Einheit in der „Upper“ Wahiba, die ein Alter zwi-
schen 129±11 und 84±7 ka B.P. (im Mittel 105±2 ka B.P.) aufweisen und sich mineralo-
gisch durch ihren höheren Gehalt an siliziklastischen Bestandteilen von der Al Jabin
Einheit unterscheiden (Abbildung 3.4). In dieser zweiten Ausbreitungsphase drangen
die Sande weiter als während der Al Jabin Periode nach Norden vor, obwohl auch
eine vorhergehende Erosion älterer nördlicher Sedimente dieser Art nicht völlig aus-
geschlossen werden kann. Das Material für diese Expansion stammte einerseits aus
den durch Erosion reaktivierten äolischen Dünenablagerungen der Al Jabin Einheit
aber auch aus aufgearbeiteten fluviatilen Sedimenten der Al Batha Einheit und mari-
ner bioklastischer Substanz aus dem Schelfgebiet, die bei einer intensivierten atmo-
sphärischen Zirkulation durch Südwinde nach Norden transportiert wurden. Obwohl
trotz eines fallenden Meeresspiegels kein absoluter Tiefstand während MIS 5d vorlag,
reichte das verfügbare Sediment aus, um in der zentralen Wahiba ein 90 m mächtiges
Paket äolischen Sandes (Al Hibal Einheit) abzulagern, welches die erstmalige Ausbil-
�����������������
���������������� �����
�������
�����
���������
����������
����������������
���������������
OW
���������� �������� ��������
����������
������������������ �������������������
Abbildung 3.4: W/O-Querschnitt durch die Wahiba und Lage der einzelnen Ablagerungseinheiten (ver-
ändert nach RADIES et al. 2004:1362).
30
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
dung von linearen Megadünen erlaubte (vgl. Abbildung 3.5). Ähnlich wie in der Al
Jabin Einheit lassen sich auch in der Al Hibal Einheit vier Paläoböden nachweisen, die
Rückschlüsse auf kurze Phasen erhöhter Feuchtigkeit während MIS 5d erlauben.
Äolische Ablagerungen aus der Zeit der MIS 5b und MIS 4 treten nur in Bohrker-
nen der „Upper“ Wahiba auf und repräsentieren die sogenannte Hawiyah Einheit.
Die Überreste aus beiden Phasen bestehen aus kreuzgeschichteten Sandsteinen, die
petrographisch den Sedimenten der Al Hibal Einheit entsprechen und wahrschein-
lich durch eine Wiederaufarbeitung bereits abgelagerten Materials entstanden (Abbil-
dung 3.5). Während die Sedimente aus MIS 4 durch vier IRSL-Datierungen zwischen
79,9±7,6 bis 63+4 ka B.P. zeitlich belegt werden konnten, existiert für MIS 5b nur eine
Messung von 90,2±7,3 ka B.P. Bodenbildung und vergleichbare Hinweise auf län-
gere Niederschlagsereignisse konnten während dieser Zeiträume nicht dokumentiert
werden (zur Altersverteilung der Sedimente siehe Abbildung 3.6) (RADIES et al. 2004).
Über diesen pleistozänen Sedimenten ließen sich weitere äolische Akkumulations-
phasen während des letzten glazialen Maximums und im Holozän nachweisen, die in
den Kapiteln 5.1 und 6.4 Erwähnung finden und die quartäre Ablagerungssequenz in
der Wahiba abschließen (vgl. auch PREUSSER et al. 2005).
Äolianitvorkommen an der Nordküste Omans bei Ras Al Hambrah (westlich von
Muskat) haben ihren Ursprung in der Aufbauphase der vorletzten Vereisung um
115 ka bis 105 ka B.P.
160 ka bis 130 ka B.P. 130 ka bis 120 ka B.P.
75 ka bis 60 ka B.P.
����������������
������������������
�������
����������������
�������������������������
����
��������������
������������
����������
�������������
����������
�����������
������
������������������������
�������������������������
�����������������������
��������
�����
������ �����
������
Abbildung 3.5: Entwicklung der Wahiba von MIS 6 bis MIS 4 (verändert nach RADIES et al. 2004:1378).
31
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
ca. 150 ka B.P. Zu dieser Zeit war ein Großteil des kontinentalen Schelfs aufgrund
niedrigen Meeresspiegels exponiert und begünstigte die Auswehung zuvor abgela-
gerter Sedimente (primär fluvial transportierter Sand und Karbonate flach-mariner
Herkunft) durch den Nord-Shamal bis an das Omangebirge. Die Zementierung des
Materials erfolgte jedoch erst gegen 120 ka B.P., als bei höherem Meeresspiegel und
interglazialen Bedingungen die Niederschläge ausreichten und die Windgeschwin-
digkeit gering genug war, um die unkonsolidierte Sedimentfolge zu verfestigen (GLEN-
NIE & GÖKDAG 1998).
Unverfestigte Sande im Norden der Wahiba (südliches Wadi Batha), die unmittel-
bar von fluvialen Schottern unterlagert werden (vgl. 3.3), kennzeichnen den frühesten
Zeitpunkt äolischer Aktivität in diesem Teil Omans. Sie wurden auf 117±12 ka B.P. und
110±11 ka B.P. datiert und lagerten sich in der Spätphase des letzten Interglazials ab,
als die Klimaverhältnisse äolische Akkumulation begünstigten.
STOKES & BRAY (2005) untersuchten die Ablagerungsgeschichte äolischer Sedimente
im Gebiet der Liwa Oasen (UAE). Das Untersuchungsgebiet teilt sich in die nördliche
Region von Al Qâfa, die heute von 15-60 m hohen transversen Dünen geprägt wird,
und die Liwa Oasen selbst mit ihren bis zu 160 m hohen Mega-Barchanen auf. Beide
Bereiche werden von einer halbmondförmigen natürlichen Grenze getrennt, die sich
durch einen Höhenabfall in N-S-Richtung von 150 m auf 85 m über NN auszeichnet
(EL-SAYED 2000). Bohrungen durch die Sedimente der Mega-Barchane und die Analyse
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 100 200 300 400 500
JFB
MAM
WDR2
WDR1
0
10
20
30
40
0 10 20 30
Tiefe (m)
Alter (ka)
Abbildung 3.6: Altersverteilung optisch datierter Sande aus der Wahiba (nach Tiefe im Bohrkern) (verän-
dert nach STOKES & BRAY 2005:1469 auf der Grundlage von PREUSSER et al. 2002).
32
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
einer Paläodüne sowie einer kleinen Mesa wiesen in erster Linie zwei Arten von Abla-
gerungen nach. Die obersten 80 m der Bohrung wurden durch äolische feinlaminierte
Sande dominiert, während in größeren Tiefen vielfältige fluviolakustrine Sedimente,
die in die äolischen Ablagerungen eingebettet wurden, nachgewiesen werden konn-
ten.
Obwohl bislang kaum direkte Hinweise und Datierungen existieren, die auf hohe
Aridität und damit verbundenen äolischen Sandtransport während MIS 2 (LGM) hin-
deuten, wurde bislang der Zeitraum, der zwischen der spät-pleistozänen Feuchtphase
und dem holozänen Klimaoptimum liegt, als hyperarid definiert. Daher sollten in einem
Bohrkern, der ein Sedimentpaket quartärer äolischer Sande von über 100 Metern er-
schließt, MIS 2-Ablagerungen nachweisbar sein. STOKES & BRAY (2005) konnten in Al
Liwa jedoch kaum äolische Aktivität während MIS 2 in der Region belegen. Der Groß-
teil der Datierungen (n=56) zeigte ein Alter, daß auf interglaziale Ablagerungsbedin-
gungen während MIS 5 (130-175 ka B.P.) und MIS 1 (7-2,8 ka B.P.) hindeutet (vgl.
Abbildung 3.7). Dieses Ergebnis ist in guter Übereinstimmung mit den Annahmen
von HADLEY et al. (1998) und WILLIAMS & WALKDEN (2001, 2002), die für die Ablagerung
der verbreitet in Abu Dhabi und der Liwa Region vorkommenden Paläodünen ein
Alter von mehr als 160.000 Jahren angeben.
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 50 100 150 200
Alter (ka)
Tiefe (m)
Abbildung 3.7: Lumineszenz-Datierungen in Abhängigkeit von der Tiefe im Bohrkern LIWA/40/A und B
(verändert nach STOKES & BRAY 2005:1476).
33
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
In die gleiche Zeitspanne fallen sowohl weitere leicht zementierte Dünensande aus
der Al Liwa Region der Vereinigten Arabischen Emirate, die ein Alter von 141±88 ka
B.P. aufweisen, als auch unveröffentlichte Erfassungen der Universität von Aberdeen
in unmittelbarer Nähe der ersten Datierung, deren Ablagerungszeitpunkte sich im
Zeitraum von ca. 140 ka bis 175 ka B.P. gruppieren. Das datierte Material tritt an den
Flanken kleiner Mesas, die von einer Deckschicht aus Gypcrete und Calcrete vor Ero-
sion bewahrt wurden, über der heutigen Sebkhaoberfläche ans Tageslicht und wird
von JUYAL et al. (1998) mit dem Maximum bzw. dem Aufbau der vorletzten Vereisung
assoziiert. Zusammen mit den Ergebnissen von GLENNIE (1998), GOODALL (1995) und
PUGH (1997) vermuten GLENNIE & SINGHVI (2002) aufgrund dieser Altersangaben äoli-
sche Akkumulationsphasen im Bereich der südöstlichen Rub’ al Khali von 130-160 ka,
115, 110 und 50-60 ka B.P. (= MIS 6-3). Betrachtet man jedoch die zum Teil großen
Fehlertoleranzen der einzelnen Datierungen, so lassen sich allenfalls Untergruppen
für den Zeitraum der MIS 1-2 und MIS 5 bilden, während der Nachweis von Aktivität
während MIS 3, 4 und 6 hochspekulativ ist (STOKES & BRAY 2005).
Die Erhaltung äolischer Sedimente aus der interglazialen Phase MIS 5, die nicht
nur in der Al Liwa Region, sondern auch in der Wahiba nachweisbar sind (RADIES et al.
2004; s.o.), und das beinahe völlige Fehlen von Sedimenten aus der hyperariden LGM
(MIS 2) (vgl. Abbildung 3.8) wirft daher einerseits Fragen nach dem Transportmuster
äolischen Materials in der südöstlichen Rub‘ al Khali auf und stellt andererseits bis-
herige Annahmen zur Erhaltung und Ablagerung von Sedimenten während intergla-
zialer/glazialer Wechsel zur Diskussion.
Einen ersten Hinweis auf die quartäre Ablagerungshistorie im Westen Abu Dhabis
liefert die unterschiedliche Anordnung der Sedimente in Al Qâfa im Norden und
Al Liwa im Süden. Während im höher gelegenen Al Qâfa die modernen äolischen
Sande direkt über den Ablagerungen der MIS 5 lagern, haben sich in den tiefer lie-
genden Liwa Oasen vereinzelt Reste von MIS 2-Sedimenten erhalten und im Holozän
Mega-Barchane ausgebildet. Aufschlüsse an einer Paläodüne und einer kleinen Mesa
deuten darauf hin, daß die MIS 5-Sedimente vor ca. 80.000-110.000 Jahren unter ähn-
lichen Bedingungen (wandernde und wiederaufgearbeitete Dünen mit relativ hohen
Akkumulationsraten) entstanden, wie die holozänen Ablagerungen. Diese Paralleli-
tät unterstützt Vermutungen von HADLEY et al. (1998) und PREUSSER et al. (2002), daß
eine heutige atmosphärische Zirkulation pleistozäne Winde und damit Ablagerungs-
richtungen erklären kann und nicht glaziale „Extrembedingungen“ als ursächlicher
Faktor nötig sind.
34
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
Da weder die Klimabedingungen, noch die Transportkapazität des Windes und
die Materialzufuhr aus dem Arabischen Golf eine Ursache für das Fehlen von signi-
fikanten Sedimenten aus der MIS 2 liefern können, scheint daher die mangelhafte
Erhaltung der äolischen Sande über geologische Zeiträume für die Nachweislücke
verantwortlich zu sein. Ein mögliches Szenario beruht auf einer hohen Sedimentver-
fügbarkeit während der letzten glazialen Phase durch das Trockenfallen des Arabi-
schen Golfes. Dieses Material wurde zunächst durch Shamalwinde aus NNW an die
Küste und später in die Liwa Region der Vereinigten Arabischen Emirate transpor-
tiert, wo es sich aufgrund der veränderten Höhenlage (Senke) und der damit verbun-
denen geringeren Transportkapazität in großen Mengen ablagerte. Diese Sedimente
blieben jedoch nur zu einem geringen Teil erhalten, da sich mit einem Meeresspie-
gelanstieg, der sein Maximum gegen 6 ka B.P. erreichte, der Sedimentnachschub an
der Küste minimierte und eine Erosion und Wiederaufarbeitung der bereits als Dünen
abgelagerten Sedimente begann und sich neue holozäne Akkumulationen in der Liwa
Senke bildeten.
Der Unterschied zwischen dem Erhaltungszustand der äolischen Sedimente aus
MIS 5 und MIS 2 zeigt eindeutig, daß entsprechende Ablagerungen nur dann im Ver-
bund konserviert werden, wenn klimatische oder tektonische Veränderungen (Anstieg
040 80 120
1
2
3
0
0
-40
-80
-120
1
2
3
0
Alter (ka)
Wahrscheinlichkeit
Wahrscheinlichkeit Meeresspiegel (m)
Wahiba
Al Qâfa/Al Liwa
C
B
A
Abbildung 3.8: Meeresspiegelschwankungen während der letzten 120.000 Jahre (A); Wahrscheinlich-
keitsdichte-Funktion für das Alter äolischer Sedimente in der Wahiba (B) (PREUSSER et al. 2002) und in der
Al Qâfa/Al Liwa-Region der UAE (C) (verändert nach STOKES & BRAY 2005:1478).
35
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
des Grundwasserspiegels, Beckenabsenkung etc.) die Abtragung der Akkumulatio-
nen durch anschließende Trockenphasen verhindern. Damit kann ein Teil des heute
noch erhaltenen äolischen Materials aus dem Quartär auch nicht als Indikator für Ari-
dität gewertet werden, sondern spiegelt einen Zeitpunkt wider, der von einem Über-
gang von aridem zu feuchterem Klima – und damit besseren Erhaltungsbedingungen
– geprägt war.
Ein Vergleich zwischen dem Alter der konservierten Ablagerungen und langfristi-
gen Klimatrends verdeutlicht, daß sich äolische Sedimente in der Liwa Region nicht in
Haupttrockenphasen, sondern überwiegend während interglazialer humider Phasen
ablagerten, die von einem Maximum der Umlaufbahnexzentrizität geprägt wurden
(MIS 5 und MIS 1). MIS 5 und MIS 1 wiesen – im Gegensatz zu den Feuchtphasen der
dazwischenliegenden Isotopenstadien – einem hohen globalen Meeresspiegel auf,
der über seine Auswirkungen auf den Sedimentnachschub, die Monsunstärke und
den regionalen Grundwasserspiegel ein entscheidendes Kriterium für den Erhalt von
äolischen Ablagerungen in Al Liwa und der Wahiba (vgl. PREUSSER et al. 2002) über län-
gere Zeiträume zu sein scheint (siehe auch Abbildung 3.8). Spätere Feuchtphasen von
25-35 ka B.P. und von 6-10 ka B.P. hatten ihre Ursache in einem Präzessionsmaximum
auf der Nordhalbkugel, das zwar für eine stärkere Ausprägung des Monsunsystems
und damit auf der Arabischen Halbinsel verbreitet zu Seeablagerungen etc. führte,
jedoch nicht mit einem hohen Anstieg des Meeresspiegels verbunden war. Daher ist
es wahrscheinlich, daß die Liwa Region während MIS 2 zwar von starken Dünenbe-
wegungen geprägt war, die präzessionalen Niederschläge aber nicht ausreichten, um
die äolischen Ablagerungen durch Grundwasserspiegelanstieg etc. dauerhaft zu kon-
servieren (STOKES & BRAY 2005). Die größere Anzahl von Proben aus der Wahiba (RADIES
et al. 2004), die in die MIS 4 und MIS 2 datieren, lassen sich durch die unterschiedliche
Struktur der Ablagerungen erklären. Während die Al Liwa Region von transversen
Dünen und Mega-Barchanen geprägt wurde (Hinweise in Paläodünen und Reststufen),
bilden lineare Elemente den Hauptdünentyp in großen Teilen der Wahiba. Barchane
und transverse Dünen unterliegen in ihrer Entstehung ständigen Phasen von Ero-
sion und Akkumulation, so daß der dauerhafte Erhalt der Ablagerungen über längere
Trockenphasen bereits durch ihre strukturellen Entwicklungsbedingungen benach-
teiligt wird. Lineare Dünen werden dagegen als vergleichsweise stationäre äolische
Akkumulationen angesehen, die sich nur zu einem geringen Ausmaß selbst recyceln,
kaum laterale Verlagerungen zeigen und durch Verlängerung ihrer Längsachse wach-
sen. Obwohl die Entstehungsbedingungen von Lineardünen – und damit ihr Erhalt
und ihre Eignung für die Rekonstruktion von Trockenphasen – nicht unumstritten sind
36
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
(vgl. MUNYIKWA 2005), erhöht ihr stabilerer Zustand jedoch die Wahrscheinlichkeit einer
detaillierteren Ablagerungschronologie und erklärt damit das häufigere Vorkommen
von MIS 4 und MIS 2 Ablagerungen in der Wahiba.
WILLIAMS & WALKDEN (2001, 2002) konnten an der Küste Abu Dhabis und Qatars drei
pleistozäne Formationen nachweisen, deren Entstehung auf Meeresspiegelschwan-
kungen und Klimaveränderungen zurückzuführen ist. Die älteste dieser Ablagerungen
entspricht der Ghayathi-Formation von HADLEY et al. (1998) und besteht aus gemischt
klastisch/karbonatreichen Äolianiten, die in Abu Dhabi und an der Ostküste Saudi
Arabiens bis zu 80 Kilometer im Inland vorkommen. Bei der Ghayathi-Formation, die
wahrscheinlich im mittleren bis späten Pleistozän (> 160 ka B.P.) entstand und aus
einer komplexen Verschmelzung mehrerer chronostratigraphischer Einheiten be-
steht, handelt es sich um ein regressives Äolianit, das sich durch Wiederaufarbeitung
von Küsten- und Flachwassersedimenten während und nach dem Meeresspiegelab-
fall in MIS 6 bildete. Diese äolischen Sedimente wurden ursprünglich in Form von
Barchanen abgelagert, zu einem späteren Zeitpunkt aber durch höhere Windge-
schwindigkeiten und dessen Richtungswechsel von NNW zu WNW zu linearen Dünen
umgeformt. Da sich diese Sedimente offenbar über einen längeren Zeitraum unge-
stört akkumulieren und Umformungsprozesse nicht durch signifikante Verfestigun-
gen erschwert wurden, ist die Ghayathi-Formation in Abu Dhabi wahrscheinlich unter
konstant ariden Bedingungen entstanden, die äolische Morphodynamik begünstig-
ten. Die Verfestigung der Sedimente erfolgte erst zu einem späteren Zeitpunkt, als
eine erneute marine Transgression einsetzte. Ausdehnung und Mächtigkeit der Abla-
gerungen deuten ebenfalls darauf hin, daß zur Entstehungszeit dieser Formation ein
großer Teil der Küste Abu Dhabis starker Deflation unterlag.
Über den Äolianiten der Ghayathi-Formation lagern die Sedimente der Aradah-
Formation, die von WILLIAMS & WALKDEN (2001, 2002) jedoch nicht weiter untersucht
wurden, Sie bestehen aus kontinentalen Sebkhaablagerungen und befinden sich
überwiegend im Südteil des Emirats Abu Dhabi.
Die Sedimente der Fuwayrit-Formation lagern in Qatar direkt über eozänem Mate-
rial, während sie in Abu Dhabi verbreitet als Zeugenberge über der Ghayathi-Forma-
tion zu finden sind. Sie bestehen überwiegend aus äolischen Karbonaten flachmariner
und mariner Herkunft, die bei einem steigenden bzw. hohen Meeresspiegel entstan-
den, und lassen sich anhand von zwei subaërischen Erosionsflächen in drei Abschnitte
unterteilen. Futaisi- (ältester Teil) und Dabb’iya-Einheit (mittlerer Teil) bestehen aus
flachmarinen Sedimenten, die maximal 1,5 m bzw. 6,0 m oberhalb des heutigen Mee-
resspiegels abgelagert wurden. Die jüngste Al Wusayl-Einheit, die nur in Qatar nach-
37
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
gewiesen werden konnte und überwiegend aus oolithischem Material besteht, ähnelt
in ihrer Morphologie „coastal ridges“ und wurde von auflandigen Winden bis zu 20 m
über dem heutigen Meeresspiegelniveau abgelagert.
Unter Berücksichtigung vergleichbarer Ablagerungen in der Region und anderen
Teilen der Erde entstand die Fuwayrit-Formation bei der marinen Transgression wäh-
rend des letzten Interglazial (MIS 5e). Während dieser Zeit konnten zwei Hochstände
von 1,5 m und 6 m (bei einem zwischenzeitigen Tiefststand von nicht weniger als
24 m unter heutigem Meeresspiegel) nachgewiesen werden, die den Ablagerungen
der Futaisi- und Dabb’iya-Einheit entsprechen. Anschließend fiel der Meeresspiegel
erneut auf -23 m, um in der Folgezeit wieder auf -7 bis -17 m unter heutigem Niveau
zu steigen (WILLIAMS & WALKDEN 2001, 2002). Paläokarst-Löcher in den oberen Berei-
chen der Fuwayrit-Formation werden von WILLIAMS & WALKDEN (2002) als ehemalige
Standorte von Bäumen und Sträuchern interpretiert und deuten damit auf minde-
stens eine pluviale Phase während der Ablagerung in MIS 5e hin.
Eine ähnliche stratigraphische Anordnung wie bei WILLIAMS & WALKDEN (2001, 2002)
beschreibt KIRKHAM (1998) an der Küste Abu Dhabis, wo schmale lineare Relikte aus
kalkreichem Äolianit auf die frühere Existenz von Lineardünen hinweisen. Diese Pa-
läodünen wurden zu einem späteren Zeitpunkt von marinen Sedimenten überlagert,
die in der weiteren Entwicklungsgeschichte als Erosionsschutz dienen und alte Struk-
turen konservieren sollten. Während die Dünenreste aufgrund ihrer Struktur dem vor-
letzten Glazial von ca. 190 ka B.P. bis 125 ka B.P. zugeordnet werden, korrelieren die
Meeresablagerungen mit einer marinen Transgression während des anschließenden
Interglazials von 125 ka bis 75 ka B.P. (KIRKHAM 1998). Lage und Ausprägung der von
WILLIAMS & WALKDEN (2001, 2002) und KIRKHAM (1998) beschriebenen Ablagerungsfol-
gen deuten – trotz fehlender absoluter Datierungen – daraufhin, daß beide einer iden-
tischen Folge von transgressiven und regressiven Elementen während des letzten
Interglazials ihre Entstehung verdanken.
Diese Chronologie von Ablagerungsereignissen und ihre Verbindung zu Meeres-
spiegelschwankungen findet sich auch in Untersuchungen auf Marawah Island vor
der Küste Abu Dhabis wieder. Über den Resten einer pleistozänen Riff-Umwelt aus
der Zeit von > 190 ka B.P., die bislang ohne eine vergleichbare Analogie in der Region
ist und nach ihrer Entstehung aufgrund eines fallenden Meeresspiegels wiederholt
freigelegt und erodiert wurde, finden sich äolische Sedimente sowohl siliziklastischer
als auch karbonatreicher Ausprägung, die sich bis unter den heutigen Meeresspiegel
ausbreiten. Lage und Beschaffenheit des zu Äolianit verfestigten Materials deuten
darauf hin, daß diese Ablagerung zu einer Zeit fallenden Meeresspiegels und bei einer
38
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
Windrichtung aus Nordwest entstand. Zwischen ca. 125 bis 75 ka B.P. wurden diese
während einer transgressiven Phase von marinen Sedimenten überlagert, die heute
einen Kalksandstein bilden. An einigen Stellen von Marawah Island folgen auf den
Korallenkalkstein der Riff-Phase unmittelbar die Sedimente der marinen Transgres-
sion, da das Äolianit durch die mit dem Meeresspiegelanstieg verbundene Erosion
komplett abgetragen wurde. Zwei anschließende Regressionsphasen konnten vor der
Küste Abu Dhabis zwar anhand der Ablagerungssequenz auf Marawah Island nach-
gewiesen aber nicht genau zeitlich zugeordnet werden. Während der erste Zeitraum
fallenden Meeresspiegels von der lateralen Ablagerung von Strandrücken geprägt
war, unterlagen die Sedimente in der zweiten Phase starker subaërischer Erosion, die
wahrscheinlich auf äolische Deflation und zu einem geringen Teil auf fluviale Abtra-
gung zurückzuführen ist (EVANS et al. 2002).
Eine Vielzahl der rezenten Dünen in den Vereinigten Arabischen Emiraten weist
ähnliche lineare äolianitische Nuklei – wie bei KIRKHAM (1998) beschrieben – auf, deren
Alter noch weitestgehend unbekannt ist. Die wenigen existierenden Datierungen
sowie ihre ablagerungsgeschichtliche Anordnung deuten auf ein deutlich höheres
Alter der zementierten Sande gegenüber den sie überdeckenden unverfestigten Se-
dimenten hin. Die heutige Anordnung der Dünensysteme in den nördlichen Ausläu-
fern der Rub’ al Khali könnte somit die Umwelt- und Windbedingungen während der
pleistozänen Entstehungsphase der äolianitischen Paläoformen widerspiegeln, die
lediglich durch geologisch jüngere Depositionsprozesse überformt und modifiziert
wurden (GLENNIE 1994).
Eine große Anzahl der Mega- und Mesodünen der Vereinigten Arabischen Emirate
wird von zementierten karbonatreichen Dünensanden unterlagert, die bis zum gegen-
wärtigen Zeitpunkt undatiert sind (s.o.). GLENNIE (1997) vergleicht diese Ablagerungen
mit zwei ähnlichen äolianitischen Sequenzen im Südosten Omans, die voneinan-
der durch ein schmales Band aus Muschel- und Schneckenschalen getrennt werden.
Diese dünne Schicht, die definitiv einer marinen Transgression zugeschrieben werden
kann, wurde von GARDNER (1988) mittels der C14-Methode auf >31 ka B.P. datiert. Da
Altersberechnungen auf der Grundlage des radioaktiven Zerfalls des instabilen Koh-
lenstoff 14-Isotops in stabiles N14 nur für eine Zeitspanne von ca. 30.000 Jahren zu-
verlässige Angaben liefern und größere Werte lediglich als Indikator für ein höheres
Alter gewertet werden können (ROBERTS 1998), ordnet GLENNIE (1996, 1997) diese mari-
nen Sedimente einer ausgeprägten interglazialen Periode um 120 ka B.P. zu, als der
Meeresspiegel um 6-8 Meter höher als heute war. Die unterlagernden zementierten
Sande könnten somit in ihrer Entstehung bis in die Zeit von 180 ka bis 150 ka B.P. zu-
rückreichen, in der sich das vorletzte Glazial langsam aufbaute.
39
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
Äolianite aus den zentralen UAE kennzeichnen aride Stadien in der Entwicklung
zum letzten glazialen Maximum (LGM) hin. Zwei kreuzgeschichtete Formationen ze-
mentierten Sandes werden dort von einer Lage horizontal angeordneter Sedimente
hohen Karbonatanteils getrennt, die Rhizokonkretionen aufweisen und damit einer hu-
miden Interimsphase mit Sebkha- oder lakustrinen Bedingungen zugeordnet werden
können. Die ältere der beiden Äolianit-Ablagerungen weist ein Alter von 99±14 ka B.P.
auf, während die jüngere einen Lumineszenz-Wert von 64±23 ka B.P. erhielt, so daß
sich die zwischenzeitliche Feuchteperiode auf den Zeitraum von 99 ka bis 64 ka B.P.
eingrenzen läßt. Datierungen der Universität von Aberdeen unterstützen die These
eines ariden Klimas nach 65 ka B.P. und weisen eine Konzentration der Werte zwi-
schen 60 ka und 50 ka B.P. auf (JUYAL et al. 1998).
Leicht zementierte Dünensande aus der Umgebung der Liwa-Oase (UAE) mit einem
Alter von 40±4,5 ka B.P. und Äolianite in den Emirat Ras Al Khaimah, die vor 42.000
bis 34.000 Jahren abgelagert wurden, geben Hinweise auf eine weitere aride Phase,
die die Region während des Aufbaus der letzten Vereisung prägte (JUYAL et al. 1998,
DALONGEVILLE et al. 1992).
Diese Angaben ähneln Untersuchungen von AL-JUAIDI et al. (2003), die das Fehlen
fluviatiler Ablagerungen für den Zeitraum von 47 ka bis 40 ka B.P. innerhalb einer
Sequenz von Auswaschungssedimenten bei Al-Harmaliah im Osten des Arabischen
Schildes als Hinweis auf aride Bedingungen während dieses Zeitabschnitts deuten.
Unter Berücksichtigung bestehender und neu gewonnener Daten fassen LANCASTER
et al. (2003) die Altersdatierungen für die Vereinigten Arabischen Emirate in mög-
liche Dünenbildungsphasen zusammen. Dabei unterscheiden sie regional zwischen
küstennahen äolischen Sedimenten der nördlichen Emirate und Ablagerungen in
der Liwa Region sowie zwischen verfestigtem Material (Äolianit) und aktiven Dünen.
Während die bioklastischen Äolianite der Küstenregion bei niedrigem Meeresspiegel
im Zeitraum von 129-164 ka, 99-113 ka, 34-64 ka und 22-18 ka B.P. unter Winden aus
NW-NNW entstanden, bildeten sich die überlagernden quarzreichen Lineardünen in
O-W bis SW-NO-Ausrichtung von 31-42 ka, 15-18 ka (vgl. auch LANCASTER et al. 2004)
und 12-9 ka B.P. aus. Die Daten für die Äolianite in der Liwa Region mit Entstehungs-
zeiten um 141 ka, 106 ka, 40 ka, 26 ka, 12 ka und 4-6 ka B.P. weisen jedoch nur ge-
ringe Übereinstimmungen mit den küstennahen Äolianiten auf, welches LANCASTER et
al. (2003) zu der Vermutung veranlaßt, daß die Dünenaktivität im Süden der Emirate
weniger vom Meeresspiegel, sondern überwiegend von Klimafaktoren kontrolliert
wurde. Diese Annahme widerspricht jedoch neueren Untersuchungen von STOKES &
BRAY (2005), die den Erhalt von äolischen Ablagerungen in Al Liwa von einem hohen
40
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Mittleres Pleistozän
Meeresspiegel abhängig machen (s.o.), sodaß ein dichteres Beprobungsnetz und
damit zahlreichere absolute Datierungen nötig sind, um sichere Aussagen über Dü-
nenbildungsphasen und deren Erhalt in den verschiedenen Gebieten der Vereinigten
Arabischen Emirate treffen zu können.
4
Wären uns alle Naturgesetze bekannt, brauchten wir
nur eine einzelne Tatsache oder die Beschreibung einer
einzelnen Erscheinung, und wir könnten alles Weitere
daraus erschließen. Jetzt kennen wir nur einige wenige
Gesetze, und unsere Folgerungen werden verfälscht,
nicht weil in der Natur ein Durcheinander herrschte,
sondern lediglich dadurch, daß in der Berechnung zu viele
Unbekannte vorkommen. Gesetzmäßigkeit und Harmonie
entdecken wir nur dort, wo unser Wissen zureicht, doch
die Harmonie, die sich aus dem Zusammenwirken einer
weit größeren Zahl sich scheinbar widersprechender,
in Wirklichkeit aber einander ergänzender (uns jedoch
unbekannter) Gesetze ergibt, ist noch viel erstaunlicher.
Henry Thoreau (1854)
42
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
4 Die spät-pleistozäne humide Phase
4.1 Seeablagerungen und Sebkhas
Eine der wenigen Möglichkeiten, datierbares Material in Sandwüstenbereichen mit
langer arider Geschichte zu finden, besteht in der Existenz von fossilen Seesedimen-
ten, die während humiderer Phasen des Quartärs zwischen oder auf den Dünen ab-
gelagert wurden.
Die ausführlichste dieser Erfassungen stammt aus der südöstlichen Rub’ al Khali
und dem Gebiet des fossilen Lake Mundafans am Fuße der Al Arid Schichtstufe in
Saudi Arabien (MCCLURE 1984, 1978, 1976, CLARK 1989). Die älteste der dort nachgewie-
senen humiden Phasen konnte anhand von Datierungen der abgelagerten Mergel und
Muschelschalen dem späten Pleistozän von 37 ka bis 20 ka B.P. zugeordnet werden.
Zu dieser Zeit war die Landschaft der südöstlichen Rub’ al Khali durch den Wech-
sel von linearen Dünenelementen und flachen Zwischendünenbereichen geprägt. Die
Vorgänger des heutigen Dünensystems wiesen abgerundete Kammlinien aber kaum
steile Abhänge auf, welches auf vergleichsweise niedrige Windgeschwindigkeiten bei
ihrer Entstehung hindeutet. Am Dünenfuß oder in Zwischendünenbereichen bildeten
sich auf älterem Alluvium nach diskontinuierlichen und sporadisch verteilten monsu-
nalen Sommerniederschlägen längliche, schmale Seen aus, die in einigen Gebieten
eine Länge von mehreren Kilometern erreichten. In der nordöstlichen Rub’ al Khali,
die weniger durch Lineardünen als durch flache Sanddecken geprägt war, entwickelte
sich ein komplexes Muster aus kleinen verstreuten Seen, die sich in vereinzelt auftre-
tenden topographischen Senken ausbildeten (vgl. Abblidung 4.1) (MCCLURE 1984).
Nahezu sämtliche Seen und Tümpel waren geschlossene Systeme, die weder
kontinuierlichen Zu- noch Abfluß aufwiesen, sondern häufig im Zuge nur eines Nie-
derschlagsereignisses entstanden. Eine Ausnahme bildet Lake Mundafan, der sich
während seiner maximalen Ausdehnung im späten Pleistozän nahezu 150 km entlang
der Al Arid Schichtstufe erstreckte. Abfluß war in diesen Fall nicht nur auf sporadisch
auftretende lokale Niederschläge beschränkt, sondern bestand aus dem Zusammen-
fluß mehrerer Wadis, die ihr Einzugsgebiet im Bereich des Jebel Tuwaiq und Wajid
Plateau hatten (vgl. Abbildung 4.2) (MCCLURE 1976).
Fehlende Salzablagerungen und das Auftreten fossiler Sedimente in unterschied-
lichen Höhenniveaus (besonders bei späteren holozänen Seen; siehe Kapitel 6.1)
sprechen gegen den Einfluß eines regionalen Grundwasserspiegels auf die See-
ausbildung. Abfluß an der Hangoberfläche sowie oberflächennahe Perkolation von
43
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
Infiltrationswasser trennte feine Schluff- und Tonbestandteile von der gröberen Sand-
fraktion und transportierte sie bis in kleine Vertiefungen. Diese Ablagerungen bilde-
ten innerhalb kürzester Zeit eine wasserstauende Schicht aus, die keine Versickerung
in tiefere Bodenschichten mehr zuließ und durch weitere Sedimentationszyklen kon-
tinuierlich verstärkt wurde. Wasserverlust war folglich nur durch Verdunstung mög-
lich. Rückschlüsse auf die Tiefe der pleistozänen Seen sind nur bedingt möglich, da
die anschließende Erosion unter Umständen zu einem Verlust der ursprünglichen
Form bzw. Mächtigkeit der Ablagerungen geführt hat. Es handelte sich jedoch wahr-
scheinlich um flache, aber ausgedehnte Seen, welches seinerseits die Vermutung
eines schwach ausgeprägten Dünenreliefs gegen Ende des Pleistozäns unterstützt
(MCCLURE 1984). Ihrer Morphologie entsprechend besaßen die Seen nur eine kurze
Lebensdauer (Monate bis wenige Jahre), die jedoch ausreichte, um die Entwicklung
größerer Populationen von Süßwasserschnecken und -mollusken zu ermöglichen. In
den oberen Bereichen der Ablagerungen finden sich Hinweise auf Foraminiferen der
Brackwasserzone, die auf alkalische Bedingungen bei der Austrocknung hinweisen.
Diese begann wahrscheinlich gegen 20 ka B.P. und erreichte ihr Maximum während
des LGMs (vgl. Abbildung 4.3) (MCCLURE 1978).
Erste Ergebnisse einer Studie aus Urq bani Ma’Arid im Südwesten der Rub’ al
Khali bestätigen die Existenz einer spät-pleistozänen Seeausbildungsphase in dieser
Region Saudi Arabiens. Datierungen an Überresten von Turmdeckelschnecken (Mela-
Abbildung 4.1: Pleistozäne Seeablagerungen in der südwestlichen Rub‘ al Khali (Photo: H. MCCLURE/Saudi
Aramco World/MJ1989/PADIA2275_077).
44
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
noides tuberculata) in fossilen lakustrinen Sedimenten des Urq bani Ma’Arid weisen
zwei Ablagerungsphasen von 28.700 bis 29.500 Jahren B.P. und von 35.800 bis 40.450
Jahren B.P. nach. Diese Daten stimmen gut mit den älteren Ergebnissen von MCCLURE
(1984) überein und bestätigen die Annahme, daß die Feuchtigkeit zwischen 30 ka und
35 ka B.P. kaum ausreichte, um ausgedehnte Seen in den Sandwüstengebieten Saudi
Arabiens entstehen zu lassen (POTTS 2001).
Neben lakustrinen Sedimenten konnten in der Umgebung der ehemaligen Seen
der Rub’ al Khali auch vereinzelt Oberflächenverkrustungen nachgewiesen werden,
die ebenfalls auf signifikant höhere Niederschläge in der Zeit zwischen 27 und 30 ka
B.P. hinweisen. Die genaue Interpretation sowie die Aussagekraft der Altersangaben
ist bislang jedoch unklar (vgl. Kapitel 3.5), so daß eine zeitlich frühere Entstehung auf-
grund der stratigraphischen Anordnung durchaus möglich ist (WHITNEY et al. 1983).
Weite Bereiche der damaligen Dünenlandschaft wurden von einer ähnlichen Vege-
tation wie heute bedeckt. Dabei handelte es sich verbreitet um Grasland und Savanne
mit niedrigen Büschen. In der Nähe der Seen traten weiterhin verbreitet Wasserpflan-
zen wie Phragmites- oder Typha-Arten als Umrahmung auf. Im Gegensatz zu den re-
zenten Verhältnissen war die Vegetationsbedeckung jedoch bedeutend dichter und
Abbildung 4.2: Fossile Überreste des Lake Mundafans. Der ehemalige Grund des pleistozänen Sees
zeichnet sich heute im Satellitenbild als weiße Trübung in der Bildmitte ab. Nördlich daran angrenzend
die Al Arid Schichtstufe und im Süden und Südosten die Ausläufer der Rub‘ al Khali. Bildmittelpunkt ca.
18°33‘N/45°20‘O. (Quelle: Google Earth).
45
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
üppiger, welches die Existenz von Wasserbüffeln, Flußpferden und Gazellen in einem
heute von Hyperaridität geprägten Gebiet erlaubte.
Anhand von Art und Verbreitung der pleistozänen Flora schließt MCCLURE (1984) auf
ein warmes, aber nicht hyperarides Klima von 35 ka bis 20 ka B.P., das wahrscheinlich
geringere Verdunstungsraten – z.B. durch niedrige Temperaturen oder hohe Wolken-
dichte – als heute aufwies. Geochemische Prozesse bei der Entstehung der Seeab-
lagerungen werden durch höhere Temperaturen begünstigt. Dies kann jedoch nur
bedingt als Indikator für wärmere Verhältnisse gewertet werden, da eine Vielzahl an-
derer Vorgänge an der Entstehung beteiligt sind. Die Tatsache, daß die Mehrzahl der
Seen während einzelner Regenereignisse entstand, spricht für eine Verbindung der
Niederschläge mit dem Sommer-Monsun über dem Indischen Ozean, der heute nur
noch die südlichsten Hochlandbereiche der Arabischen Halbinsel streift und zu da-
maliger Zeit offensichtlich im südöstlichen Teil der Rub’ al Khali für lokal begrenzte
Humidität sorgte (MCCLURE 1984).
In der gleichen Region der Rub’ al Khali untersuchte EL-MOSLIMANY (1983) ähnli-
che fossile Seeablagerungen auf ihren Gehalt an Pflanzenpollen. Allerdings konnte
nur in wenigen Proben verwertbares Material nachgewiesen werden, da während
des Wechselspiels zwischen Austrocknung und feuchten Verhältnissen innerhalb des
ehemaligen Beckens ein Großteil der Pollen korrodiert wurde. Trotzdem ließen sich
������������������
�������������
���������
���
���������
���
����������������
������������������
�����
������������
���
����������������
���������������������
��������������������������
������������������
�����������������������������
�������������������������������������������������
������������������������
�����
�� ��
Abbildung 4.3: Stratigraphisches Profil quartärer Sedimente in der südwestlichen Rub‘ al Khali (nicht
maßstäblich) (verändert nach MCCLURE 1978:258).
46
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
eine Reihe „exotischer“ Arten dokumentieren, zu denen keine rezenten Nachfolger in
diesem Bereich existieren. So deutet das Vorkommen von Betula- und Alnus-Arten,
deren Verbreitungsgebiet sich heute auf die nördlichen Breiten beschränkt, auf Inten-
sivierung der NW-Winde oder eine höhere Artenverbreitung in niederen Breiten hin.
Der geringe Pollengehalt der untersuchten Mergelschichten kann nicht zwangsläufig
als Indikator für Aridität angesehen werden, da unklar ist, inwieweit zerstörerische
Prozesse Pollen nicht nur unidentifizierbar gemacht, sondern auch vollständig zer-
stört haben. Die beiden einzigen pleistozänen Datierungen der lakustrinen Sedimente
besitzen ein Alter von 23.075±425 B.P. bzw. 21.400±450 B.P. und passen sich damit
gut in das von MCCLURE (1984) entwickelte Schema einer Seeausbildungsphase in der
Rub’ al Khali von ca. 37-20 ka B.P. ein.
Vergleichbare kalkreiche Seeablagerungen weist WHITNEY (1982) für die Sandwü-
stengebiete des südlichen Saudi Arabiens nach. Die Seen, die er mit saisonalem
Abfluß assoziiert, entstanden während eines Pluvials von 34 ka bis 22 ka B.P. und
hatten eine Lebensdauer von wenigen Jahren bis einigen Jahrzehnten.
Ebenso wie in der Rub’ al Khali finden sich auch in der An Nafud Nord-Saudi Arabi-
ens Hinweise auf spät-pleistozäne Seen. Das Gebiet, das heute überwiegend von bar-
chanoiden und transversen Dünen eingenommen wird, weist im Jahr durchschnittlich
50-100 mm Niederschlag auf, der jedoch sowohl zeitlich als auch räumlich großen
Schwankungen unterworfen ist. Bei mittleren Temperaturen von 10°C bis 24°C be-
deckt nur spärliche permanente Vegetation die Dünenflanken.
In den Außenbereichen der An Nafud und unter den heutigen Dünensanden be-
finden sich kalkhaltige Verkrustungen, Mergel und Diatomit in einer Mächtigkeit von
0,3-2,3 Metern, die eindeutig lakustrinen Ursprungs sind. Für diese Ablagerungen, die
auch als verhärtete Schichten innerhalb von Dünenkörpern auftreten, wurde mittels
C14-Datierung ein Alter von 34 ka bis 24 ka B.P. mit einer Häufung der Werte zwischen
27,5 und 25,6 ka. B.P. ermittelt. Im Gegensatz zu späteren holozänen Ablagerungen
im gleichen Gebiet (siehe Kapitel 6.1), die sich an die heutige Dünentopographie an-
passen und in Senken auftreten, weisen die älteren pleistozänen Sedimente keine
direkte Verbindung zu diesen rezenten Akkumulationen auf und können damit als
Hinweis auf eine zeitlich getrennte Genese angesehen werden (vgl. Abbildung 3.4).
Sämtliche lakustrinen Sedimente der spät-pleistozänen Phase, die durchgängig
eine größere Mächtigkeit als ihre holozänen Epigonen aufweisen und damit auf aus-
geprägtere Humidität hindeuten, werden in unregelmäßigen Abständen von diskonti-
nuierlichen Sandschichten unterbrochen oder von dünnen Oberflächenverhärtungen
unterlagert, die gegen eine konstant gleichmäßige Phase der Seeausbildung spre-
47
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
chen. Dagegen scheint es sich um kurzzeitige Wasserkörper gehandelt zu haben, die
an die Schwankungen des gehobenen Grundwasserspiegels in den umliegenden
Dünen gekoppelt waren. Obwohl für Seeausbildungsphasen dieser Art nicht zwangs-
läufig weitreichende Klimaveränderungen nötig sind, da sich kleinere Tümpel be-
reits nach kurzen heftigen Niederschlägen entlang eines Aquifers im Dünenkörper
ausbilden können, müssen jedoch Faktoren wie niedrige Temperatur, höhere Wol-
kenbedeckung und Speicherung der Feuchtigkeit in den Sandakkumulationen zusam-
mengewirkt haben, um Sedimente dieser Art verbreitet abzulagern. Eine zufällige
Überlagerung mehrerer lokaler Niederschlagsereignisse erscheint ebenfalls unwahr-
scheinlich, da bei der Entstehung während einer ariden Klimaphase die lakustrinen
Sedimente innerhalb kürzester Zeit von Erosionsvorgängen abgetragen worden und
somit heute nicht mehr nachweisbar wären.
Neben eindeutig spät-pleistozänen und holozänen Seeablagerungen findet sich in
der An Nafud ein weiterer Typ lakustriner Sedimente, der nicht zweifelsfrei einer der
beiden Entstehungsphasen zugeordnet werden kann. Dieses Material, das seinerseits
von rezenten Sanden überdeckt wird, überlagert an einigen Stellen eine dünne Ver-
����������
�����������
�������
����������������
����������������������
�����������
������������� ���������
����������
�����������
�������������
����������������������
�����������
����������
�����������
����������
����������� �����������
����������
���������
���������������
�����������
�������������������
�������������������
A
B
C
Abbildung 4.5: Schematischer Querschnitt durch die An Nafud. Lage der pleistozänen und holozänen
Seeablagerungen im Vergleich zu stabilisierten und mobilen Sanden (verändert nach WHITNEY et al.
1983:19).
48
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
krustung aus verhärtetem Karbonat, die wesentlich widerstandsfähiger gegenüber
Erosion ist als die lakustrinen Sedimente. Die Verkrustung paßt sich in seiner Form
perfekt den unterlagernden Sanden an und deutet damit auf die Stabilisierung einer
ehemaligen Oberfläche durch evaporitische Prozesse mit der Ablagerung von Kar-
bonaten hin. Vergleichbare Verhärtungen konnten auch in der Rub’ al Khali nachge-
wiesen werden, von denen zwei Proben ein Alter von 27.090±320 bzw. 30.500±920
Jahren B.P. aufwiesen. Aufgrund des hohen Alters und der damit verbundenen nach-
lassenden Zuverlässigkeit der C14-Datierung, läßt sich nicht eindeutig feststellen, ob
diese Krusten in der Rub’ al Khali und ihre Entsprechungen in der An Nafud noch der
spät-pleistozänen Seeausbildungsphase zugerechnet werden können oder aus einem
älteren Pluvial (evtl. MIS 5a; ca. 85-70 ka B.P.) stammen, dem auch die ältesten plei-
stozänen lakustrinen Sedimente (> 38 ka. B.P.) zugeordnet werden könnten (WHITNEY
et al. 1983).
Für die Existenz humideren Klimas in der An Nafud gegen Ende des Pleistozäns
spricht weiterhin die Stabilisierung der Sandoberfläche durch eine dichte Vegetation
aus Gräsern und Büschen, die mindestens Halbwüstenbedingungen nahelegt (SCHULZ
& WHITNEY 1986).
Die zeitliche Einordnung der Seeablagerungen in den nördlichen Sandwüsten
Saudi Arabiens wird durch weitere Datierungen aus dem Zentralteil der An Nafud
gefestigt. Mergel- und Diatomitsedimente nahe Jubbah, die auf die längere Existenz
eines stehenden Wasserkörpers hindeuten, weisen eine große Ähnlichkeit mit der
Ablagerungssequenz im Bereich des Lake Mundafan (s.o.) auf und konnten einem
Alter von 27.570-24.340 B.P. zugeordnet werden (GARRARD et al. 1981; ROBERTS & WRIGHT
1993). Neben diesen eindeutig spät-pleistozänen lakustrinen Sedimenten der An
Nafud fanden sich bei Brunnenbohrungen östlich von Jebel Umm Salman Tonabla-
gerungen mit Diatomeen in einer Mächtigkeit von über 12 Metern. Ausmaß und Zu-
sammensetzung des Materials deuten auf ein bedeutend feuchteres Klima als heute
hin, das die Ausbildung von stehenden Gewässern über lange Zeiträume ermöglichte.
Das Alter dieser Tone ist jedoch unbekannt und kann nur mit wesentlich älter als 38 ka
B.P. angegeben werden (GARRARD et al. 1981).
Aus dem späten Pleistozän oder Holozän stammen wahrscheinlich auch lakustrine
Sedimente auf der Insel Socotra (Jemen), deren Existenz erstmals von MAZZINI & SAR-
DELLA (2004) belegt wurde. Obwohl bislang keine genauen zeitlichen Datierungen
vorliegen, deutet sowohl das Vorkommen dieser quartären Ablagerungen, in denen
verbreitet Süßwasserkrebse nachgewiesen werden konnten, als auch die unter 3.2
beschriebene Ausbildung von Tropfsteinen darauf hin, daß in der jüngeren Vergan-
49
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
genheit Bedingungen geherrscht haben müssen, die einen größeren Oberflächen-
abfluß und damit die Entstehung von Seen ermöglichten (MAZZINI & SARDELLA 2004).
Ob sich Tropfsteine und lakustrine Sedimente parallel zueinander ausbildeten oder
das Ergebnis unterschiedlicher Klimaphasen sind, ist bislang ungeklärt und kann erst
durch absolute Datierungen der Seeablagerungen bewiesen werden.
Im südlichen Kuwait prägen weiträumige Sanddecken und Schotterebenen, in
denen sich vereinzelt Sebkha/Nebkha-Komplexe ausgebildet haben, die Landschaft.
Bodenprofile und deren stratigraphische Besonderheiten deuten darauf hin, daß sich
während des späten Pleistozäns in den verbreitet auftretenden Deflationssenken der
plio-/pleistozänen Dibdibba-Formation kleine ephemere Seen ausbildeten, die zeit-
weise von äolischen Sedimenten überlagert wurden (GUNATILAKA & MWANGO 1987).
Anhand von Ablagerungsmächtigkeit, Chemie und Art der Sedimente schließen
HEATHCOTE & KING (1998) auf humidere Verhältnisse im Gebiet der Umm As Samin
während 30 ka bis 20 ka B.P. Die heutige Sebkha im westlichen Zentraloman mit
einen Einzugsgebiet von ca. 300.000 km2 gegenüber einer eigenen Fläche von nur
2.400 km2, die im Westen in die Sande der Rub’ al Khali übergeht (siehe Abbildung
4.6), war zu dieser Zeit ein kühler salzhaltiger See, der von Oberflächenabfluß aus
dem nördlich angrenzenden Omangebirge gespeist wurde. Größere Mengen an Ton-
und Schluffablagerungen deuten darauf hin, daß es sich nicht nur um geringe spo-
radische Niederschläge, sondern auch um ergiebige Starkregenereignisse gehandelt
haben muß. Die These von GLENNIE (1970:64), daß es sich bei den Ablagerungen der
Umm as Samin um die Überreste eines ehemaligen Meeresarms infolge höheren
Meeresspiegels handelt, konnte nicht bestätigt werden (HEATHCOTE & KING 1998).
Die Al Liwa Region in den Vereinigten Arabischen Emiraten – 150 km südöstlich
von Abu Dhabi – zeichnet sich gegenüber dem umliegenden Wüstengebiet durch ein
komplexes Muster aktiver barchanoider Megadünen aus. Die Dünen in diesem nörd-
lichen Ausläufer der Rub’ al Khali besitzen eine Höhe von 40 m bis 160 m über der sie
umgebenden Ebene (EL-SAYED 2000), während die Zwischendünenbereiche nahezu
keine (< 1m) Oberflächenunebenheiten aufweisen. Letztere sind in ihrer Entstehung
an einen flachen regionalen Grundwasserspiegel gekoppelt, der äolische Abtragung
nur bis auf die – durch Bodenfeuchte begrenzte – lokale Erosionsbasis zuläßt. Auf-
grund hoher Verdunstungsraten und eines flachen Aquifers setzen sich innerhalb des
Kapillarsaums verbreitet Kalzit und Gips ab, die die Oberfläche stark verhärten.
Auffälliges Landschaftselement dieser Dünentäler sind niedrige abgeflachte Hügel,
die von einer Deckschicht aus Kalk- oder Gipszement überlagert werden und auf lo-
kaler Ebene eine annähernd identische Höhe besitzen. Diese kleinen Erhebungen
50
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
werden als Reste eines ehemaligen Kapillarsaums interpretiert, der zur Zeit seiner
Entstehung mehrere Meter über dem heutigen Grundwasserspiegel lag. Als zu einem
späteren Zeitpunkt der lokale Grundwasserspiegel wieder sank, setzte Deflation bis
auf die neue Erosionsbasis ein, wobei die zementierten Sedimente in einigen Be-
reichen als Schutz vor Abtragung fungierten (vgl. Abbildung 4.7). Datierungen an
Kalziumkarbonat aus dem untersten Bereich der verhärteten Zone ergaben einen Ent-
stehungszeitpunkt zwischen 42.900 und 12.200 Jahren B.P., mit einem spät-pleisto-
zänen Schwerpunkt zwischen 35 ka und 25 ka B.P. Die Genauigkeit und Aussagekraft
der älteren Datierungen dieser Studie werden von STOKES & BRAY (2005) im Licht neuer
Untersuchungsergebnisse aus der Liwa-Region jedoch angezweifelt, so daß ein we-
sentlich höheres Alter dieser Sedimente in Betracht gezogen werden muß (vgl. Kapi-
tel 3.5).
����
����
����
����
����
���� ���� ���� ���� ����
���������������
�������������
����������
�����������������
�������������
���������������
����
����
�����
����
������
����
�����
����� ������
�����
����
�������
�����
���������
������
�������
������
���
��������
������
����������
�����������
�����
�������������
��������������
�������
����
�������
������
��������������������������
����������������
�������
�
Abbildung 4.6: Einzugsgebiet und Lage der Sebkha Umm as Samin im Sultanat Oman (verändert nach
HEATHCOTE & KING 1998:142).
51
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
Modelle, die das Verhältnis von Niederschlag zu Grundwasserspeicherung in
ariden Gebieten betrachten, deuten darauf hin, daß das späte Pleistozän in der Al
Liwa Region bedeutend feuchter als heute gewesen sein muß. So sind schätzungs-
weise 200±50 mm saisonaler Niederschläge (heute: ca. 40 mm) nötig, um einen Kapil-
larsaum dieser Ausprägung zu entwickeln. Bei gleichmäßig über das Jahr verteilten
Schauern erhöht sich dieser Wert erheblich, da mit größeren Verdunstungsverlusten
zu rechnen ist (WOOD & IMES 1995).
4.2 Sinter- und Tropfsteinablagerungen
In Wüstengebieten, die neben weiten Sand- und Schotterebenen auch gebirgige Be-
reiche aufweisen, die aufgrund ihrer orographischen Situation häufig höhere Nieder-
schläge besitzen, können Sinter- und Tropfsteinablagerungen bzw. deren Einschlüsse
Hinweise auf vergangene Klimaperioden liefern (Abbildung 4.8).
In der Nähe von Nizwa (nordöstlicher Oman) tritt oberflächlich verbreitet Travertin
zu Tage, das über seinen Karbonatgehalt und eingeschlossene Pflanzenreste Rück-
schlüsse auf seine Entstehung zuläßt. In dem Gebiet, das bei weniger als 100 mm
mittlerem Niederschlag pro Jahr und Sommertemperaturen von über 45°C als hype-
rarid eingestuft werden kann, existieren eine Reihe von Quellen, die von hyperalka-
lischem Grundwasser gespeist werden. Diese Grundwässer entstehen bei niedrigen
Abbildung 4.7: Reststufe nördlich von Al Liwa (UAE). Wechselgeschichtete Ablagerungen äolischen Se-
diments, verfestigte Bodenhorizonte und marine Ablagerungen deuten auf Klimaschwankungen in der
Region hin (Eigene Aufnahme).
52
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
Temperaturen in tieferen Schichten durch Serpentinisierung des anstehenden ultra-
mafischen Gesteins und sind bei einem pH-Wert von bis zu 11,9 vollständig frei von
Karbonaten. Tritt dieses Grundwasser an der Erdoberfläche aus, setzt eine Neutrali-
sierung durch die Aufnahme von atmosphärischem CO2 oder Bikarbonat aus oberflä-
chennahen, flachen Wasserkörpern ein, bei der Kalzit ausgeschieden wird.
Neben dem Gehalt des Kalzits an stabilen Isotopen, die sich – je nach Entstehung
unter ariden oder humiden Bedingungen – unterscheiden, deutet auch die Erschei-
nungsform der Sedimente eine unterschiedliche Genese an. Reagiert das hyperalka-
lische Tiefenwasser mit atmosphärischem CO2, so bilden sich laminierte Schichten
aus, die als Indikator für arides Klima angesehen werden, da kein oberflächennahes
Grundwasser zur Reaktion zur Verfügung stand und die Neutralisation dementspre-
chend mit der Umgebungsluft vollzogen werden mußte. Reagiert das extrem basi-
sche Tiefenwasser hingegen mit dem Bikarbonat eines höher liegenden rezenten
Aquifers, lagert sich das frei werdende Kalzit nicht als laminierte Schicht, sondern in
den Zwischenräumen des oberflächennahen Grundwasserträgergesteins oder in Be-
reichen ehemaliger Wurzel- und Pflanzenreste ab. Letztere Situation wird aufgrund
der Verfügbarkeit rezenten Niederschlags mit humiden Phasen in der Klimaentwick-
lung assoziiert.
Nicht-laminierte Kalzitablagerungen, denen ein Alter von ca. 30 ka B.P. zugewiesen
werden konnte, deuten auf die Existenz mindestens geringer Grundwasserzirkulation
und damit auf humides Klima gegen Ende des Pleistozäns hin. Kalzifizierte Wurzel-
Abbildung 4.8: Sinterformationen im nordwestlichen Oman, nahe Buraimi (Eigene Aufnahme).
53
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
reste, die auf ca. 35 ka bzw. > 45 ka B.P. datiert wurden, lassen annehmen, daß auch
schon zu diesem frühen Zeitpunkt die Niederschläge ausreichten, um einen flachen
Aquifer auszubilden. Da der Großteil vergleichbarer Ablagerungen aber einerseits
von Erosion zerstört wurde und somit kaum Vergleichsmöglichkeiten vorhanden sind
und sich die Datierungen andererseits am oberen Ende der für C14-Messungen mög-
lichen Zeitspanne befinden, sind erst Werte ab 30 ka B.P. zuverlässig. Diese Periode
intensiver Ablagerung dauerte – mit zwei kurzen ariden Zwischenintervallen – bis ca.
19 ka B.P. an, wurde anschließend langsam schwächer und endete gegen 16 ka B.P.
mit der Ausbildung laminierten Travertins (CLARK & FONTES 1990).
HÖTZL & ZÖTL (1978) geben das Alter von Sintern aus dem Hochland Westarabiens
mit 28.000 Jahren an, während WHITNEY (1982) ohne genaue Datierungen Kalktuff-Ab-
lagerungen in den Gebirgsregionen Südarabiens dem späten Pleistozän zuordnet.
Die Häufigkeit des räumlichen Auftretens von Kalktuff-Sedimenten nimmt im Zen-
tralarabischen Schild ab, während in Nordarabien Ablagerungen dieser Art nahezu
fehlen. Diese Abfolge deutet auf einen Zusammenhang der Entstehung mit Tiefdruck-
gebieten über dem Indischen Ozean (SW-Monsun) hin, da die zur Ausbildung nötigen
Niederschläge während des späten Pleistozäns offensichtlich nach Norden hin abge-
nommen haben (WHITNEY 1982).
4.3 Grundwasser
Neben der Datierung fluviatil abgelagerten Materials bietet sich auch das Medium
Wasser selbst als Informationsquelle für vergangene Klimaperioden an. So lassen
sich fossile Wässer durch Isotop-Zerfallsmessungen bestimmten Zeitabschnitten zu-
ordnen und ermöglichen damit Rückschlüsse auf Art und Intensität damaliger Nie-
derschläge.
Die Arabische Halbinsel besitzt eine Vielzahl geologischer Formationen, in denen
sich im Laufe von Jahrtausenden grundwasserführende Schichten ausbildeten, die
heute der Trinkwassergewinnung dienen und damit verbreitet datierbares Material
liefern.
Einen der größten und wichtigsten Aquifere dieser Art bildet die paläozäne bis früh-
eozäne Umm er Radhuma Formation aus, die sich vom Hadhramaut bis in den west-
lichen Oman und nordwärts bis an die Grenze von Saudi Arabien und Irak erstreckt.
Das überwiegend aus Kalken bestehende und zwischen 300 und 700 m mächtige Trä-
gergestein, das einen Großteil der Rub’ al Khali unterlagert, weist fossile Grundwäs-
ser eines Alters zwischen 28 ka und 10 ka B.P. auf, wobei ein Großteil vor mehr als
17.000 Jahren abgelagert wurde (EDGELL 1997).
54
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
Weitere Datierungen an saudi-arabischen Aquiferen mit Werten zwischen
24.630±500 B.P. und 20.400±500 B.P. erhärten den Verdacht auf höhere Niederschläge
innerhalb dieses Zeitraums. Zwei Messungen in der westlichen Rub’ al Khali wiesen
ein Alter von mehr als 33.000 Jahren auf; ob es sich dabei jedoch um realistische An-
gaben handelt, oder ob das Wasser durch ältere Karbonate verunreinigt wurde, bleibt
zweifelhaft (THATCHER et al. 1961). C14-Messungen an fossilen Grundwässern aus den
Quellen von Al Hasa und Al Qatif in der Ostprovinz Saudi Arabiens bewegen sich im
Bereich zwischen > 34 ka B.P. und 22 ka B.P., können unter Umständen aber nur als
minimaler Wert angesehen werden, da das Vordringen holozäner Wässer in ältere
Aquifere nicht ausgeschlossen werden kann (HÖTZL & ZÖTL 1978).
Für die Zeit der spät-pleistozänen Feuchtphase wurden in der Al Liwa Region der
Vereinigten Arabischen Emirate Grundwasserauffüllungsraten von 1,4 mm pro Jahr
errechnet. Diese – mittels einer Grundwasserabfluß-Simulation gewonnenen – Daten
deuten darauf hin, daß in der Zeit von 33-19 ka B.P. durchschnittlich 200±50 mm Nie-
derschlag in dieser Region fielen (WOOD & IMES 2003).
Eine Verunreinigung durch rezente Frischwasserlinsen vermuten MACUMBER et al.
(1998) im Bereich der Najd (Zentraloman). Während das Alter dieser Wässer früher
mit 10.000 bis 30.000 Jahren angegeben wurde, sprechen neuere Untersuchungen
dafür, daß sich oberhalb des salinen fossilen Grundwassers durch heutige Nieder-
schläge kleine Süßwasserkörper ausbilden, die auf einen jüngeren Ablagerungs-
zeitpunkt schließen lassen. Die Auffüllung der Aquifere im Zentraloman vollzog sich
daher wahrscheinlich bereits zwischen 20 ka und 30 ka B.P.
Unter Berücksichtigung dieses Faktors sind auch die Daten von WEYHENMEYER et al.
(2000) sowie von AL LAMKI & TERKEN (1996) zu betrachten. Fossiles Grundwasser eines
küstennahen Aquifers des Al Khwad Schwemmfächers im Norden Omans wurde dem
späten Pleistozän (24 ka bis 15 ka B.P.) zugeordnet (WEYHENMEYER et al. 2000), während
die permische Gharif-Formation bei Marmul (Oman) ca. 30.000 Jahre altes Wasser
aufweist (AL LAMKI & TERKEN 1996).
4.4 Fluviale Ablagerungen
Fluviale Hinweise auf einen allgemeinen Anstieg der Humidität gegen Ende des Plei-
stozäns kommen aus den Wadis des südlichen Arabischen Schildes. Dort wurde ver-
breitet eine dünne Lage von Schottern (< 1 m) über schluffigen älteren Terrassen
abgelagert. Aufgrund der geringen Mächtigkeit der Sedimente schließt ANTON (1990)
auf eine kurze, aber besonders ausgeprägte humide Phase mit intensiveren Nieder-
55
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
schlägen als während des Pliozäns. Viele der großen Wadi-Systeme reaktivierten ihre
im Pliozän/frühes Pleistozän ausgebildeten Abflußkanäle und schnitten sich in das
zuvor abgelagerte Alluvium ein.
Landsat und SIR-C Aufnahmen legen nahe, daß zu dieser Zeit Wadi As Sah’ba die
Summan-Stufe in der Ostprovinz Saudi Arabiens erneut durchbrach und im Bereich
der heutigen Sebkha Matti endete. Wadi Al Batin schnitt sich nahe seines Ursprungs
in Westarabien tief bis in ältere tertiäre Formationen ein und bildete ein neues Tal,
dessen Boden zu einem späteren Zeitpunkt erneut mit Schottern verfüllt wurde und
heute eine tiefere alluviale Terrasse darstellt (ANTON 1990).
In Zentral-Saudi Arabien an der Ostseite des Arabischen Schildes findet sich eine
Abfolge quartärer Auswaschungsebenen, die auf bedeutend höhere Niederschläge
während des späten Pleistozäns hindeuten. OSL- und C14-Datierungen an Sedimenten
aus dem schwemmfächerförmigen Auswaschungsbereich bei Al-Harmaliah weisen
Ablagerungsphasen unter humiden Bedingungen für die Zeit von 55-47 ka B.P. und
von 40 ka bis 19 ka B.P. nach, die nach AL-JUAIDI et al. (2003) wahrscheinlich auf eine
Nordwärtsverlagerung der Monsunniederschläge zurückzuführen sind.
Ein ausgedehntes Abflußnetzwerk, daß sich im Gebiet des heutigen Kuwaits
großflächig in die pliozäne/früh-pleistozäne Dibdibba-Formation eingeschnitten hat,
deutet auf eine Reaktivierung des großen „Arabischen Flusses“ hin, der Material aus
dem Westen der Arabischen Halbinsel am Arabischen Golf ablagerte. Die Ausbildung
eines derart verzweigten Systems erfordert hohen Oberflächenabfluß und wird des-
halb mit einer pluvialen Periode im späten Pleistozän assoziiert, die überwiegend von
fluvialen Prozessen geprägt war (vgl. Abbildung 4.9) (AL-SULAIMI et al. 1997, EL BAZ &
AL SARAWI 1996). ABOU EL-ENIN (2003a, b, c) ordnet den jüngsten Teil der Dibdibba-For-
mation aus groben Fragmenten metamorphen und vulkanischen Gesteins einer hu-
miden Phase im späten Pleistozän zu und gibt deren Alter mit ca. 33 ka B.P. an. Im
Gegensatz zu AL-SULAIMI et al. (1997) geht der Autor jedoch davon aus, daß zu dieser
Zeit die Niederschläge im Ausgangsbereich von Wadi Al Batin bedeutend geringer
waren, als während der Entstehung der älteren Dibdibba Sedimente. In dieser Kli-
maphase wurde Material aus Syrien und der Najd-Region Saudi Arabiens bis in das
Gebiet des heutigen Kuwaits transportiert und als „sheet wash“ im Pseudo-Delta ab-
gelagert. Die feuchten Bedingungen reichten jedoch nicht aus, um kontinuierlichen
Abfluß im Wadi zu ermöglichen, sondern wurden von Phasen unterschiedlicher Nie-
derschlags- und damit Abflußintensität geprägt. Über diesen Sedimenten des Wadi
Al Batin lagerte sich in der Folgezeit kein vergleichbares fluviatiles Material mehr ab,
was darauf hindeutet, daß die humiden Bedingungen während des holozänen Kli-
56
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
maoptimums nicht ausreichten, um die alten Abflußkanäle signifikant zu reaktivie-
ren. Auf den Überresten des pleistozänen Pseudo-Deltas bildeten sich lediglich in
mehreren Phasen (rezente über fossilen) Dünen – entsprechend der vorherrschenden
Windbedingungen in NW-SO-Richtung – aus, die wahrscheinlich unter ariden Bedin-
gungen während und nach dem Maximum der letzten Eiszeit zwischen ca. 20 ka und
10 ka entstanden (ABOU EL-ENIN 2003a, b, c).
Zu der Zeit der Ablagerung der jüngeren Dibdibba-Sedimente in Wadi Al Batin
– aber auch schon während früherer Pluviale – war wahrscheinlich der Al Hasa Fluß
aktiv, der von Hofuf bis in die 80 km entfernte Half Moon Bay (Dawhat Zulum) am Ara-
bischen Golf führte. Selbst unter heutigen ariden bis hyper-ariden Bedingungen kann
sich bei intensiven Starkniederschlägen ein perennierender Strom ausbilden, der sich
auf seinem Weg nach Osten entlang eines fossilen Abflußkanals ausbreitet und re-
zente Dünenablagerungen unterspült bzw. überschwemmt. Zu dessen Ausbildung
kommt es, wenn das in Al Hasa zutage tretende fossile Grundwasser des Umm Er
Rhaduma Aquifers zusammen mit ungewöhnlich hohen Niederschlägen nicht nur die
���������������
��������
����
����������
����
�����
����
�������������������
���������������������������
���������������������������
� ��� ��� ��� ������
Abbildung 4.9: Pleistozäne Abflußsysteme der Arabischen Halbinsel (verändert nach DABBAGH et al.
1998:492).
57
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
Abfluß- und Bewässerungsnetzwerke der Oase, sondern auch die zu diesem Zweck
angelegten künstlichen Teiche überschwemmt. Der Al Hasa Fluß benötigt nur ca. zwei
Wochen, um seinen alten Abflußpfad wieder zu reaktivieren und kann dann – je nach
Niederschlagsdauer und -menge – kontinuierlich Süßwasser in Richtung der Half
Moon Bay transportieren. Obwohl der Abfluß unter heutigen Bedingungen nur selten
(möglicherweise nur einmal im Jahrhundert) – wie in 1995 – Dawhat Zulum erreicht,
ist es wahrscheinlich, daß der Al Hasa Fluß während vergangener Pluviale von weit-
aus größerem Ausmaß war und die Hofuf Oasen in Richtung des Arabischen Golfes
entwässerte. Wenige Kilometer südlich des Al Hasa Flusses finden sich Hinweise auf
weitere sporadische fluviale Aktivität in der Region. Der Darb’ Al-Uqayr Fluß, oder
auch Al-Asfar bzw. Al-Aftan wurde bereits in historischen Quellen von griechischen
Reisenden beschrieben und hat wahrscheinlich in humideren Phasen der Vergangen-
heit eine ähnliche Entwicklung durchlaufen wie der Al Hasa Fluß (WEIJERMARS 1999).
Für die Existenz dieser humiden Phase spricht weiterhin die verbreitete Ausbil-
dung von Oberflächenverkrustungen im Norden und Süden Saudi Arabiens während
der Zeit von 30 ka B.P. bis 25 ka B.P. Kalzitkrusten auf kristallinen Schottern unterhalb
der Oberfläche einer Terrasse des Wadi Sha’bah (27°N) konnten auf 28.900±1.300 B.P.
und 30.200±1300 B.P. datiert werden, während ein Verwitterungshorizont im Wadi
Ranyah (21°N), der heute von Lehm überlagert wird, Alter zwischen 26.000 und 29.000
Jahren aufweist (HÖTZL & ZÖTL 1978).
Zwischen unterschiedlich alten Dünensanden der Wüste Dahna im Arabischen
Schichtstufenland finden sich zwei Generationen von Paläoböden. Die obere – 20-
30 cm mächtige Schicht aus kalzifizierten Wurzelresten – wurde dem holozänen Kli-
maoptimum (s. u.) zugeordnet, während der untere – weitaus besser ausgebildete
– Horizont mit einer humiden Phase im späten Pleistozän assoziiert wird, in der Vege-
tation die ehemaligen Dünen weitgehend stabilisierte (ANTON 1990).
Auf der Westseite des Omangebirges im Emirat Ras al Khaimah finden sich Hin-
weise auf wiederholte Wechsel zwischen ariden und humiden Klimabedingungen.
Unter einem Bereich ehemaliger linearer Dünen, die zwischen MIS 5a (ca. 73-85 ka
B.P.) und 30 ka B.P. abgelagert wurden, finden sich die Überreste des letzten pleisto-
zänen Glacis, das MIS 5a zugeordnet wurde (s. o.). Unter humiden Klimabedingun-
gen erstreckten sich mächtige Ströme mit Alluvium nach Nordwesten und zerstörten
dabei eine wiederum noch ältere Dünenlandschaft. Das dabei mitgeführte Material
bestand überwiegend aus Sanden und Kiesen und lagerte sich bis weit in das Gebiet
des heutigen Arabischen Golfes ab (vgl. Abbildung 4.10) (EMBABI & EL-SHARKAWY 1990,
EL-BAZ 1998), der aufgrund einer Regressionsphase nur einen Bruchteil seiner heu-
58
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
tigen Fläche einnahm. Das Gebiet ehemaliger Lineardünen wurde nach 30 ka B.P.
wiederum von Schottern und fluviatilen Sanden des Wadi Dhaid überdeckt, die in ei-
nigen Bereichen eine bis zu 20 m hohe Terrasse ausbildeten. Diese humide Phase, die
gegen 22 ka B.P. endete, war schwächer ausgeprägt als jene, die um MIS 5a zur Aus-
bildung des Glacis führte und wurde von einem Zeitabschnitt erneuter Dünenbildung
gefolgt (vgl. Abbildung 4.11) (DALONGEVILLE et al. 1992).
Zwischendünenflächen in der Umm Az Zimul/Al Wiyan Region der südöstlichen
Vereinigten Arabischen Emirate zeigen ebenfalls Hinweise auf quartäre fluviale Akti-
vitäten in dieser heute hyper-ariden Umgebung. Neben der Existenz von ophiolithi-
schen Gesteinstrümmern in den Oberflächensedimenten deutet auch das Vorkommen
von Dolomit auf höheren Oberflächenabfluß aus dem nördlichen Omangebirge hin.
Da Dolomit unter den gegebenen Umweltbedingungen nur in einer Lösung entste-
hen kann, die einerseits Anteile hypersalinen Grundwassers als auch die Zufuhr von
Süßwasser durch Oberflächenabfluß erfordert, können unterirdische Aquifere allein
für die Entstehung nicht verantwortlich sein. Dieser Ansatz wird dadurch bestätigt,
daß sowohl in rezenten – durch Grundwasser bedingten – Sebkha-Ablagerungen aus
den Zwischendünenbereichen des Untersuchungsgebietes als auch in vergleichba-
ren Sedimenten aus der Liwa und Sebkha Matti Region kein Dolomit nachzuweisen
Abbildung 4.10: Verlauf des Wadi Limhah in den nordöstlichen Vereinigten Arabischen Emiraten von
Südost nach Nordwest als Hinweis auf höhere Abflußraten im späten Pleistozän. Bildmittelpunkt ca.
25°28‘N/55°45‘O. (Quelle: Google Earth).
59
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
ist. Der Südosten des Emirats Abu Dhabi war demnach in zeitlich nicht bestimmba-
ren Phasen der quartären Vergangenheit – möglicherweise in der spät-pleistozänen
Feuchtphase oder während des holozänen Klimaoptimums – von kleineren Seen oder
Tümpeln durchzogen, die durch episodische Überflutungen aufgrund höheren Ober-
flächenabflusses aus dem nördlichen Omangebirge zwischen den Sanddünen ent-
standen (EL-SAYED et al. 1996, EL-SAYED 2001).
Wadi-Sedimente nahe Jebel Hafit in den östlichen Vereinigten Arabischen Emi-
raten, die zwischen äolischen Sanden abgelagert wurden, konnten auf 31±5 ka B.P.
datiert werden und repräsentieren wahrscheinlich interstadiale fluviale Aktivität in
der Region (JUYAL et al. 1998). GLENNIE (1998) ordnet die über 200 km breite Zone von
Schwemmfächern entlang des Oman-Gebirges unter anderem einem Zeitraum mit
humiden Bedingungen von 42 ka bis 30 ka B.P. zu, weist aber auch gleichzeitig darauf
hin, daß nur noch ein Bruchteil dieser Systeme oberflächlich in Erscheinung tritt, da
sie im nördlichen Teil von Sanddünen überdeckt werden und bereits weiträumig in-
tensiver Erosion ausgesetzt waren.
In das allgemeine Bild eines vergleichsweise humiden späten Pleistozäns ordnen
sich die Ergebnisse von AL-FARRAJ & HARVEY (2000) ein, die Terrassen des Wadi Al-Bih
0 10 km
Ajman
Dubai
Umm al Quwain
Ras al Khaimah
ARABISCHER
G O L F
Niedrige Dünen
Hohe Dünen
Küstenebene / Sebkha
Inland Sebkha / Schotterebene
Fluviale Schotter
Geomorphologie
Musandam und Ru’us al
Jibal Gruppen
Hawasina Serie
Semail Ophiolithe
Geologie
N
Sharjah
Abbildung 4.11: Geologie und Geomorphologie der nordöstlichen Vereinigten Arabischen Emirate (ver-
ändert nach WHITE et al. 2001:737).
60
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Spätes Pleistozän
im Emirat Ras al Khaimah untersuchten. In eine Terrasse, der ein Alter von mehr als
100.000 Jahren zugewiesen wurde (siehe Kapitel 3.3), schnitt sich Wadi Al-Bih erneut
ein und lagerte zu einem späteren Zeitpunkt verbreitet fluviale Schotter ab. Im Gegen-
satz zu den Sedimenten aus der Zeit >100 ka B.P. wurde in dieser spät-pleistozänen
Phase vergleichsweise grobes Material abgelagert. AL FARRAJ (2002) vermutet, daß
Geröllströme an den Hängen der Wadis für die Entstehung dieser Ablagerungen in
einem feuchteren – und möglicherweise kühlerem Klima als heute – mitverantwort-
lich waren. Diese zweite Terrasse wurde wegen ihres schwach entwickelten Wüsten-
pflasters (desert pavement) und Veränderungen in der Bodenfarbe auf wesentlich
jünger als 100 ka B.P. (< 70 ka B.P.) – aber definitiv älter als frühes Holozän – geschätzt,
welches eine Ablagerung während der in der Arabischen Halbinsel verbreiteten hu-
miden Phase zwischen 30 ka und 20 ka B.P. nahelegt.
Aufgrund des Verhältnisses der Isotope d18O und d13C in Kalkzementen alluvialer
Konglomerate aus dem Norden Omans schließen BURNS & MATTER (1995) auf Phasen
erhöhter Niederschläge im Nord- und Zentraloman während des späten Pleistozäns.
Obwohl keine Datierungen für die Zemente vorliegen, deutet die Art des Nieder-
schlags auf monsunalen Einfluß während einer Nordwärts-Verlagerung der Innertro-
pischen Konvergenzzone hin.
Auf dem Grund des heutigen Arabischen Golfes wurden in Bohrkernen drei spät-
quartäre Ablagerungsschichten nachgewiesen, deren älteste Einheit eindeutig ter-
restrischen Ursprungs ist. Die Sedimente am nordwestlichen Rand des Arabischen
Golfes mit einem Karbonatanteil zwischen 35 % und 59 % aus Trümmerkalzit und -do-
lomit gehen in Südost-Richtung in eine Mixtur verschiedener Muschelschalreste mit
annähernd 100 % Karbonat über und weisen ein Alter von mehr als 22.000 Jahren auf.
Im Bereich des Mesopotamischen Schelfes, der wie weite Teile des Arabischen Golfes
zu dieser Zeit bereits aufgrund von Meeresspiegelschwankungen ausgetrocknet war,
lagerte wahrscheinlich das fossile Shatt al Arab System, bestehend aus den Flüssen
Euphrat, Tigris und Karun, diese Sedimente ab. Dabei dürfte das Karun-System mit
seinem Einzugsgebiet in den Zagros-Ketten den weitaus größten Einfluß aufgewie-
sen haben. Eine weitere mögliche Quelle stellen die ausgedehnten Schwemmfächer
der Wadis Ar Rimah und Al Batin dar, die sich gegen Ende des Pleistozäns von Zen-
tralarabien bis in den Arabischen Golf erstreckten und Hinweise auf humideres Klima
liefern. Über diesen terrigenen Ablagerungen finden sich keine Hinweise auf Deposi-
tionsereignisse zwischen 20 ka und 18 ka B.P. Vielmehr scheint jene Einheit innerhalb
dieses Zeitraums intensiver Erosion unterlegen gewesen zu sein, welches ein Ende
der humiden Phase gegen 20 ka B.P. nahelegt (UCHUPI et al. 1999).
5
Unterhalb des Äquators, in beiden Richtungen ungefähr
so weit, wie der Umlauf der Sonne an Gebiet umfaßt,
lägen allerdings Einöden, die von der ständigen
Glut ausgetrocknet seien – weit und breit nichts als
Unwirtlichkeit, ein trauriger Anblick, alles
schauerlich und unbebaut, nur von wilden
Tieren und Schlangen bewohnt, [...]
Thomas Morus (1516) über „Utopia“
62
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
5 Arides Glaziales Maximum
Während der spät-pleistozänen humiden Phase befand sich die letzte Eiszeit (Würm
bzw. Weichsel) noch im Aufbau und erreichte zwischen ca. 20 ka und 16 ka B.P. ihr
Maximum. Die Ausdehnung der Eiskappen in der nördlichen Hemisphäre beeinflußte
jedoch nicht nur die Landschafts- und Klimaentwicklung in unmittelbar betroffenen
Gebieten, sondern wirkte sich über Verlagerung der Luftdruckgürtel, Sinken des Mee-
resspiegels aufgrund der Bindung des Wassers in Eismassen etc. auch auf Bereiche
aus, bei denen glazialer Einfluß auf den ersten Blick unwahrscheinlich erscheint.
5.1 Äolische Ablagerungen
Ein Großteil der heute oberflächlich in Erscheinung tretenden Dünen der Arabischen
Halbinsel scheint seinen Ursprung im Höhepunkt der letzten Vereisung zu haben.
SARNTHEIN (1978) assoziierte erstmals Dünenaktivität mit dem Maximum des letzten
Glazials um ca. 18 ka bis 17 ka B.P. Er ging davon aus, daß Sanddünen zu dieser Zeit
ungleich verbreiteter als heute waren und ca. 50 % der Landfläche zwischen 30° N und
30° S einnahmen, während die Savannen- und Regenwaldgebiete auf eine schmale
Zone entlang des Äquators reduziert wurden. Dieses Bild widersprach noch Anfang
der siebziger Jahre der allgemeinen Lehrauffassung, die eine Ausdehnung der kon-
tinentalen Eisschilde in nördlichen Breiten mit einem Pluvial in den Tropen und Sub-
tropen korrelierte (z.B. BUTZER 1958), wurde in der Folgezeit aber anhand einer Vielzahl
von Datierungen aus unterschiedlichen Wüsten weitestgehend bestätigt. Während
dieses Zeitraums begünstigten hohe Luftdruckunterschiede – unterstützt durch re-
aktivierte physikalische Verwitterung (LIOUBIMTSEVA 1995) – die Entwicklung stabiler
und intensiver Windsysteme, die innerhalb einer geologisch kurzen Spanne primär
parallele Lineardünen entstehen ließen. Unter veränderten nacheiszeitlichen Klima-
und Windbedingungen im Holozän wurden diese Akkumulationen zwar überformt,
ihre großräumliche Anordnung entspricht jedoch den Entstehungsbedingungen im
späten Pleistozän. Die Dünen „erinnern“ sich an ihre ursprüngliche stabile Konfigu-
ration und behalten diese Anordnung über große zeitliche Distanzen im Kern bei,
während spätere sekundäre Ereignisse nur oberflächliche Veränderungen bewirken.
Unterlagernde Äolianite deuten – besonders in küstennahen Gebieten – auf die Exi-
stenz einer langen Chronologie von Dünenablagerungen in der Region hin, die von
vereinzelten Phasen größerer Humidität unterbrochen wurde (s. o.). Da das Alter
vieler unverfestigter äolischer Sedimente – aufgrund unzureichender Datierungsme-
63
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
thoden – bis heute unbekannt ist, kann das Vorkommen noch älterer Kerne in rezen-
ten Dünen nicht ausgeschlossen werden (GLENNIE 1994, 1999).
Entscheidenden Einfluß auf die Entwicklung linearer Dünensysteme in den Verei-
nigten Arabischen Emiraten und weiteren küstennahen Gebieten der nördlichen Ara-
bischen Halbinsel während des Maximums der letzten Eiszeit hatte das Becken des
heutigen Arabischen Golfes. Aufgrund eines bis zu 120 m niedrigeren globalen Mee-
resspiegels (vgl. Abbildung 5.1) als heute war dieser – bei einer maximalen Tiefe von
ca. 100 Metern – zwischen ca. 21 ka und 18 ka B.P. vollständig ausgetrocknet und
stellte dem Wind in großem Maße Feinmaterial zur Deflation zur Verfügung. Ledig-
lich das Euphrat/Tigris-Delta dehnte sich auf dem ehemaligen Meeresgrund bis an
die Straße von Hormuz aus und wurde entlang seines Verlaufs von kleinen Seen be-
gleitet (TELLER et al. 2000). Intensive unidirektionale Shamal-Winde aus nordwestlicher
bis nordnordwestlicher Richtung transportierten die Sedimente größeren Korndurch-
messers (Sandfraktion) – eine Mischung aus Karbonaten biogenen oder chemischen
Ursprungs, alluvialen basischen Gesteinstrümmern aus dem iranischen Zagros-Ge-
birge und siliziklastischen Ablagerungen des Euphrat/Tigris-Deltas – bis an die Küste
der Emirate, während feinere Bodenbestandteile wie Schluff und Ton via Suspension
bis in das Arabische Meer gelangten. Tiefseebohrkerne aus dem nördlichen Arabi-
schen Meer deuten auf hohe Staubmengen während des LGMs hin (maximale Abla-
gerungsgeschwindigkeit zwischen 15 ka und 13 ka B.P.), die von Nordwestwinden aus
dem Arabischen Golf und der zentralarabischen Wüste auf das Meer hinaus transpor-
tiert wurden (siehe Abbildung 5.2) (SIROCKO et al. 2000).
��������
�������������
���������������
�������������
�����
���������������
��������������
�������������������������
����������������������������������
Abbildung 5.1: Meeresspiegelschwankungen während der letzten sechs Glaziale/Interglaziale (verändert
nach GLENNIE 1998:288).
64
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
Auf dem Weg über den ausgetrockneten Meeresboden bildeten sich bei zunächst
nur geringer Sedimentzufuhr die ersten barchanoiden Sandakkumulationen aus, die
sich als Wanderdünen in Richtung Nordostküste der Arabischen Halbinsel beweg-
ten. Solche Ablagerungen, die inzwischen von den Fluten des Arabischen Golfes
überspült wurden, lassen sich heute noch in Satellitenbildern des Golfes von Salwa
nachweisen. Die Ausrichtung und Struktur submariner Sandbänke, deren Erschei-
nungsbild sichelförmigen Dünen ähnelt, deuten darauf hin, daß während der LGM
Barchane vom saudi-arabischen Festland über den ausgetrockneten Golf von Salwa
in Richtung der Qatar-Halbinsel zogen. Legt man die heutige Geschwindigkeit der
Dünenbewegung in Qatar von 8 Metern pro Jahr als ein Minimum für die glazialen
Verhältnisse zugrunde, hätten die äolischen Ablagerungen für die Durchquerung des
Golfes 8.000 bis 10.000 Jahre benötigt, welches unter Berücksichtigung der Dauer der
marinen Regression durchaus realistisch erscheint. Mit steigendem Meeresspiegel in
der postglazialen Phase wurde der Sedimentnachschub für die Dünen abgeschnitten
und diese zu einem späteren Zeitpunkt überspült. Barchane, die bereits das Festland
Qatars erreicht hatten, wanderten mit der Hauptwindrichtung von NW nach SO über
die Halbinsel und bilden heute südlich von Umm Said ein Sanddünengebiet, das sich
Abbildung 5.2: Äolischer Sedimenttransport von der Arabischen Halbinsel in das Arabische Meer. (Orb-
View-2 Satellitenbild vom 12.03.2000).
65
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
in den Arabischen Golf ausbreitet und innerhalb geologischer Zeiträume wieder vom
Meer abgetragen werden wird (AL-HINAI et al. 1987, EMBABI & ASHOUR 1993).
Hinweise auf vergleichbare Ablagerungen finden sich auch im Gebiet der Half
Moon Bay (Dawhat Zulum), südlich der Damman Halbinsel in der Ostprovinz Saudi
Arabiens. Kleine Sandhügel auf der Ra’s Al-Qurayyah Halbinsel werden als Überreste
pleistozäner Dünen interpretiert, die zu Zeiten eines niedrigen Meeresspiegels über
den trockenen Boden der Half Moon Bay wanderten. Winde aus nördlichen Richtun-
gen transportierten den Sand über den Grund von Dawhat Zulum, das damals bereits
seit über 50.000 Jahren eine supratidale Sebkha war, nach Süden, wo sich das äoli-
sche Material als Dünen ablagerte und sich aufgrund der Lage über dem Maximal-
pegel der holozänen marinen Transgression bis heute in Teilen erhielt (WEIJERMARS
1999).
Die Kerne heutiger Dünen in den nördlichen Emiraten, die ursprünglich in West-
Ost-Richtung angeordnet waren, deuten anhand ihrer Schichtung auf Ablagerung
parallel zum vorherrschenden Wind hin. Die Ausrichtung dieser linearen Dünenele-
mente geht in der Nähe des Omangebirges in einen Südtrend über, da der für die
Entstehung verantwortliche Paläowind entlang des orographischen Hindernisses ver-
wirbelt und abgelenkt wurde (GLENNIE 1994).
Die Ausläufer dieses Systems von Lineardünen setzten sich in Richtung Nordwest
unterhalb des heutigen Meeresspiegels fort. Während der postglazialen Transgression
setzte verbreitet die Erosion dieser äolischen Ablagerungen ein, da Sedimentnach-
schub durch das vorrückende Wasser im Arabischen Golf blockiert wurde. Überreste
solcher linearen Elemente, die in ihrer Ausrichtung dem NW Shamal-Wind folgen,
finden sich auch im heute überfluteten westlichen Becken des Golfes in einer Tiefe
von über 40 Metern, einem Gebiet entlang der iranischen Küste, das aufgrund topo-
graphischer Verhältnisse keine rezenten Dünengebiete aufweist (SARNTHEIN 1972).
Mineralogische Untersuchungen an Sandakkumulationen in den westlichen Ver-
einigten Arabischen Emiraten lassen keinen Zweifel an einem Zusammenhang zwi-
schen der Austrocknung des Arabischen Golfes und der Dünenbildung in diesem
Gebiet. Der Gehalt mariner Karbonate (Ooide, Bioklaste, etc.) nimmt von der Küste
in Richtung Omangebirge kontinuierlich ab, wohingegen sich der Anteil metamor-
pher Gesteinstrümmer nach Osten erhöht (siehe Abbildung 5.3). Während die Sand-
ablagerungen im Westen noch bis zu 70 % Karbonat aufweisen sinkt dieser Wert im
Osten bis auf 30 % (WHITE et al. 2001), wo eine Vermischung mit lokalen Sandquellen
aus mafischen und ultramafischen Gesteinen stattfindet (ABU-ZEID et al. 2001). Neben
der räumlichen Verteilung von Kalziumverbindungen deuten auch andere Bestand-
66
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
teile des Sedimentgefüges auf allochthone Entstehung des Ursprungsmaterials hin.
Obwohl sowohl in den Emiraten, als auch in unmittelbarer Umgebung keine Quelle
für basische und ultrabasische Gesteinstrümmer existiert, nimmt deren Anteil in den
Dünen der nördlichen UAE nach Westen hin zu und erreicht seinen höchsten Wert
unmittelbar an der Küste. Die nächste entsprechende geologische Formation befin-
det sich auf der Nordseite des Arabischen Golfes im heutigen Iran. Diese strukturelle
Anordnung legt daher den Schluß nahe, daß neben marinen Karbonaten auch andere
Bestandteile des ehemaligen Meeresbodens erodiert und in Windrichtung abgelagert
wurden (AHMED et al. 1998, ALSHARHAN et al. 1998). Während für Karbonate in einigen
Gebieten jedoch in situ Verwitterung nicht vollständig ausgeschlossen werden kann
(z.B. im nördlichen Oman entlang der Grenze zu den UAE), sind die basischen Kom-
ponenten ein klarer Hinweis auf einen direkten Zusammenhang zwischen Meeres-
spiegelniveau und Dünenbildung.
Karbonat-Gehalt in %
40
60
25.70
25.60
25.50
25.40
25.30
25.20
55.30 55.40 55.50 55.60 55.70
Länge
55.80 55.90 56.00 56.10
Breite
a
Fe
d
(mg/g)
0.50
1.00
25.70
25.60
25.50
25.40
25.30
25.20
55.30 55.40 55.50 55.60 55.70
Länge
55.80 55.90 56.00 56.10
Breite
b
Abbildung 5.3: Trendoberfläche für die Verteilung von Fed und Karbonat in den Oberflächensedimenten
des Emirats Ras‘ al Khaimah (verändert nach WHITE et al. 2001:744).
67
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
In den nordöstlichen Emiraten, 30-40 km von der Küste entfernt, datierten TELLER et
al. (2000) Äolianite anhand ihres Gehalts an Trümmerkalzit mittels C14-Messung auf
21.710±140 B.P. und 32.320±370 B.P. Weil freiliegende marine Sande aus den Küsten-
sebkhas der Emirate aufgrund ihres wesentlich jüngeren Alters (zwischen 6.000 B.P.
und 4.000 B.P.) als Quelle für den Karbonatanteil der Äolianite ausscheiden, muß die
Entstehung dieser Ablagerungen an die Austrocknung und spätere Deflation des Ara-
bischen Golfs während des letzten Glazials gekoppelt gewesen sein. Die ältere der
beiden Datierungen mit einem Alter von mehr als 32.000 Jahren fällt nicht mehr in
den Bereich des glazialen Maximums, sondern in die spät-pleistozäne humide Phase
der Arabischen Halbinsel, eine Zeit in der sich kaum Dünenbildungsphasen nachwei-
sen lassen. Da sich das Wasser jedoch schon seit dem letzten Interglazial (MIS 5e)
aus dem Arabischen Golf zurückzog und bereits vor dem Höhepunkt der letzten Eis-
zeit weite Bereiche des ehemaligen Meeresbodens subaërischer Erosion unterlagen,
spiegelt diese Ablagerung unter Umständen eine kurze Klimaschwankung wider,
während der die Feuchtigkeit nicht ausreichte um das Bodensubstrat mittels kapilla-
rer Bindung, Vegetation etc. zu stabilisieren und gleichzeitig die Zufuhr verfügbaren
Sediments vom ausgetrockneten Meeresgrund zunahm. Diese Vermutung wird durch
Messungen in Saudi Arabien unterstützt, wo die ältesten Schichten karbonatreichen
Lösses auf 26.900±320 Jahre B.P. datiert wurden. Da lokal keine Quellen für entspre-
chendes Ausgangsmaterial vorhanden sind, werden diese Ablagerungen mit einem
niedrigen Meeresspiegel im Arabischen Golf assoziiert, der trotz überwiegend humi-
der Klimaverhältnisse ausreichend geeignetes Material zur Deflation zur Verfügung
stellte, um Akkumulationen dieser Art zu ermöglichen (WHITNEY 1983 in HADLEY et al.
1998).
In der Al Liwa Region der südlichen Arabischen Emirate finden sich Hinweise auf
mehrere Dünenbildungsphasen, die von Perioden hohen Grundwasserspiegels un-
terbrochen wurden. Spät-pleistozäne Kalkverkrustungen dieser Region, die mit hohen
Grundwasserspiegeln assoziiert werden, wurden bereits unter 4.1 beschrieben und
können für den Zeitraum des glazialen Maximums nur noch vereinzelt nachgewiesen
werden (WOOD & IMES 1995). EL-SAYED (2000) vermutet, daß das heutige Erscheinungs-
bild Al Liwas mit seinen barchanoiden Mega-Dünen und den dazwischen eingela-
gerten Sebkhas entscheidend von diesen Schwankungen im Grundwasserspiegel
beeinflußt wurde. Unterhalb der heutigen Dünen bildet die Liwa Oase eine kleine
Senke aus, die bis zu 30 Meter tiefer als die nördlich angrenzenden Bereiche liegt. In-
nerhalb dieser Vertiefung konnten sich zu Beginn des Sedimentationszyklus’ aufgrund
der topographischen Lage und des damit verbundenen reduzierten Sandtransports
68
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
(WILSON 1971) die ersten Dünen ausbilden. Dieser Trend wurde von Schwankungen
in der Höhe des Kapillarsaums begünstigt, da eine schwach feuchte Sebkhaoberflä-
che äolischen Sand festhielt und im Laufe der Zeit immer größere Akkumulationen
entstehen konnten. Bei sinkendem lokalen Grundwasserspiegel wurde ein Teil des
zuvor abgelagerten Materials wieder erodiert und zu neuem Ursprungmaterial für
weitere Dünenbildungsphasen recycelt. Meeresspiegelschwankungen wirken sich in
küstennahen Sandwüsten verzögert auch noch viele Kilometer landeinwärts auf die
regionale Höhe des Kapillarsaums aus (KOCUREK et al. 2001). Bei konstantem länger-
fristigem Anstieg des Grundwasserspiegels entstanden somit mächtige Akkumula-
tionen, die während kurzzeitiger Schwankungen überformt wurden und sich heute
in einem komplexen Muster aus Mega-Barchanen, Sebkhas und kleinen Restbergen
(Mesas) äußern (EL-SAYED 2000).
JUYAL et al. (1998) datierten in der Al Liwa Region eine der jüngeren Akkumulations-
phasen auf das Maximum bzw. die Spätphase der letzten Vereisung. Äolisches Mate-
rial am Rand einer heutigen Zwischendünen-Sebkha, das von einer dünnen Lage aus
Kalkzement überlagert wird, wurde auf 15±3 ka B.P. datiert (vgl. Abbildung 5.4). Eine
weitere Sandschicht, die bei einer Grabung innerhalb einer solchen Sebkha nachge-
wiesen werden konnte, besaß ein Alter von 12±2 ka B.P. und wurde nach ihrer Abla-
gerung von Pflanzenwurzeln durchdrungen. Sowohl Kalkzement als auch Wurzelreste
sind wahrscheinlich das Ergebnis des anschließenden holozänen Klimaoptimums,
Abbildung 5.4: Basaler Teil einer kleinen Rest-Stufe nördlich von Al Liwa. Äolische Kreuzschichtungen
(KS) und Rhizokonkretionen (RK) deuten auf wechselnde Klimabedingungen hin (Eigene Aufnahme).
69
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
das auf der Arabischen Halbinsel verbreitet für höhere Humidität sorgte (vgl. Kapi-
tel 6). Die zeitliche Zuordnung der heutigen Mega-Barchane in der Al Liwa Region
wird von den Ergebnissen des NATIONAL ATLAS OF THE UNITED ARAB EMIRATES (1993) unter-
stützt, der den Ablagerungszeitpunkt mit einer Trockenphase im späten Pleistozän/
frühen Holozän von 17 ka B.P. bis 9 ka B.P. angibt. Diesen Ergebnissen widersprechen
neuere Untersuchungen von STOKES & BRAY (2005). Obwohl während des letzten gla-
zialen Maximums in der Liwa Region wahrscheinlich hohe Dünenaktivität herrschte,
wurden diese kaum durch Verfestigungsprozesse erhalten. Die heutigen Ablagerun-
gen der südlichen Emirate entstanden wahrscheinlich überwiegend während MIS 5
und MIS 1, als die Umweltbedingungen die Konservierung der Sedimente begünstig-
ten (vgl. Kapitel 3.5).
Die Sande der Al Liwa bestehen in erster Linie aus Quarzen und Feldspäten, sowie
geringeren Anteilen von Kalzit und Gips. EL-SAYED (2000) unterscheidet das Material
der heutigen Dünen nach vier Entstehungsgebieten. Fluviale Schotter aus dem Oman-
gebirge wurden in großen Schwemmfächern bereits vor der ersten Dünenbildung in
der Umgebung der Liwa Oase abgelagert (SINGHVI et al. 2001) und bestehen primär aus
ultrabasischen Ophiolithen, deren Anteil – entsprechend der Abflußrichtung der fossi-
len Systeme – nach Osten hin zunimmt und seine höchste Konzentration in der Umm
Az Zimul am Westhang des Omangebirges erreicht (EL-SAYED 1999). Neben Gestein-
strümmern metamorpher Herkunft weisen die Sande auch monokristalline Quarze
und Feldspäte auf, die ihren Ursprung wahrscheinlich im Schildbereich Westarabiens
haben (EL-SAYED et al. 1996). Das Auftreten saurer vulkanischer Gesteinsfragmente
deutet auf eine Verbindung zu den Zagros-Ketten im Iran hin. Mineralogisch gesehen
stellt diese Region der südlichen Arabischen Emirate eine Mischung verschiedenster
Ursprungsgesteine dar, die während humider (Schwemmfächerablagerungen aus
dem Omangebirge und dem Arabischen Schild) und arider Klimaphasen (Deflation
originär fluviatiler und organischer Sedimente aus dem Arabischen Golf) dort ab-
gelagert wurden (EL-SAYED 2000). Trotz dieser Vielfalt an Ausgangsmaterial weisen
sowohl rezente als auch Paläodünen eine konstante Anordnung der Schichtung nach
Südsüdost auf, welches auf die Beständigkeit des dünenformenden NNW-Shamals in
den westlichen Emiraten über einen Zeitraums von mindestens 130.000 Jahren hin-
weist (JUYAL et al. 1998).
In den Emiraten Sharjah und Ras’ al Khaimah weisen DALONGEVILLE et al. (1992) zwi-
schen fluvialen Ablagerungen eine Dünenbildungsphase nach, die auf 22 ka bis 19 ka
B.P. datiert wurde.
70
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
AL FARRAJ & HARVEY (2004) vermuten aufgrund der Anordnung von Sanddünen und
Schwemmfächerablagerungen an der Westseite der Musandam Berge im Emirat Ras’
al Khaimah, daß im späten Pleistozän mindestens eine Klimaphase existiert haben
muß, in der sich zeitgleich fluviale und äolische Sedimente in diesem Gebiet abla-
gern konnten. Einen Hinweis auf solche Bedingungen liefern die Übergangszonen
zwischen beiden Landschaftselementen, deren Struktur zwar vom jeweils dominie-
renden Element geprägt, aber nicht vom jeweils anderen Element später wieder
überformt wurde (kein Wechsel zwischen Ablagerungsarten). So lassen sich keine
Bereiche nachweisen, wo es zu einer weiträumigen Überdeckung von äolischen Sedi-
menten durch fluviatile Ablagerungen bzw. umgekehrt kam; lediglich unter heutigen
hyper-ariden Bedingungen setzte eine geringfügige Reaktivierung der Sanddünen-
systeme ein, die zur Entstehung von Sandsheets und kleineren Barchanen führte,
die nach Osten über die Schwemmfächer wandern. Ebenso zeigt der untere Teil von
Wadi Limhah, daß die Entstehung der dort vorkommenden Dünen zwar vom Abfluß
beeinflußt wurde, dieser aber zu keinen Unterschneidungen oder Durchbrüchen
von Dünen führte, wie es bei einem – auf eine Trockenphase folgenden – Nieder-
schlagsereignis der Fall gewesen wäre. Eine Erklärung für diesen ungewöhnlichen
Synchronismus zweier gegensätzlicher Ablagerungssysteme könnten Niederschläge
mediterranen Ursprungs sein, die sich möglicherweise aufgrund einer starken zona-
len Strömung während einer Kälteperiode im späten Pleistozän entwickeln konnten.
Zu dieser Zeit könnte sich über Zentralasien im Winter ein größeres Hochdruckge-
biet ausgebildet haben, daß die Polarfront nach Süden verschoben und damit das
Vordringen von Tiefdrucksystemen aus dem Westen begünstigt hätte. Gleichzeitig
wäre der Klimadämpfungseffekt des Arabischen Golfes auf die umliegenden Land-
massen durch einen tiefen Meeresspiegel minimiert und die Winterkälte während
des Glazials verstärkt worden. Freigelegte Sedimente im Arabischen Golf hätten dann
durch starke Nordwestwinde bis an den Westhang der Musandam Berge transpor-
tiert werden können, wo sie auf die zeitgleich entstehenden Schwemmfächerablage-
rungen trafen und sich das jeweils dominierende Landschaftselement durchsetzte (AL
FARRAJ & HARVEY 2004).
Ebenfalls im Gebiet des Emirats Ras al Khaimah befindet sich bei Awafi ein heute
trockenes Seebecken, das von linearen Dünen und der alluvialen Shimal-Ebene um-
schlossen wird. Am unteren Ende eines 3,3 Meter tiefen Einschnitts innerhalb dieser
holozänen Seeablagerungen (vgl. Kapitel 6.1) konnten über einer Schicht basaler
Schotter eisengefärbte Sande verzeichnet werden. Dieses äolische Material, das mit-
tels der OSL-Methode auf ein Alter von 17,5±1,8 ka B.P. datiert wurde, wies keinerlei
71
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
Einlagerungen von Pollen oder Phytolithen auf, welches auf dünne bis fehlende Ve-
getation während der Entstehung im LGM hindeutet (PARKER et al. 2004). Vergleich-
bare Ablagerungen aus den östlichen Emiraten wurden von LANCASTER et al. (2004) auf
Alter zwischen 42,0 ka und 15,1 ka B.P. – mit einer Häufung von Werten bei 15,1 ka bis
18,3 ka B.P. – datiert und fallen damit in eine identische Dünenbildungsphase wäh-
rend des Maximums der letzten Eiszeit.
Gegen Ende des Pleistozäns/Anfang des Holozäns entstand in der unmittelbaren
Nähe von Awafi innerhalb nur einer kontinuierlichen Ablagerungsphase ein Dünen-
feld, das nicht mit der LGM in Verbindung gebracht werden kann (GOUDIE et al. 2000).
Datierungen zwischen 13,5±0,7 ka B.P. und 9,1±0,3 ka B.P. (GOUDIE et al. 2000) sowie
zwischen 12,5 ka und 11,5 ka B.P. (LANCASTER et al. 2004) deuten auf einen Zusam-
menhang mit der Jüngeren Dryasperiode hin, die in niederen Breiten wahrscheinlich
von großer Aridität – nach Angaben einiger Autoren auf der Arabischen Halbinsel
sogar trockenere Bedingungen als während des Maximums der letzten Eiszeit (ROS-
SIGNOL-STRICK 1998) – geprägt war und somit hohe Akkumulationsraten begünstigte.
Als Hinweis auf starke Trockenheit im Gebiet des Nahen und Mittleren Osten wäh-
rend dieser Phase kann auch die – in Pollenspektren nachgewiesene – hohe Ver-
breitung von Gänsefußgewächsen (Chenopodiaceae) gewertet werden, die für eine
Wüsten- bis Halbwüsten-Vegetation typisch sind (ROSSIGNOL-STRICK 1998). Diese kurze
Klimaschwankung während der Wiederherstellung humiderer Verhältnisse nach
dem Maximum der letzten Eiszeit zwischen 11,5 ka und 9,5 ka B.P. läßt sich von der
Arabischen Halbinsel bis nach Nordafrika nachweisen, wurde bislang jedoch nur in
begrenzter räumlicher Ausdehnung dokumentiert, welches als Anzeichen für eine un-
tergeordnete und eher regional ausgeprägte Ariditätsphase interpretiert werden kann
(GASSE & VAN CAMPO 1994, YAN & PETIT-MAIRE 1994).
Während die südwestliche Rub’ al Khali in der Zeit zwischen 35 ka und 20 ka B.P.
von der Entstehung kleiner Seen in Zwischendünenbereichen geprägt war, lassen
sich von 20 ka bis 10 ka B.P. nur noch vereinzelt Mergelablagerungen nachweisen, die
auf die Existenz von stehenden Wasserkörpern hinweisen (vgl. Abbildung 5.5) (CLARK
1989).
MCCLURE (1984) schätzt, daß gegen 20 ka B.P. die letzten spät-pleistozänen Seen
austrockneten und sich anschließend Hyperaridität in der Region ausbreitete. Die
Rub’ al Khali besaß zu dieser Zeit ein ähnliches Erscheinungsbild wie heute, mit dem
Unterschied, daß bedeutend intensivere und trockenere glaziale Winde die Land-
schaft formten. Die vormals flach abgerundeten Lineardünensysteme schwacher
Winde wurden großflächig reaktiviert und von jüngeren Akkumulationen überformt
72
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
(EDGELL 1990), bewahrten jedoch in Grundzügen ihre ursprüngliche Form als paral-
lele, in Windrichtung orientierte Rücken. An der Oberfläche der nun weitaus höheren
Dünen bildeten sich aufgrund starker Winde steile Flanken und scharfe Kammlinien
aus, wohingegen sich die Zwischendünenbereiche eintieften. Im Rahmen der allge-
mein hohen äolischen Dynamik während dieser ariden Phase wurde ein Großteil der
pleistozänen Seeablagerungen erodiert. Die Überreste dieser fossilen lakustrinen Se-
dimente zeichnen sich in der heutigen Landschaft als kleine irreguläre Mesas ab und
sind einer der wenigen Beweise für Humidität kurz vor dem Maximum der letzten
Eiszeit.
In der An Nafud im Norden Saudi Arabiens fehlen ebenso wie für weite Teile
der Rub’ al Khali absolute Zeitangaben für die Entstehung der Dünenablagerungen.
Obwohl sich die ersten Dünen in der An Nafud wahrscheinlich bereits im späten
Miozän ausbildeten und diese Phase diskontinuierlich bis in das Pleistozän anhielt,
weisen eingelagerte lakustrine Sedimente auf mindestens zwei Dünenbildungs- bzw.
Umformungsphasen im späten Pleistozän hin. Aufgrund der stratigraphischen An-
ordnung der äolischen Sande unter Seeablagerungen unterschiedlicher Mächtigkeit
müssen die Dünen vor ca. > 32 ka B.P. und zwischen 24 ka und 8,5 ka B.P. aktiv gewe-
sen sein. Eine genaue zeitliche Einordnung der älteren Sande ist schwierig, berück-
sichtigt man jedoch die Annahme, daß eine weitere Seebildungsphase von 85 ka bis
70 ka B.P. existierte, schränkt sich der Entstehungszeitraum auf 70 ka bis 32 ka B.P.
ein (WHITNEY et al. 1983). Neuere Untersuchungen über das Erhaltungspotential äoli-
scher Ablagerungen über geologische Zeiträume (STOKES & BRAY 2005) lassen auch
1
2
3
0
040 ka B.P.
Wahrscheinlichkeit
Abbildung 5.5: Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktion quartärer Seeablagerungen (verändert nach STOKES
& BRAY 2005:1478).
73
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
den Schluß zu, daß diese Sande bedeutend älter sein könnten (z.B. aus MIS 5) und
aufgrund günstiger Umweltbedingungen konserviert wurden. Die jüngeren Sande
entsprechen den auf der Arabischen Halbinsel weit verbreiteten äolischen Ablage-
rungen des letzten glazialen Maximums, die während des holozänen Klimaoptimums
stabilisiert wurden und heute nur noch entlang ihrer Kammlinien aktiv sind (WHITNEY
et al. 1983).
Der Nachweis beider Ablagerungszyklen durch WHITNEY et al. (1983) bestätigt wei-
testgehend Untersuchungen von GARRARD et al. (1981), die in der Nähe von Jubbah
ebenfalls zwei aride Phasen im späten Pleistozän belegen konnten. Während die äoli-
schen und lakustrinen Sedimente aus der Zeit < 32 ka B.P. weitgehend einander ent-
sprechen, findet sich unter den älteren Seeablagerungen bei Jubbah kein äolischer
Sand, sondern evaporitisches Material, daß ebenfalls auf hohe Aridität mit einer sai-
sonal starken Verdunstung von Wasser hindeutet (GARRARD et al. 1981).
Obwohl inzwischen der Zusammenhang zwischen rötlichen Sanden und Hyperari-
dität angezweifelt wird (GARDNER & PYE 1981, ANTON & INCE 1986) nimmt MCCLURE (1984,
1978) an, daß die Feuchtigkeit in der Region nur ausreichte, um Eisenoxid auszublei-
chen und in größeren Konzentrationen auf und in kleinen Unebenheiten der Sandkör-
ner abzulagern.
Die Vegetation war auf dem Höhepunkt des letzten Glazials folglich nur spärlich
ausgeprägt, ähnelte in ihrer Artenzusammensetzung und Verbreitung unter Umstän-
den rezenten Verhältnissen.
Trotz verbreitet arider Verhältnisse reichten die Niederschläge gegen Ende der Pe-
riode von 20 ka bis 10 ka B.P vereinzelt aus, um in der Rub’ al Khali kurzzeitig und
lokal begrenzt kleine stehende Wasserflächen auszubilden. Dünne Mergelschichten
und das Fehlen von fossilen Muscheln oder Süßwasserschnecken deuten auf eine
kurze Existenz hin, die nicht mit der spät-pleistozänen Seebildungsphase verglichen
werden kann (MCCLURE 1984).
Eine analoge kurze humide Phase gegen Ende des Glazialen Maximums läßt sich
auch in der Umm as Samin im Westen Omans nachweisen. Zwischen ca. 20 ka und
15 ka B.P. wies dieses Gebiet wie ein Großteil der Arabischen Halbinsel aride bis
hyperaride Bedingungen auf. Im Bereich der heutigen Inlandsebkha war – ähnlich
wie heute – Sandablagerung der dominierende geomorphologische Prozeß. Weiter-
hin bildeten sich – im Wechsel mit kurzzeitigen Überflutungen durch Abfluß aus den
nördlich angrenzenden Wadis oder Grundwasseraufstieg – kleinere Halitkrusten aus,
die Rückschlüsse auf verbreitete Trockenheit zulassen. Ab 15 ka B.P. entwickelte sich
74
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
die Sebkha wieder zu einem See zurück, der sich im Süden bis in die Rub’ al Khali
erstreckte und das zuvor abgelagerte Halit auflöste. Obgleich definitiv mehr Feuch-
tigkeit zur Verfügung stand als während der vorhergehenden ariden Phase, deuten
nur schwach ausgeprägte Schluff- und Tonablagerungen darauf hin, daß der Ober-
flächenabfluß aus dem nahen Omangebirge bedeutend geringer gewesen sein muß
als von 30.000-20.000 B.P. Diese Phase endete gegen 12 ka B.P. und wurde von einer
erneuten Rückkehr zu Sebkhabedingungen mit äolischen Sandablagerungen gefolgt,
die ihrerseits bis 9 ka B.P. andauerte (HEATHCOTE & KING 1998).
Allgemein kann festgestellt werden, daß das Maximum der letzten Eiszeit im Be-
reich der Arabischen Halbinsel verbreitet mit niedrigen Seespiegeln assoziiert war. Die
Hauptunterschiede zeigen sich nur in der zeitlichen Abgrenzung dieser Klimaphase.
Während einige Autoren bereits gegen 20 ka B.P. von sinkenden Wasserpegeln bzw.
der Austrocknung der Seen ausgehen (z.B. MCCLURE 1984), setzen z.B. ROBERTS (1982)
und ROBERTS & WRIGHT (1993) eine obere Grenze von 17 ka bis 16 ka B.P. Einigkeit be-
steht dagegen weitestgehend über das Ende dieser ariden Periode, das mit späte-
stens 10 ka B.P. angegeben wird. KUTZBACH & STREET-PERROTT (1985) erweitern diesen
Vergleich auf Fluktuationen des Wassergehalts tropischer Seen insgesamt und stel-
len dabei große Gemeinsamkeiten (verbreitet fallende Seespiegel) innerhalb eines
Zeitraums von 18 ka bis 12,5 ka B.P. fest.
Bei Gegenüberstellungen dieser Art muß außerdem immer berücksichtigt werden,
daß das Ergebnis (Datierung) immer von der Qualität des Ausgangsmaterials abhän-
gig ist. In Wüstengebieten sind diese Quellen – wie bereits oben ausführlich erwähnt
– eher spärlich, so daß auch zweitklassiges Material, das in gemäßigten Breiten bei
einer Fülle von vergleichbaren Ablagerungen als nicht repräsentativ angesehen
würde, in die Bewertung mit einbezogen wird. Verunreinigungen und die naturgege-
bene begrenzte Zuverlässigkeit der C14-Datierung sind weitere limitierende Faktoren,
die einen genauen räumlichen und zeitlichen Abgleich der Ergebnisse verschiedener
Autoren erschweren.
Die Wahiba-Sande im südöstlichen Oman besitzen – wie eine Vielzahl rezenter
Sandwüsten – Anzeichen für eine lange, wechselvolle Entstehungsgeschichte, deren
Entwicklungsphasen sich in der Struktur heutiger Ablagerungen widerspiegeln.
WARREN & KAY (1987) bezeichnen diese Anordnung als „Dünennetzwerk“ und verwei-
sen damit auf eine Vielzahl äolischer Depositionsereignisse, die jeweils voneinander
getrennt und in unterschiedlicher räumlicher Anordnung das Erscheinungsbild der
Wahiba über die Jahrtausende hinweg prägten.
75
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
Oberhalb mächtiger verfestigter Äolianite, die im Norden der Wahiba auf 117 ka
bis 110 ka B.P. datiert wurden (JUYAL et al. 1998) repräsentieren lineare Mega-Dünen
mit einer Höhe von bis zu 80 Metern und einem Abstand von ca. 2.100 Metern zu-
einander die ältesten mobilen Sande einer viergeteilten Dünenhierarchie. Diese äo-
lischen Großformen ordnen sich nahezu in Nord-Süd-Ausrichtung an und sind nur
noch in höheren Bereichen entlang des Dünenkamms aktiv, während die Flanken auf-
grund von Stabilisierung durch xerophytische Vegetation nahezu keinen Sandtrans-
port aufweisen.
Über diesen Akkumulationen lagerte sich eine weitere Reihe kleinerer linearer Me-
gadünen mit einem Abstand von ca. 400 m und einer Höhe von bis zu 20 m ab, die
sich eindeutig anhand der unterschiedlichen räumlichen Dimension von den älteren
Sedimenten unterscheiden lassen. Die Anordnung dieser zweiten Generation weicht
um ca. 10-20° von der Ausrichtung der vorherigen Dünen ab und legt damit die Exi-
stenz eines veränderten Wind- und Klimasystems nahe. Wie ihre Vorgänger sind
diese Lineardünen heute weitgehend stabilisiert und zeichnen sich nur noch durch
vereinzelte Aktivität im Bereich der Kammlinie aus. In einigen Gebieten der Wahiba,
in denen die ältere Generation der Megadünen nicht ausgebildet wurde, stellen diese
linearen Sandrücken die größten Formen äolischer Dynamik dar. Im Gegensatz zu
späteren Ablagerungen weisen die Sande beider Arten linearer Megadünen wesent-
lich dunklere, rötliche Färbungen auf, welches über den Verwitterungszustand auf ein
deutlich höheres Alter hindeutet (GOUDIE et al. 1987).
Im Einklang mit dem heutigen Windsystem stehen verschiedene Arten kleinerer
Mesodünen mit einer Höhe von bis zu 10 Metern, die entweder die großen linearen
Elemente überlagern oder – wie im südlichen Bereich der Wahiba – isoliert auftreten.
Dabei handelt es sich in erster Linie um transverse oder barchanoide Akkumulations-
formen, die sich aus blassen bis weißen Sanden zusammensetzen.
Jüngster Bestandteil dieser Hierarchie sind Dünen, die sich nur kurzzeitig oberhalb
der mächtigeren Ablagerungen ausbilden und ihr Erscheinungsbild innerhalb weni-
ger Tage oder Wochen dem aktuellen Windregime anpassen.
Stratigraphische Anordnung und die auffällige Rotfärbung der ältesten Dünenge-
neration legen die Entstehung dieser Sedimente während des Maximums der letzten
Eiszeit nahe. Wie weite Bereiche der Arabischen Halbinsel scheint auch der Südosten
des Omans zu dieser Zeit von kontinuierlichen ariden Klimabedingungen geprägt ge-
wesen zu sein, die die Entstehung linearer Sandrücken bei vorherrschender Wind-
richtung aus Süden begünstigten (WARREN & ALLISON 1998).
76
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
GLENNIE (1998) gibt das Alter der Lineardünen in der Wahiba mit < 18 ka B.P. an und
weist darauf hin, daß während der letzten Hauptphase der Vereisung zwar das Shamal-
Windsystem Nordost-Arabiens intensiver ausgeprägt war, der Südwest-Monsun als
formgebender Wind für die Megadünen jedoch südlich an der Küste Omans vorbei-
zog und womöglich kaum Einfluß auf die Ausrichtung der Dünen nehmen konnte. Er
favorisiert daher eine Entstehungsphase nach dem Höhepunkt des letzten Glazials,
als Aridität noch verbreitet und das Monsun-System zu Teilen bereits wieder herge-
stellt war.
Neuere Untersuchungen und Datierungen an den Sedimenten der Wahiba deuten
an, daß ein Großteil der äolischen Ablagerungen älter ist, als bislang angenommen
wurde (vgl. Kapitel 3.5). Dennoch konnten auch während (bzw. unmittelbar vor und
nach) dem letzten glazialen Maximum Dünenbildungsphasen festgestellt werden, die
in der „Upper“ und „Lower“ Wahiba jedoch unter voneinander abweichenden Bedin-
gungen entstanden sind.
In den Zwischendünenbereichen der heutigen transversen Küstendünen, an Mee-
reskliffs und in Bohrkernen der „Upper“ Wahiba lassen sich äolische Ablagerungs-
phasen für den Zeitraum vom späten MIS 3 bis in das frühe MIS 1 nachweisen. Diese
Sedimente, die einen hohen Anteil an bioklastischem Material aufweisen und ein IRSL-
Alter von 35 bis 8 ka B.P. besitzen, bilden die Qahid Einheit (Küsten-Äolianit bei GARD-
NER 1988) aus, die sich wiederum in drei Untereinheiten aufteilen läßt. Untereinheit A
besteht aus einem 14 m mächtigen Paket äolischen Sandsteins, das zwischen 35 ka
und 25 ka B.P. abgelagert wurde. Vereinzelte Reste von Wurzelablagerungen weisen
darauf hin, daß diese Sande kurzzeitig von Vegetation stabilisiert wurden. Die später
in Abschnitt 6.1 ausführlich erwähnten holozänen Seeablagerungen (vgl. RADIES et al.
2005) lagern diskordant über diesem Teil der Qahid Einheit. Untereinheit B besteht
in der zentralen „Upper“ Wahiba aus unzementierten Sanden aus dem Zeitraum von
22 bis 18 ka B.P. und weist trotz schlechter Erhaltung der Proben auf eine Trans-
portrichtung des Materials in nördliche Richtungen hin. Dünne horizontale Schichten
mit Windrippel-Laminierungen sind typisch für die Sanddecken-Ablagerungen der
abschließenden Qahid-Untereinheit C, die im küstennahen Ra’s Ruways nachgewie-
sen werden konnten. Diese Sedimente mit einem Alter von 18.000 bis 8.000 Jahren
deuten mit ihrer internen Struktur darauf hin, daß sie von einem von SW nach NO
gerichteten Sandtransport abgelagert wurden. Zwischen dieser Untereinheit und den
rezenten Dünen der Wahiba befindet sich weiterhin eine Erosionsoberfläche, die auf
intensive Abtragung durch Wind hinweist und auf 12 bis 11 ka B.P. datiert wurde, wel-
ches gut mit dem Zeitpunkt der Jüngeren Dryas korrespondiert (RADIES et al. 2004).
77
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
Die Qahid-Einheit und ihre Unterabteilungen entstanden zu einer Zeit stark sinken-
den Meeresspiegels, der ähnlich wie während MIS 6 einen Tiefstand erreichte. Auf-
fällig ist, daß sich die äolischen Ablagerungsereignisse des späten Pleistozäns und
frühen Holozäns in drei Hauptphasen unterteilen lassen. Während in den küstenn-
nahen Bereichen die äolische Akkumulation von Material aus dem nun weiträumig
freigelegten Schelfgebiet während der Übergangsphasen – kurz vor (ca. 34 bis 24 ka
B.P.) und kurz nach (ca. 16 bis 13 ka B.P.) dem Höhepunkt des LGM – stattfand, lager-
ten sich die linearen Rücken in der „Upper“ Wahiba unmittelbar während des Maxi-
mums der letzten Eiszeit (ca. 22-18 ka B.P.) ab.
Die erhaltenen Küstenablagerungen vor der LGM entstanden durch die Freiwer-
dung von neuem Quellsediment im Schelfbereich, das sich aufgrund eines noch
relativ hohen Grundwasserspiegels in Form von Dünen ablagern und als Oberflä-
chenform erhalten konnte. Während des Maximums der letzten Eiszeit erreichte der
Meeresspiegel seinen Tiefststand, so daß aufgrund eines weiter gefallenen Grund-
wasserspiegels und nur spärlicher Vegetation vorüberziehende Dünen nur schwach
verfestigt und erhalten wurden. Das zum Transport zur Verfügung stehende Mate-
rial wurde dementsprechend von stabilen Südwinden (glazial begünstigt) bis in die
zentrale „Upper“ Wahiba transportiert, wo es lineare Dünen ausbildete. Nach dem
Ende der LGM und mit steigendem Meeresspiegel begann eine Phase erhöhter Ero-
sion durch Wellenschlag und der daraus folgenden Aufarbeitung der Sedimente, die
sich aufgrund eines erneut höheren Grundwasserspiegels wieder an der Küste zu
Dünen akkumulierten und verfestigten. An der Küste setzte sich die äolische Sedi-
mentation in einigen Bereichen – mit einer kurze Unterbrechung durch die Jüngere
Dryas-Zeit und trotz des Einsetzens des holozänen Klimaoptimums um 10,5 ka B.P. –
bis ca. 8 ka B.P. fort (PREUSSER et al. 2005). Zu diesem Zeitpunkt waren die Dünen in der
„Upper“ Wahiba bereits stabilisiert und in ihren Zwischendünenbereichen bildeten
sich kleine Seen aus, die von höheren Niederschlägen während des holozänen Klima-
optimums gespeist wurden (vgl. Abbildung 5.6 und Kapitel 6.1) (RADIES et al. 2004).
Die überlagernden, vom Trend der älteren Akkumulationen abweichenden line-
aren Dünen bildeten sich unter Umständen auch innerhalb von nur 1.000 bis 2.000
Jahren im Postglazial aus, als bei einem komplexen Windregime mit zwei oder mehr
Hauptwindrichtungen erneut Aridität entscheidender Klimafaktor war. Diese Periode
entspricht vielleicht der – auch in Tiefseebohrkernen im nördlichen Indischen Ozean
nachgewiesenen (z.B. ZONNEVELD et al. 1997) – früh-holozänen Kaltphase von ca. 12,9 ka
bis 11,7 ka B.P. in höheren Breiten (Jüngere Dryas) (WARREN & ALLISON 1998).
78
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
Sedimentologisch/mineralogisch läßt sich die Wahiba-Wüste in zwei Hauptregio-
nen unterteilen: die nördliche „Upper“ Wahiba und die südliche „Lower“ Wahiba. In
den nördlichen Bereichen der Wahiba ist die oben beschriebene Hierarchie aus über-
lagernden Megadünen weitaus besser ausgebildet als im Südteil, welches ein grö-
ßeres Alter und eine unterschiedliche Entwicklungsgeschichte der beiden Bereiche
nahelegt. Weiterhin weisen die nördlichen Sande – im Gegensatz zu ihrem südlichen
Gegenpart – verbreitet Eisenoxid-Ablagerungen auf. Obwohl GOUDIE et al. (1987) Sedi-
mentologie nur als schlechten Altersindikator ansehen, interpretieren sie diese Ver-
färbungen als Hinweis auf eine frühere Entstehung als bei den blassen Sanden in der
Süd-Wahiba.
Die Sande der „Upper“ Wahiba bestehen überwiegend aus Quarz- und Karbo-
nat-Körnern, wobei der jeweilige Anteil am Gesamtsediment in Ost-West-Richtung
für Karbonat ansteigt, während der Prozentsatz von Quarzbestandteilen in gleichem
Maße abnimmt (PEASE et al. 1999). ALLISON (1988) und JUYAL et al. (1998) vermuten, daß
der Karbonatanteil der „Upper“ Wahiba auf küstennahe Sandquellen zurückzuführen
ist, die zu Zeiten niedrigen Meeresspiegels vom trockenen kontinentalen Schelf durch
Südwinde nach Norden transportiert wurden. Direkte Hinweise auf karbonatreiches
Material, das seine Entstehung der Deflation des flachen Schelfbereiches verdankt,
finden sich außerdem in den verfestigten Äolianiten höheren Alters, die weite Ge-
Rub'
al Khali
Frühes Holozän
ca. 9.000 Jahre B.P. 2.000 und 700 Jahre B.P.
35 ka bis 25 ka B.P. 22 ka bis 18 ka B.P.
�����
������������ ������������
�����
����������������
������������������
�������
����������������
�������������������������
����
��������������
������������
����������
�������������
����������
�����������
������������������
�����������
������
���������
������������������������
�������������������������
�����������������������
��������
Abbildung 5.6: Entwicklung der Wahiba seit dem späten Pleistozän (verändert nach RADIES et al.
2004:1378).
79
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
biete der heutigen Sandwüste unterlagern (GARDNER 1988). Im Gegensatz dazu gehen
PEASE et al. (1999) anhand einer Kombination aus Satellitenbildauswertung und mi-
neralogischer Untersuchung davon aus, daß küstennahe Sande zu keinem Zeitpunkt
einen direkten Einfluß auf Dünenbildung in der nördlichen Wahiba hatten. Statt
dessen halten sie Aufarbeitung der zementierten Äolianit-Ablagerungen als Quelle
für karbonatreichen Sand für wahrscheinlicher. Neben der Reaktivierung älterer Sedi-
mente kann auch der Einfluß fluviatil transportierten Materials nicht ausgeschlossen
werden. Wadi Batha im Nordosten und Wadi Matam im Westen der Wahiba-Wüste
besitzen ihr Einzugsgebiet im Bereich marinen Kalkgesteins und tragen damit wahr-
scheinlich bedeutend zum Karbonatgehalt der nördlichen Sande bei (PEASE & TCHAKE-
RIAN 2002). Sande mit einem hohen Quarzanteil und deren räumliche Verteilung in der
„Upper“ Wahiba stehen in enger Verbindung mit den südlichen Bereichen der Wüste.
Während des Südwest-Monsuns konnte intensiver Sediment-Transport aus den öst-
lichen, quarzreichen Gebieten der „Lower“ Wahiba in Richtung Norden bis in die
östlichen Ausläufer der „Upper“ Wahiba nachgewiesen werden (WARREN 1988b). Ak-
zeptiert man also die Tatsache, daß unter heutigen Bedingungen die südliche Wahiba
das Ursprungsgebiet für Sedimente dieser Art darstellt, so erklärt sich auch die Zu-
sammensetzung pleistozäner und holozäner Dünen in der nördlichen Wahiba.
Als Quellgebiet für den östlichen Bereich der nördlichen Wahiba, besteht die
„Lower“ Wahiba aus homogenen Sanden mit hohem Quarzanteil. Sowohl ALLISON
(1988), GOUDIE et al. (1987), als auch WARREN (1988a) betrachten die Küstenzone als
Entstehungsgebiet für die Sande der „Lower“ Wahiba. Küstennahe Sedimente mit
einem durchschnittlichen Kalziumkarbonatgehalt von 32 % deuten auf den Einfluß
mariner Ablagerungen hin, die von auflandigem Wind nach Norden transportiert
wurden. PEASE et al. (1999) widersprechen dieser verbreiteten These und führen den
hohen Karbonatgehalt in einigen Dünen der Litoralzone auf recyceltes Material der
verfestigten Äolianite zurück. Wie bereits WARREN (1988a) ziehen sie als Quellgebiet
die Wadi/Sebkha-Komplexe der südlich angrenzenden Bahr al Hikman- und Hayy-
Regionen in Betracht, die den Wadis Matam und Andam als Entwässerungsgebiet
dienen. Beide Wadis lagerten in diesem Bereich große Mengen quarzreichen Materi-
als aus ihren nördlichen Einzugsgebieten ab, das von südlichen Winden entlang der
Küste bis in die „Lower“ Wahiba transportiert wurde (PEASE & TCHAKERIAN 2002, PEASE
et al. 1999).
Schwach verfestigten Äolianiten im Südosten der Wahiba-Wüste, die von lakustri-
nen Sedimenten und auch vereinzelt von unverfestigten äolischen Sanden überla-
gert werden, wurde mittels Infrarot-stimulierter Luminezenzdatierung ein Alter von
80
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
23±3 ka B.P. und 18±3 ka B.P. zugewiesen. Diese – im Vergleich zu anderen Äolianiten
der Region – jungen küstennahen Ablagerungen können folglich mit dem Höhepunkt
des letzten Glazials assoziiert werden, als Aridität und niedriger Meeresspiegel die
Deflation mariner Sedimente der Schelfszone entlang der Küste Omans begünstigte
(JUYAL et al. 1998). Sie entsprechen damit der Qahid Einheit von RADIES et al. (2004).
Gleichzeitig scheiden diese zementierten Sande als Ausgangsmaterial für die Dünen
im Nordteil der Wahiba aus, da sie sich höchstens zeitgleich – wahrscheinlich jedoch
erst später – ablagerten. GLENNIE (1998), vermutet, daß der SW-Monsun um ca. 18 ka
B.P. durch die Kompression der Luftdruckgürtel weit nach Süden über den Indischen
Ozean verdrängt wurde und nur geringen Einfluß auf den Sedimenttransport inner-
halb der Wahiba hatte. Als lokale Quelle für karbonatreiches Material in den Küsten-
dünen der „Lower“ Wahiba kommen diese Äolianite hingegen aufgrund ihres Alters
und des veränderten Windsystems im Postglazial durchaus in Betracht. Diese These
wird auch durch die von RADIES et al. (2004) ermittelten Ablagerungsalter bestätigt
(s.o.), die die Entstehung der „Upper“ und „Lower“ Wahiba zeitlich voneinander tren-
nen.
Obwohl der Norden der Wahiba-Sande sich in unmittelbarer Nähe zu den ophio-
lithischen Gesteinen des Oman-Gebirges befindet, lassen sich nur im Nordosten der
„Upper“ Wahiba signifikante Mengen mafischer Gesteintrümmer nachweisen. Diese
sind wahrscheinlich auf ausgewehte fluviatile Ablagerungen des Wadi Batha zurück-
zuführen, das den Hajar nach Süden hin entwässert. Die weitere räumliche Ausbrei-
tung dieses Materials wurde offenbar von den vorherrschenden Südwestwinden und
unregelmäßigem Abfluß im Wadi Batha-System verhindert (PEASE et al. 1999).
Einer der seltenen Anhaltspunkte für Aridität außerhalb von Sandwüstengebieten
in Südwest-Arabien kommt vom Hochplateau des Jemen aus einer Höhe von ca. 2500
Metern. In der Region Dhamar, die heute jährliche Niederschläge zwischen 300 mm
und 700 mm aufweist, wurden gegen Ende des Pleistozäns über einem alluvialen
Komplex höheren Alters eckiger Hangschutt und Dünensande in topographischen
Senken abgelagert, die Hinweise auf ein kaltes und arides Klima während der LGM
liefern. Undatiertes Material oberhalb dieser Sedimente deutet auf eine kurze Phase
fluvialer Aktivität bei semi-ariden Klimabedingungen hin, bevor ab ca. 12,1 cal. ka B.P.
eine größere Humidität zur Ausbildung von kleinen holozänen Seen und zur Ablage-
rung eines mächtigen Paläobodens führte (WILKINSON 2005, 1997).
81
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
5.2 Sinter- und Tropfsteinablagerungen, fluviatile Sedimente
In den fossilen Aquiferen der Arabischen Halbinsel läßt sich für die Zeit des glazialen
Maximums keine Auffüllung des Grundwasserkörpers nachweisen. C14-Werte, die sich
innerhalb dieser Zeitspanne bewegen, wurden nachträglich überwiegend nach oben
hin korrigiert und entsprechen Wässern, die während der spät-pleistozänen Feuchte-
periode abgelagert, später aber durch jüngeres Material bzw. rezenten Niederschlag
verunreinigt wurden (s. o.). Tropfsteinhöhlen im Oman besitzen in diesem Zeitraum
bis ca. 10 ka B.P. keine Anzeichen für fließendes Wasser, sondern weisen dünne röt-
liche Tonschichten auf der damaligen Oberfläche der Stalagmiten auf, die als äoli-
sche Ablagerungen während arider Klimaverhältnisse interpretiert werden (BURNS et
al. 1998).
Eine Ausnahme bildet ein Tropfstein aus dem Summan-Plateau Saudi Arabiens,
der während der LGM gegen 15,78±0,15 ka B.P. abgelagert wurde und darauf hin-
deutet, daß auch während dieser Kaltphase die Niederschläge ausreichten, um ein
Wachstum der Kalzitablagerungen zu ermöglichen. Obwohl Stalagmit SA „C“ ebenso
niedrige – auf Monsun-Niederschläge hindeutende – d18O-Werte aufweist, wie andere
lokale Ablagerungen aus dem mittleren Pleistozän, ist es unwahrscheinlich, daß
diese Niederschläge auf eine Nordwärtsverschiebung der ITCZ zurückzuführen sind,
da alle übrigen Klimaproxies aus dieser Zeit auf eine Südwärtsverschiebung hindeu-
ten. Zyklonale tropische Niederschläge aus dem Bereich des Indischen Ozeans, die
die niedrigen d18O-Werte erklären könnten, scheiden – im Gegensatz zum Norden der
Vereinigten Arabischen Emirate (vgl. HOLZKÄMPER 2004) – aufgrund der großen Entfer-
nung zum Ursprungsgebiet aus, sodaß möglicherweise Niederschläge mit Herkunft
aus dem Mittelmeerraum für die Ablagerungen auf dem Tropfstein um 16 ka B.P. ver-
antwortlich waren (FLEITMANN et al. 2004a).
Im nordöstlichen Omangebirge bei Nizwa hatte sich bis 16,3 ka B.P. Hyperaridität
gegen die spät-pleistozäne humide Phase durchgesetzt und dauerte bis mindestens
13 ka B.P. an. Laminiertes, isotopisch abgereichertes Travertin lagerte sich zu dieser
Zeit in mächtigen ununterbrochenen Formationen ab, welches auf Reaktion des ultra-
basischen Tiefenwassers mit dem CO2 der Umgebungsluft hindeutet. Das Fehlen von
Karbonatablagerungen in Gesteinszwischenräumen und kalzifizierten Wurzelresten
spricht gegen die Existenz eines oberflächennahen Grundwasserspiegels mit hohem
Bikarbonatanteil. Dieser Bereich des Omangebirges war zwischen 16,3 ka und 13,0 ka
B.P. demnach zu arid, um die Ausbildung eines flachen Aquifers zu ermöglichen,
so daß die Neutralisierung des karbonatfreien basischen Tiefenwassers erst an der
82
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel LGM
Erdoberfläche stattfinden konnte und sich entsprechendes laminiertes Travertin in
großen Sequenzen ausbildete (CLARK & FONTES 1990).
Das Fehlen fluviatiler Ablagerungen für den Zeitraum von 19 ka bis 10 ka B.P. in-
nerhalb einer 55.000 Jahre zurückreichenden Sequenz von Auswaschungssedimen-
ten bei Al-Harmaliah im Osten des Arabischen Schildes deuten AL-JUAIDI et al. (2003)
als Hinweis auf aride Bedingungen während dieses Zeitabschnitts, in dem keine Mon-
sunniederschläge das zentrale Saudi Arabien erreichten und damit kein signifikanter
Oberflächenabfluß stattfand.
6
Alle Natur ist Kunst nur, die du nicht verstehst;
Der Zufall Richtung, die du noch nicht siehst;
Der Mißklang unbegriffene Harmonie,
Und Wohl des Ganzen jedes einzelne Weh…
Alexander Pope (1733)
84
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
6 Holozänes Klimaoptimum und Übergang zu rezenten Verhältnissen
Mit dem Abschmelzen der großen Gletscher in nördlichen Breiten nach dem Ende
der letzten Eiszeit veränderte sich auch das Klima in den Wüstengebieten der Tropen
und Subtropen. Nach verbreiteter Hyperaridität während des LGMs setzte ein langsa-
mer Wandel zu humideren Verhältnissen ein. Dieser Übergang war jedoch nicht von
einem kontinuierlichen Anstieg der zur Verfügung stehenden Feuchtigkeit geprägt,
sondern wurde von Phasen unterbrochen, die ihrerseits aride Merkmale aufwiesen.
Auffälligstes Beispiel für eine Interimsphase trockenerer Klimabedingungen ist die be-
reits erwähnte Jüngere Dryas-Periode, die in höheren Breiten durch niedrige Durch-
schnittstemperaturen gekennzeichnet war und in heutigen Wüstengebieten offenbar
zu einer teilweisen Reaktivierung oder Neubildung von Dünensystemen führte. Diese
Klimaschwankungen waren wahrscheinlich gegen 10 ka bis 9 ka B.P. beendet und ein
Trend zu höherer Humidität setzte sich durch, der verbreitet als holozänes Klimaopti-
mum bezeichnet wird.
6.1 Seeablagerungen
Wie im späten Pleistozän war die südwestliche Rub’ al Khali und der Bereich des
Lake Mundafans auch während des holozänen Klimaoptimums von einer Seebil-
dungsphase geprägt. Im Gegensatz zu ihren Vorgängern aus der Zeit zwischen 35.000
und 20.000 Jahren B.P. ähnelten die holozänen Seen jedoch eher kleinen Teichen
oder ephemeren Tümpeln mit einer Tiefe von nur wenigen Metern; lediglich Lake
Mundafan und einige Areale im Einzugsgebiet des Wadi Ghiran wiesen größere Seen
auf. Aufgrund einer relativ geringen horizontalen Ausdehnung war die Lebensdauer
dieser Wasserkörper – mit Ausnahme von Lake Mundafan, der wahrscheinlich mehr
als 800 Jahre überdauerte (CLARK 1989) – auf wenige Monate bis Jahre beschränkt,
welches sich in der geringen Mächtigkeit holozäner lakustriner Ablagerungen gegen-
über pleistozänen Sedimenten manifestiert.
Die ersten Hinweise auf eine früh-holzäne Feuchteperiode finden sich in lakustri-
nen Ablagerungen der Rub’ al Khali gegen 14,9±0,2 ka und 11,4±0,1 ka B.P. (MCCLURE
1976). Diese Sedimente spiegeln jedoch nicht den Beginn einer ausgedehnten holo-
zänen humiden Phase wider, sondern stellen Übergangsbedingungen von der extre-
men Aridität des letzten glazialen Maximums zu stabileren Umweltverhältnissen im
Holozän dar, die von einem Wechsel der beiden Klimaextreme geprägt waren. Anzei-
chen für humide Bedingungen während dieser Zeit finden sich auch in anderen Ge-
85
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
bieten der Arabischen Halbinsel wie in Bahrain und der Oase Al Hasa im Osten Saudi
Arabiens, so daß es sich wahrscheinlich nicht um eine lokal begrenzte, sondern um
eine verbreitete Klimaschwankung zu Beginn des Holozäns handelte (SANLAVILLE 1998,
DOORNKAMP et al. 1980).
Erst nach 10 ka B.P. begünstigten sporadische Niederschläge die leichte Überfor-
mung und Abrundung der vormals steilflankigen Dünensysteme und ließen in klei-
nen Senken oder Deflationsbereichen der Dünen verstreut Süßwasserseen entstehen
(vgl. Abbildung 6.1), deren räumliche Anordnung sich innerhalb der Sandakkumula-
tion seit ihrer Genese nicht verändert hat und damit auf ein stabiles geomorphologi-
sches System seit dem Ende des Pleistozäns hindeutet. Während die Wasserflächen
in den oberen Bereichen der Düne allenfalls Playa-Charakter besaßen und meistens
im Laufe nur eines Regenereignisses entstanden, formten sich aufgrund eines ge-
hobenen Aquifers am Dünenfuß vereinzelt größere Seen aus, die jedoch von ihrer
räumlichen Ausdehnung nicht mit ihren pleistozänen Vorgängern zu vergleichen
sind (vgl. Abbildung 6.2). Vereinzelte monsunale Regen ermöglichten die Ausbildung
einer schwachen Vegetationsdecke aus ephemeren und perennierenden Gräsern, die
in ihrer Ausprägung den Verhältnissen von 35 ka bis 20 ka B.P. ähnelte, aber nicht
so üppig entwickelt war. Wasserpflanzen an den Ufern der kleinen Seen konnten nur
Abbildung 6.1: Holozäne Seeablagerungen auf den Dünenflanken der südwestlichen Rub‘ al Khali (Photo:
H. MCCLURE/Saudi Aramco World/MJ1989/PADIA2356_008).
86
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
vereinzelt dokumentiert werden (MCCLURE 1984). Obwohl EL-MOSLIMANY (1983) ledig-
lich in 50 % der Proben lakustrinen Mergels dieser Region Pflanzenpollen nachweisen
konnte, deuten die Ergebnisse dieser Untersuchungen bedeutende Unterschiede zu
den heutigen Bedingungen an. Im Bereich des Lake Mundafan – der aufgrund seiner
topographischen Lage als Abflußbecken für die Wadis aus Richtung Wajid-Plateau
und Jebel Tuwaiq diente und dementsprechend höhere Pollenkonzentrationen zeigt
– weisen die Proben einen hohen Anteil (> 20 % im Vergleich zu heutigen ca. 1 %) Grä-
serpollen auf. Die Zusammensetzung dieses Bestandteils deutet darauf hin, daß das
Gebiet während des Klimaoptimums zwar einen ähnlichen – wenngleich besser aus-
gebildeten – Artenbestand als heute besaß. Dieser wurde jedoch von einer Vielzahl
annueller und perennierender Gräser ergänzt, die die umliegenden Dünen stabilisier-
ten und das Bild einer Savannenlandschaft vermittelten. Der hohe Anteil an Poaceae-
Pollen weist außerdem darauf hin, daß in dieser Phase Sommerniederschlägen eine
größere Bedeutung als heute zukam, da an Aridität angepaßte Gräserarten weniger
Pollen produzieren, als Pflanzen, denen Feuchtigkeit während der Wachstumsphase
in den Sommermonaten zur Verfügung steht (EL-MOSLIMANY 1994). Die Ergebnisse
für den Lake Mundafan decken sich weitestgehend mit Untersuchungen von BARUCH
(1994) im Nahen Osten, der zu Beginn des Holozäns einen Anstieg der Pollen höherer
Pflanzen verzeichnet und daher auf verbesserte Klimabedingungen rückschließt. Die
Vegetation nahm im Untersuchungsgebiet jedoch nicht synchron zu, sondern bildete
Abbildung 6.2: Lakustrine Sedimente in der südwestlichen Rub‘ al Khali (Photo: H. MCCLURE/Saudi Aramco
World/MJ1989/PADIA2363_097).
87
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
sich erst in den südlichen Bereichen der Levante verstärkt aus und verbreitete sich in
der Folgezeit nach Norden.
In der nordwestlichen Rub’ al Khali – fernab jeglichen externen Abflusses – deuten
Pollenansammlungen in dünnen Mergelschichten auf wesentlich aridere Verhält-
nisse als im Gebiet des Lake Mundafan hin, obwohl auch die Wasserkörper in dieser
Region ganzjährig feuchte Bedingungen aufwiesen (EL-MOSLIMANY 1983). Die geringere
Ausdehnung und Beständigkeit der stehenden Wasserkörper zeigt sich auch in ihrer
Attraktivität für höhere Tiere. Während im späten Pleistozän Wasserbüffel und Fluß-
pferde die südwestliche Rub’ al Khali als Lebensraum erschlossen (Abbildung 6.3),
reichte das Nahrungs- und Wasserangebot zu Zeiten des holozänen Klimaoptimums
lediglich für resistentere Spezies wie Oryx-Antilopen und Gazellenarten aus (MC-
CLURE 1984). Trotz dieser vergleichsweise widrigen Umstände deuten Pfeilspitzen und
Steinwerkzeuge in der Umgebung der holozänen Seen darauf hin, daß die Wasserflä-
chen einen Anziehungspunkt für sporadische menschliche Besiedlung darstellten, da
die lokalen Umweltbedingungen sowohl ihren Flüssigkeits- als auch Nahrungsbedarf
decken konnten (EDGELL 1990). Die einzige Datierung von Überresten eines solchen
Lagerplatzes in der südlichen Rub’ al Khali erzielte ein Alter von 5090+200 Jahren B.P.
und kann damit als Beleg dafür dienen, daß die holozänen Seen auch noch zu Beginn
der Austrocknungsphase für Menschen attraktiv waren (FIELD 1960 in EDENS 1988).
Abbildung 6.3: Spät-pleistozäne Zahnreste von Flußpferden als Hinweis auf eine intensivere Seebil-
dungsphase als während des holozänen Klimaoptimums (Photo: M. S. SHABEEB/Saudi Aramco World/
MJ1989/PADIA2363_095).
88
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Vor ca. 6.000 Jahren begannen auch die letzten dieser holozänen Seen der süd-
westlichen Rub’ al Khali auszutrocknen und hinterließen geringmächtige (kleiner 1 m)
Mergel- und Muschelablagerungen, die aufgrund ihres jüngeren Alters nicht so in-
tensiver Erosion unterlagen wie ihre pleistozänen Vorgänger und dementsprechend
im Landschaftsbild einfacher nachzuweisen sind. Der Übergang zu rezenten hyper-
ariden Verhältnissen war von der Reaktivierung vormals durch Vegetation teilweise
stabilisierter Dünenkämme geprägt. Deren einstige Pflanzenbedeckung ist heute nur
noch anhand ehemaliger verfestigter Wurzelreste nachvollziehbar. Die Artenzusam-
mensetzung der lokalen Fauna hat sich hingegen seit dem holozänen Klimaopti-
mum kaum verändert und besteht weiterhin primär aus Antilopen- und Gazellenarten
(MCCLURE 1984).
Während sich in der Rub’ al Khali im frühen und mittleren Holozän aufgrund hu-
miderer Bedingungen kleine Seen ausbildeten, entstanden in der Al Qassim Provinz
Saudi Arabiens kalkhaltige Oberflächenverhärtungen, die das unterlagernde Gestein
vor Erosion bewahrten. Diese Verkrustungen treten regional in zwei Typen auf, wobei
die eine paläozoische Sandsteine und die andere permischen Karbonate und Tone der
Khuff-Formation überdeckt. Da die Ausbildung dieser Verhärtungen in erster Linie von
den Faktoren Klima, Art des anstehenden Gesteins und tektonischer Lage abhängig
ist, konnten sich – bei identischer Klimasituation – auf den paläozoischen Sandstei-
nen nur geringmächtige Ablagerungen von einigen Zentimetern bis wenigen Dezime-
tern ausbilden, während Karbonate der Khuff-Formation die Entstehung von Krusten
mit einer Dicke von bis zu 160 cm begünstigten. Durch den wiederholten Wechsel
von humiden zu ariden Bedingungen transportierte versickerndes Wasser in einer
feuchten Umwelt gelöste Karbonate in Form von Bikarbonaten in tiefere Schichten,
wohingegen die dabei entstehende angereicherte Lösung bei trockenem Klima durch
Kapillarkräfte in oberflächennahe Bereiche gelangte und dort nach Verdunstung Ver-
härtungen ausbildete. Zeitlich werden diese Erscheinungsformen Klimawechseln im
Pleistozän und frühen Holozän zugeordnet. Im Holozän konnten anhand der Ablage-
rungen zwei humide Phasen dokumentiert werden, deren ältere Phase zwischen ca.
9 ka und 8 ka B.P. und die jüngere von ca. 7 ka bis 5,5 ka B.P. stattfand (KHALIFA 2003).
Fossile lakustrine Sedimente finden sich zudem in den Sandwüstengebieten des
Jemens wieder. LÉZINE et al. (1998) weisen bei Al Hawa im Ramlat as-Sab’atayn Seeab-
lagerungen mit einer Mächtigkeit von mehr als zwei Metern nach, die anhand von ein-
geschlossenen Algen und Muscheln (Melania-Arten) auf ein Alter zwischen 8.700±100
und 7.215±80 Jahren B.P. datiert wurden. Auf SPOT-Satellitenbildern lassen sich
noch heute durch veränderte Reflektionseigenschaften ehemalige Abflußkanäle bele-
89
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
gen, die während humiderer Klimaphasen Niederschläge vom südlich angrenzenden
Hochland bis in das Becken des Ramlat as-Sab’atayn abführten. Die dabei abgela-
gerten Schotter- und Kiesbänder treten heute oberflächlich nicht mehr zu Tage, sind
aber teilweise durch verstärkten Pflanzenbewuchs im Bereich des ehemaligen Fluß-
verlaufs direkt nachweisbar (INIZAN et al. 1998). Die abgelagerte Schluff-Sequenz, die
an ihrem Nordrand stärker ausgeprägt ist, da sich im Süden der Einfluß terrigener
Sedimente negativ auf die Ausbildung der Seen auswirkte, entspricht weitestgehend
einem humiden Intervall im frühen Holozän, das in dieser Region der Arabischen
Halbinsel an eine Intensivierung des Südwest-Monsuns gekoppelt war. Gegen 8,7 ka
B.P. sorgten höhere und regelmäßigere Niederschläge für das erstmalige Vordrin-
gen von Abflußwasser in die Senke. Zu dieser Zeit herrschte in der Region noch ein
arides Klima, das gerade zu humideren Bedingungen überging. Die zur Verfügung
stehende Feuchtigkeit in der Folge reichte jedoch für die Ausbildung permanenter la-
kustriner Umweltbedingungen aus, die mindestens 500 Jahre lang andauerten. Wäh-
rend dieser Zeit fluktuierte der Pegelstand innerhalb der kleinen Wasserflächen. Eine
zwischenzeitige Austrocknung wie im Bereich der An Nafud (s.u.) setzte jedoch nicht
ein. Dieses deutet auf relativ stabile Klimaverhältnisse hin. In den Mergeln eingela-
gerte Pflanzenpollen stimmen in ihrer Zusammensetzung überwiegend mit rezenten
Arten überein und lassen damit vermuten, daß bereits zu Beginn des Holozäns Ve-
getation der Wüsten- und Halbwüsten in diesem Gebiet dominierte, die in Verbin-
dung mit Passatwinden aus nördlichen Richtungen stand (LÉZINE et al. 1998). Neben
den holozänen Seeablagerungen waren in der Ramlat as-Sab’atayn Region weitere
(wahrscheinlich ältere) lakustrine Sedimente nachweisbar, die sich jedoch als nicht
datierbar erwiesen (INIZAN et al. 1998). Diese könnten zeitlich den spät-pleistozänen
Seen in der Rub’ al Khali entsprechen (MCCLURE 1984), als im Süden Arabiens ähnlich
feuchte Bedingungen wie im Holozän vorherrschten.
Im Bereich des jemenitischen Hochplateaus in der Region Dhamar lassen sich
verbreitet Hinweise auf die Existenz einer holozänen Bodenbildungsphase mit asso-
ziierten temporären Seen. finden. Die längste Sequenz spät-pleistozäner und holozä-
ner Umweltveränderungen in der Region um Qa Shir’ah zeigt über einem alluvialen
Komplex mit Tephraeinlagerungen und einer Schicht aus Sanddünensedimenten, die
wahrscheinlich während der spät-pleistozänen Feuchtphase bzw. der LGM entstan-
den sind, einen humiden Paläosol (Jahran), der in einigen Bereichen von lakustrinen
Sedimenten unterlagert wird. Die Datierung der Seeablagerungen durch die C14-Me-
thode ergab ein Alter zwischen 12,1 und 7,4 cal. ka B.P., wobei Seebildungsphasen
lokal auch noch bis 3,8 cal. ka B.P. nachgewiesen werden konnten. Ein vereinzeltes
90
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Vorkommen von Torfablagerungen wurde auf 9820±60 Jahre B.P. datiert und bestä-
tigt damit die Daten der lakustrinen Sedimente (DAVIES 2003). Da unter heutigen Klima-
bedingungen diese Region des jemenitischen Hochlandes keine stehenden Gewässer
noch Torfmoore aufweist, deuten die lakustrinen Sedimente, die in halbgeschlosse-
nen Becken mit nur begrenztem Abfluß entstanden, auf signifikant humidere Verhält-
nisse im frühen bis mittleren Holozän hin. Diese Verbesserung der Klimasituation
kann dabei auf eine Zunahme der effektiven Niederschläge, auf eine Abnahme der
Evaporation oder auf eine Kombination beider Faktoren zurückgeführt werden. Nach
dem – bis auf wenige Ausnahmen – Austrocknen der Seen um 7,4 cal. ka B.P. entstan-
den in der Region verbreitet – nicht nur in den Tälern, sondern auch an Hängen und
auf den Hochplateaus – Böden aus schluffigem bis tonigem Lehm mit größeren Hu-
musanteilen und Karbonatablagerungen entlang von ehemaligen Wurzelzwischen-
räumen. Die Jahran-Böden, die auf eine Phase von Oberflächenstabilität hindeuten,
lassen sich in zwei Zeitintervalle unterscheiden. Eine Phase von ca. 11 bis 4,8 cal. ka
B.P., in der keine signifikanten anthropogenen Einflüsse festgestellt werden konnten
und einen Abschnitt von ca. 6,8 bis 4,1 cal. ka B.P., der von menschlichen Aktivitäten
geprägt wurde, so daß das jüngere Bodensegment nicht mehr als „ursprünglich“
bezeichnet werden kann. Beide entstanden wahrscheinlich unter Grasland/Savan-
nen-Bedingungen, können sich aber auch als Waldboden aufgrund eines – klimatisch
begünstigten – dichteren Baumbestands entwickelt haben (WILKINSON 2005). WILKINSON
(1997) vermutet, daß höhere Niederschläge die Entwicklung einer dichten Vegeta-
tionsdecke begünstigten, die ihrerseits die Mobilisierung mineralischer Sedimente
und Gesteine verringerte. Durch die Stabilisierung des Substrats konnte sich ein
mächtiger, stabiler A-Horizont ausbilden, der heute oberhalb der hochglazialen äo-
lischen Sande zu Tage tritt. In den benachbarten intramontanen Tälern führten jene
Niederschläge – möglicherweise gekoppelt mit herabgesetzter Evaporation – zur Aus-
bildung temporärer Seen und Marschgebiete. Obwohl andere Faktoren wie z.B. ein
höherer lokaler Grundwasserspiegel vor potentiellen quartären tektonischen Aktivi-
täten als Ursache für den Paläoboden nicht ausgeschlossen werden können, deutet
die zeitgleiche Existenz analoger Ablagerungen in anderen Bereichen der Arabischen
Halbinsel auf einen Zusammenhang des A-Horizontes und der lakustrinen Sedimente
mit einer Klimaänderung hin (WILKINSON 1997). In den letzten ca. 4000 Jahren nach der
Entstehung der Seeablagerungen und des Paläosols setzte sich auch im südlichen
Arabien ein langfristiger Aridisierungstrend durch, der zusammen mit einem zuneh-
menden Einfluß menschlicher Aktivitäten durch Landwirtschaft etc. zu verstärkter Bo-
denerosion in der Dhamar Region führte (WILKINSON 2005).
91
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Vergleichbare Ergebnisse liefert eine archäologische Studie aus dem Gebiet des
südlichen Jol-Plateaus im zentral-östlichen Jemen. Im Wadi Idim, das unter heutigen
Klimabedingungen keinen Oberflächenabfluß mehr aufweist, fanden sich die Reste
alter Sinterformationen, die auf die Existenz ehemaliger Quellen und damit höhere
Niederschläge hindeuten. Während Holzkohlereste in den Sintern des nördlichen Wa-
diverlaufs die Datierung auf ein Alter von ca. 6,3 ka B.P. ermöglichten, zeigen ver-
gleichbare Ablagerungen im südlichen Teil ein deutlich geringeres Alter von ca. 5,2 ka
B.P., so daß das Vorkommen regionaler Unterschiede in Zeitpunkt, Dauer und Ver-
breitung der holozänen Feuchtphase in dieser Bergregion Südarabiens als sicher an-
gesehen werden kann (SANDER et al. 2005, MCCORRISTON et al. 2002, OCHES et al. 2001).
Im Wadi Sana, das nach Norden in das Wadi Hadhramaut mündet, finden sich
mächtige Sand- und Schluffablagerungen, die auf abwechselnde episodische fluvia-
tile Sedimentation und äolische Akkumulation von Schluffen in der Zeit von 13 bis 5 ka
B.P. hinweisen. Eingeschlossene Holzkohlereste und Brandhorizonte in den Schluff-
terrassen besitzen ein C14-Alter von 7,7 bis 5,7 ka. B.P., während vorläufige OSL-Da-
tierungen an Material der Terrassen selbst darauf hindeuten, daß die Sedimentation
des Feinmaterials zwischen 15 und 8 ka B.P. einsetzte und wahrscheinlich bis in das
mittlere Holozän (ca. 5,5 ka B.P.) andauerte (ANDERSON et al. 2004, 2005, MCCORRISTON
et al. 2002). Mehrere (< 10) dünne Schichten schwach ausgebildeter Paläosole, die in
unregelmäßigen Abständen die Schluffablagerungen durchziehen, dienen als Indika-
tor für – zumindest kurzzeitig – humidere Bedingungen, die für eine Sedimentstabili-
sierung in den Wadis des südlichen Jol-Plateaus sorgten. Das spätholozäne Klima in
der Region war um 5 ka B.P. wahrscheinlich ähnlich arid wie heute. Pflanzliche Ma-
krofossilien und Pollen, die in Klippschliefer (hasengroße Säugetiere) Exkrementen
erhalten und auf Alter zwischen 5,2 und 0,4 ka B.P. datiert wurden, zeigen eine ähn-
liche Zusammensetzung wie unter rezenten Bedingungen. Lediglich zu Beginn und
Ende der erfaßten Chronologie um 5,2 ka B.P. und von 2,1 bis 0,4 ka B.P. ließ sich
eine größere Anzahl verschiedener Pflanzenspezies nachweisen, während zwischen
4,6 ka und 4,2 ka B.P. deutlich weniger Arten verzeichnet werden konnten. Während
die Pollen der meisten Bäume und Sträucher über den gesamten Untersuchungszeit-
raum nachgewiesen werden konnten, treten palynologische Überreste einer heute
verbreiteten Akazienart (Acacia ehrenbergiana) nicht vor 2159 Jahren B.P. auf. Das
Fehlen dieser Pollen in älteren Exkrementen weist somit auf eine Phase mittel- bis
spät-holozäner Aridität in der Region hin, die ihren Höhepunkt wahrscheinlich zwi-
schen 5 ka und 2,5 ka B.P. erreichte (COLE & MCCORRISTON 2004). Beide Abweichungen
in der Artenvielfalt deuten aber in jedem Fall auf eine Veränderung der Pflanzenwelt
92
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
und folglich auch der Umweltbedingungen zum jeweiligen Zeitpunkt hin (MCCORRI-
STON et al. 2002).
Eine Seeausbildungsphase läßt sich auch in der An Nafud im nördlichen Saudi-
Arabien für die Zeit des holozänen Klimaoptimums nachweisen. Sedimente aus ze-
mentierten Sanden, dünnen Mergelschichten und vereinzelt Diatomit, die sich häufig
im Lee von Dünen ablagerten, deuten auf geringere Humidität hin, als diese während
der spät-pleistozänen Feuchteperiode gegeben war. Die ehemaligen kleinen Seen
oder Tümpel, deren Überreste aufgrund von Flugsandüberlagerungen oberflächlich
zwar kaum sichtbar sind, sich aber dennoch in die heutige Dünenlandschaft einpas-
sen, sind in ihrer Struktur inhomogener als ihre pleistozänen Vorgänger, welches als
Hinweis für diskontinuierliche Entstehungsbedingungen gewertet werden kann. So
lösten wahrscheinlich episodische Niederschläge Bodenbestandteile geringer Größe
(Schluff und Ton) aus dem abgelagerten Material und transportierten sie bis in kleine
Dünendepressionen, wo sich geringmächtige wasserstauende Schichten ausbildeten.
Abflußwasser, das sich in diesen Senken sammelte, konnte aufgrund des Tonaquiclu-
des nicht mehr in tiefere Bodenschichten versickern, sondern schloß sich zu einem
ephemeren See zusammen, dessen Pegel allein in Folge von Verdunstungsverlusten
sank. Sandablagerungen und Rutschungsvorgänge am Rand der holozänen Wasser-
körper sprechen dafür, daß die Seen in diesem Zeitintervall nicht kontinuierlich ent-
standen, sondern sporadisch austrockneten und zu einem späteren Zeitpunkt wieder
angefüllt wurden. Im Gegensatz zu ihren pleistozänen Vorgängern, die sich unterhalb
und von rezenten Akkumulationen überdeckt nachweisen ließen, passen sich die ho-
lozänen lakustrinen Ablagerungen, die mittels C14-Zerfall auf 8,4 ka bis 5,2 ka B.P.
(Konzentration der Werte zwischen 5250 und 5650 Jahren B.P.) datiert wurden, in die
heutige Dünentopographie ein. Obwohl kein direkter Hinweis auf die Entstehungszeit
der heutigen Dünen in der An Nafud existiert, deutet diese stratigraphische Anord-
nung auf einen pleistozänen (oder älteren) Dünenkern hin, der während des LGMs
von mobilen äolischen Sanden überformt wurde, bevor im Holozän innerhalb dieser
Landschaft ephemere Seen entstanden und die Dünen von Halbwüstenvegetation
stabilisiert wurden (WHITNEY et al. 1983).
SCHULZ & WHITNEY (1986) schließen aufgrund verbreiteter Anhaltspunkte für eine
holozäne Feuchteperiode Klimaschwankungen als Ursache für die lakustrinen Abla-
gerungen nicht aus, betonen jedoch, daß bereits vereinzelte zyklonale Niederschläge
aus dem Mittelmeerraum ausreichend gewesen sein könnten, um – simultan zu den
jeweiligen Regenereignissen – kurzzeitig Süßwasserkörper entstehen zu lassen.
93
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Vergleichbare Sedimente in der Nähe von Jubbah im nördlichen Saudi Arabien
deuten ebenfalls auf eine schwächere früh-holozäne Feuchteperiode in der An Nafud
als im Südwesten der Arabischen Halbinsel hin. Schwarzer sandiger Schluff mit einem
hohen Anteil von organischem Material, der zwischen zwei Sandschichten abgelagert
wurde, wird von GARRARD et al. (1981) mit Sumpfbedingungen assoziiert. Deren Alter
zwischen 6.685 und 5.280 Jahren und zeitgleiche schwache Bodenbildungsprozesse
in einem Großteil der An Nafud lassen daher vermuten, daß das holozäne Klima-
optimum nicht nur eine geringere Humidität als die spät-pleistozäne Feuchteperi-
ode aufwies, sondern sich auch regional unterschiedlich stark auswirkte. Die zonale
Anordnung mit lakustrinen Verhältnissen im Süden und der Übergang zu semi-ter-
restrischen Bedingungen im Norden legt einen Zusammenhang mit monsunalen Nie-
derschlägen aus Südwesten nahe, deren Einfluß auf das Klimageschehen zwischen
9 ka und 6 ka B.P. in höheren Breiten bedeutend geringer ausgeprägt war. Bemerkens-
wert ist jedoch, daß die holozänen Niederschläge zwar offensichtlich im nördlichen
Arabien geringer ausfielen als im stärker monsun-geprägten Süden, daß anderer-
seits aber die Seeausbildungsphase im Sandwüstengebiet der An Nafud wesentlich
länger andauerte als in der Rub’ al Khali. Während in Südarabien – mit Ausnahme der
Hochländer – die letzten bedeutsamen lakustrinen Sedimente aus der Zeit um 7,2 ka
C14 B.P. datieren, waren die Bedingungen in Nordarabien (23-25,5°N) scheinbar aus-
reichend, um die Existenz von flachen Seen bis ca. 5,3 ka C14 B.P. zu erlauben. Diese
Besonderheit könnte darauf hindeuten, daß während des holozänen Klimaoptimums
nicht ausschließlich monsunale Sommerniederschläge auftraten, sondern auch Tief-
druckgebiete aus dem Mittelmeerraum für eine höhere Feuchtigkeit in den nördli-
chen Regionen der Arabischen Halbinsel sorgten. Bei Ausbleiben der Monsunregen
durch die Zurückverlagerung der ITC nach Süden konnten diese mediterranen Nie-
derschläge eine Zeitlang die lakustrinen Bedingungen aufrechterhalten, bevor Klima-
veränderungen auch diese Zufuhr von Feuchtigkeit nach Nordarabien unterbunden
(HOELZMANN et al. 2004). PRASAD & NEGENDANK (2004) bestätigen in ihrer Untersuchung
zwar die Annahme, daß sich der Südwestmonsun bis in den Norden (max. 28°N) Ara-
biens ausdehnte, halten jedoch eine Intensivierung der Winterniederschläge aus dem
Mittelmeergebiet zu Beginn des Holozäns aufgrund unzureichender Indizien für un-
wahrscheinlich.
Ein Vergleich mit den Nachbarregionen der Arabischen Halbinsel zeigt, daß sich
monsunale Einflüsse im frühen Holozän auch positiv auf die Umweltbedingungen in
Nordafrika auswirkten. So erreichte der Monsun in Ostafrika zwar wahrscheinlich nur
Gebiete südlich von 21°N, führte dort aber ebenso zur Ausbildung von kleineren Seen,
94
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
erhöhte den Abfluß in Wadis und begünstigte die Ausbreitung von höherer Vegeta-
tion. Dagegen konnten zwischen 21°N und 28°N kaum paläoklimatische Indikatoren
für höhere Niederschläge nachgewiesen werden. Die wenigen Überreste holozäner
Tümpel deuten hingegen auf ein trockenes Klima hin, das zwar mehr Niederschläge
als heute aufwies, aber kaum mit den monsunal geprägten Bedingungen < 21°N zu
vergleichen war. Die Unterschiede in Ostafrika verdeutlichen damit erneut die Bedeu-
tung des Monsuns für die Ausbildung humiderer Verhältnisse in den Wüstengebieten
der Arabien/Ostafrika-Region im Holozän (PRASAD & NEGENDANK 2004).
Die Sebkha Umm as Samin im westlichen Oman (Abbildung 6.4) kehrte wahr-
scheinlich zwischen 9 ka und 6 ka B.P. zu Bedingungen zurück, die sie zuletzt unmit-
telbar nach dem Maximum der letzten Eiszeit aufgewiesen hatte. Die Niederschläge
reichten zu dieser Zeit nicht aus, um Tone und Schluffe mit Ursprung im Omange-
birge in größeren Mengen im lakustrinen System abzulagern, welches als Hinweis auf
schwächer ausgeprägte Humidität im Vergleich zu spät-pleistozänen Verhältnissen
angesehen werden kann. Dennoch überwog der Zufluß aus den Wadis höher gele-
gener Gebiete des westlichen Omans gegenüber dem Grundwasseraufstieg aus älte-
ren geologischen Schichten, der in erster Linie durch Niederschläge in der montanen
Abbildung 6.4: Die Sebkha Umm as Samin an der Grenze zwischen Saudi Arabien und Oman. Abgren-
zung nach Westen durch die Sande der Rub‘ al Khali sowie im Norden und Osten durch fluviatile Sedi-
mente aus dem Oman-Gebirge. Bildmittelpunkt ca. 21°35‘N/55°56‘O. Quelle: Google Earth.
95
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Südregion Omans gespeist wurde (HEATHCOTE & KING 1998). Den Ablagerungen in den
oberen Bereichen der Sebkha ließ sich ein Alter von 6,0±0,6 ka B.P. zuweisen. Diese
Sedimente wurden in einer Süßwasserumgebung abgesetzt und bilden den zeitlich
letzten Hinweis auf humide Bedingungen im mittleren Holozän (JUYAL et al. 1998).
Nach ca. 6 ka B.P. begann bei arideren Umweltbedingungen eine Rückentwicklung
zur Sebkha, die seitdem primär durch Sandablagerungen aus der westlich angren-
zenden Rub’ al Khali geprägt ist. Oberflächlicher Abfluß aus den umliegenden Wadis
ist für das Gesamtsystem der Umm as Samin nahezu unbedeutend, da nur nach sel-
tenen episodischen oder periodischen Niederschlägen Wasser aus dem Hochland
das Sebkha-Gebiet erreicht. Entscheidenden Einfluß auf die heutige Erscheinungs-
form besitzen hingegen Grundwässer, die aus tiefer liegenden tertiären Kalksteinfor-
mationen bis in die oberen Bereiche des Bodens vordringen und dort als Nachschub
für oberflächlich verdunstendes Wasser dienen (HEATHCOTE & KING 1998).
In den Vereinigten Arabischen Emiraten konnten bislang kaum lakustrine Sedi-
mente nachgewiesen werden. Eine Ausnahme bildet eine Sequenz holozäner Seese-
dimente, die im Gebiet um Awafi im Emirat Ras al Khaimah über einen Zeitraum von
fast 10.000 Jahren diskontinuierlich abgelagert wurden. Über einer Schicht äolischer
Sande aus der Zeit des letzten glazialen Maximums (siehe Kapitel 5.1) bildeten sich
in drei unterscheidbaren Phasen flache Seen aus, deren abgelagerte Sedimente und
eingeschlossene Pollen und Phytolithe Rückschlüsse auf Klima und Vegetation im
Holozän erlauben.
Die älteste dieser Phasen konnte auf ein Alter von 8,5 bis 5,9 cal. ka B.P. datiert
werden und weist in dieser Zeit hohe Unterschiede in der jeweiligen Ablagerungsge-
schwindigkeit der Sedimente auf. Nach einer Episode sehr hoher Ablagerungsraten
von bis zu 27,5 mm pro Jahr für den Zeitraum von 8 bis 7,85 cal. ka B.P. nahm die Ge-
schwindigkeit bis 5,9 cal. B.P. auf weniger als 0,3 mm pro Jahr ab. Das Pollenspektrum
wird von Süß- und Riedgräsern dominiert, in jüngeren Schichten finden sich zuneh-
mend auch Pollen von Bäumen und Büschen. Unter den Phytolithen überwiegen die
Pooide – als Hinweis auf ein kühl feuchtes Klima –, während Panicoide (warm feucht)
und Chloridoide (warm trocken) nur zu weniger als 5 % bzw. in Spuren festgestellt
werden konnten. Diese Werte sprechen für eine Stabilisierung der Sanddünenfelder
durch die Ausbreitung von Savannen- und „Waldland“-Vegetation, die in erster Linie
von C3-Pflanzen und nur zu einem geringen Teil von C4-Elementen gebildet wurde.
Die Ablagerungen der zweiten Phase von ca. 5,9 bis 4,5 cal. ka B.P. bestehen aus
Mergeln, in die zunehmend Sand eingelagert wurde. Die Ablagerungsgeschwindig-
keit ist zu diesem Zeitpunkt wieder höher als gegen Ende von Phase 1 und beträgt
96
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
zwischen 5,9 und 5,5 cal. ka B.P durchschnittlich 9,7 mm pro Jahr und von 5,5 bis
4,4 cal. ka B.P. ca. 3 mm pro Jahr. Pollen von Süß- und Riedgräsern überwiegen wie
in den älteren Ablagerungen, während der Anteil von Baum- und Strauchpollen kon-
tinuierlich abnimmt. Bei den Phytolithen ist ein leichter Anstieg bei den Pooiden und
ein starker Zuwachs bei den Panicoiden feststellbar. Diese Faktoren deuten darauf
hin, daß die Aridität in der Region um Awafi nach 5,9 cal. ka B.P. zunahm und sich
nur noch ein diskontinuierliches Seesystem ausbilden konnte. Die zunehmende Trok-
kenheit spiegelt sich auch in der zunehmenden Ausbreitung anpassungsfähigerer C4-
Pflanzen gegenüber den an humidere Klimate gewöhnten C3-Arten wider.
Die obersten Ablagerungen der dritten Phase nach 4,5 cal. ka B.P. bestehen bis
zu einer Tiefe von ca. 40 cm überwiegend aus sandigen Mergeln, in die eine Schicht
Sand – als Hinweis auf eine Reaktivierung der Sanddünen – eingeschlossen ist. Ober-
halb dieser Grenze lassen sich nur noch karbonatreiche Sande mit Laminierungen
nachweisen. Im Übergang von Sedimentationsphase 2 zu 3 fehlen sowohl Pollen als
auch Phytolithe. Pollen existieren auch nur in dem Bereich von 40-50 cm und stam-
men in erster Linie von Süßgräsern, während Phytolithe lediglich zwischen 70 cm
und 40 cm auftreten und einen leichten Anstieg bei den Pooiden und Panicoiden bei
40 cm aufweisen. Auffällig ist die starke Zunahme des Anteils der Chloridoide bei
50 cm auf mehr als 15 %, was eine spärliche Vegetationsbedeckung von C4 dominier-
ten Gräsern hindeutet.
Zusammenfassend kann man feststellen, daß die Seeausbildungsphase bei Awafi
später (ca. 8500 cal. Jahre B.P.) als in den meisten anderen Gebieten der Rub’ al Khali
einsetzte, was sich wahrscheinlich durch regionale Faktoren wie seine nördliche Lage
und den damit verzögert einsetzenden Monsuneinfluß begründen läßt (DAVIES et al.
2005). Zu dieser Zeit wurden die Dünen stabilisiert und es bildete sich ein See aus, der
seine maximale Tiefe wahrscheinlich zwischen 8,1 und 7,6 cal. ka B.P. erreichte und
von Savannen-Grasland mit einer Dominanz von C3-Pflanzen umgeben wurde. Im
Gegensatz zu anderen Seeablagerungen in der arabischen Sandwüste dauerte die la-
kustrine Phase in den nördlichen UAE auch noch nach ca. 6 cal. ka B.P. an, obwohl der
Monsuneinfluß zu diesem Zeitpunkt zunehmend an Bedeutung verlor. Daher muß es
– ähnlich wie in der An Nafud Saudi Arabiens (s.o.) – einen Übergang von monsun-
dominierten Sommerniederschlägen zu zyklonalen Winterregen aus nordwestlicher
Richtung gekommen sein. Phytolithe und Pollen weisen jedoch darauf hin, daß sich
das Klima trotzdem erwärmte und sich die Vegetation zu C4-Grasland mit weniger
Holzelementen wandelte. Von 5,5 bis 5,0 cal. ka B.P. setzte eine erhöhte äolische Akti-
vität ein und der See wurde diskontinuierlich (PARKER et al. 2003). Die maximale Aridi-
97
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
tät wurde gegen 4,1 cal. ka B.P. erreicht, als der See vollständig austrocknete und sich
mit Sand füllte. Eine kurze Feuchtphase, die wahrscheinlich zwischen 3-4 cal. ka B.P.
stattfand, führte zu einer kurzen Wiederherstellung eines flachen Sees, der jedoch
durch die zunehmende Aridisierung in der Folgezeit wieder verdunstete und nur noch
kurzzeitig kleine Tümpel an der Oberfläche zurückließ, während die Umgebung von
wandernden Sanddünen geprägt war (PARKER et al. 2004).
Unterstützt werden diese Messungen durch eine bereits ältere Untersuchung von
GEBEL et al. (1989), die in der Nähe von Al Ain (UAE) Hinweise auf stehende Gewäs-
ser während des frühen und mittleren Holozäns fanden. Obwohl die Sedimente im
Schwemmfächerbereich von Jebel Hafit (Abbildung 6.5) primär aus Sanden mit ver-
einzelt eingelagerten Schottern bestehen, deuten Überreste von Turmdeckelschnek-
ken (Melanoides tuberculata) im oberen Teil des 3,5 m mächtigen Aufschlusses die
Existenz einer lakustrinen Phase an. Da kaum Schluff oder Ton, aber leichte Kalk-Kon-
kretionen und Gipsschichten nachgewiesen werden konnten, handelte es sich wahr-
scheinlich um einen nur flachen See, der häufig der Austrocknung unterlegen war.
Die Existenz der Melanoides tuberculata-Schalen deutet auf ein stehendes oder nur
langsam fließendes Gewässer hin. Ihre C14-Datierung ergab ein Alter von 9,7±0,09 ka
B.P. für die unterste Schicht und 6,93±0,07 ka B.P. für die jüngsten Sedimente mit
Schneckenresten. Der Wert einer mittleren Schicht von 5,79±0,1 ka B.P. konnte auf-
grund seiner stratigraphischen Lage nicht als realistisch angesehen werden, da beide
Abbildung 6.5: Wadi- und Schwemmfächersedimente in den östlichen Vereinigten Arabischen Emiraten
(Blick von Jebel Hafit) (Eigene Aufnahme).
98
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
übrigen Werte eine hohe Zuverlässigkeit aufwiesen. Die Seebildungsphase bei Al Ain
war dementsprechend nicht so stark ausgeprägt wie in der Region um Awafi, unter-
stützt in ihrem temporalen Zusammenhang jedoch ebenfalls die These einer früh- bis
mittel-holozänen Feuchtphase im Bereich der heutigen Vereinigten Arabischen Emi-
rate.
Lakustrine Sedimente finden sich weiterhin in Zwischendünenbereichen der
Wahiba im Südosten Omans bei Hawiyah wieder, die diskordant über schwach verfe-
stigtem pleistozänen Äolianit mit einem Alter von 30 bis 70 ka B.P. lagern. Ablagerun-
gen mittel- bis grobkörniger schluffiger Sande mit einer Mächtigkeit von bis zu 70 cm
enthalten dort eine Vielzahl von Land- und Wasserschnecken, Insekten und Pflanzen-
resten, die auf die Existenz kleiner Süßwasserseen hindeuten. Während fünf Proben
der lakustrinen Sedimente, die teilweise von äolischer Erosion freigelegt wurden, mit-
tels Infrarot stimulierter Lumineszenz (IRSL) auf Alter zwischen 10,6±1,5 ka B.P. und
8,4±0,8 ka B.P. (im Mittel 9,3±0,9 ka B.P.) datiert wurden, erzielten die Überreste von
Turmdeckelschnecken (Melanoides tuberculata) in der obersten Schicht der Seeab-
lagerungen ein kalibriertes C14-Alter von 10.740-11.240 Jahren B.P. Die Unterschiede
zwischen Lumineszenz- und C14-Altern für ein identisches Sedimentationsereignis er-
klären sich durch die Einflüsse von harten Wässern auf das Karbonat-Material nach
der Ablagerung. Der Wert für d18O innerhalb dieses Materials nimmt von 11 ka B.P. bis
9 ka B.P. kontinuierlich ab und wird auf den besonders starken Einfluß monsunaler
Niederschläge zu Beginn des holozänen Klimaoptimums zurückgeführt (RADIES et al.
2000, RADIES et al. 2001).
In der gleichen Studie weisen küstennahe Zwischendünen-Sedimente aus dem
frühen Holozän bei Qahid, die aufgrund von Reliefumkehr heute als bis zu 10m hohe
Restberge in Erscheinung treten, eine wechselnde interne Schichtung von Fein- bis
Grobsanden und feinerem Material aus Schluff und Ton auf. Diese Sequenz, die in
ihren oberen Abschnitten eine schwache Bodenbildung aufweist und mittel bis stark
bioturbiert ist, deutet auf eine episodische Überflutung der Zwischendünenbereiche
gegen Ende des frühen Holozäns bei starken Niederschlägen hin und wurde auf ein
Alter von 7,6±0,8 bis 5,8±0,8 ka B.P. datiert.
Sowohl Seeablagerungen als auch die Sedimente der ehemaligen Zwischendü-
nenbereiche lassen den Schluß zu, daß sich vor ca. 9.300 Jahren zu Zeiten maximaler
monsunaler Niederschläge permanente Seen in der Wahiba-Wüste des Omans aus-
bildeten. Überreste von Flora und Fauna weisen darauf hin, daß auch nach der Aus-
trocknung des Sees um 9 ka B.P. genug Feuchtigkeit vorhanden gewesen sein muß,
um ein – wenn auch fragiles – vielfältiges Ökosystem aufrecht zu erhalten. Dieser Zu-
99
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
stand, der wahrscheinlich auf Regen und Feuchtigkeit aus Nebeln in der Größe von
250-500 mm pro Jahr (bei gleichen sonstigen Bedingungen) beruhte, dauerte bis ca.
5.5 ka. B.P. an, als die Aridität und damit die äolische Aktivität weiter zunahm und
somit die Niederschläge nicht mehr ausreichten, um den Bestand dieses Ökosystem
zu sichern (RADIES et al. 2005)
JUYAL et al. (1998) untersuchten vergleichbare fossile lakustrine Sedimente am süd-
lichen Ende der Wahiba, wo sich eine durchgehende Sequenz fluviatiler Mergel mit
vereinzelten Schottern aus dem westlich angrenzenden Teil des Omangebirges in
einer ehemaligen Deflationswanne ablagerte. Die Lumineszenz-Alter von 10,3±4,0 ka
B.P. für die unterste und 8,6±1,0 ka B.P. für die oberste Schicht deuten auf kontinuier-
lich humide Bedingungen während dieses Zeitabschnittes hin. Diese Periode höhe-
rer Niederschläge hielt bis vor ca. 6.000 Jahren an und ging dann zu heutigen ariden
Klimabedingungen über, wobei zwei Hauptphasen äolischer Sandakkumulation um
2,0 ka B.P. und 0,7 ka B.P. nachgewiesen werden konnten (PREUSSER et al. 2001).
HOELZMANN et al. (1998) fassen Informationen über die räumliche Ausdehnung und
Existenz von Seen und Feuchtgebieten in Nordafrika und Arabien während des ho-
lozänen Klimaoptimums und unter heutigen Bedingungen in einem 1° x 1° Raster
zusammen. Sie schätzen, daß zwischen 9,5 ka und 5 ka B.P. 2,8 % der Fläche Nordafri-
kas und Arabiens von Seen und mindestens zusätzliche 4,6 % von Feuchtgebieten be-
deckt waren. Im Bereich der Arabischen Halbinsel verringert sich der Wert für Seen
auf 0,1 % und für Feuchtgebiete auf 4,3 %. In letzteren 4,3 % ist eine Wasserfläche mit
einer räumlichen Ausdehnung von 89.000 km2 im Nordosten der Rub’ al Khali einge-
schlossen. Lage und Dimension des Feuchtgebietes lassen vermuten, daß es sich um
die Umm As Samin im Westen Omans handelt, die jedoch aufgrund ihres enormen
Einzugsgebietes (s. o.) als nicht repräsentativ für das frühe bis mittlere Holozän ange-
sehen werden kann. Der Wert von 4,3 % dürfte damit am oberen Ende der Plausibili-
tätsskala liegen. Vergleicht man die Werte von Nordafrika und Arabien während des
Klimaoptimums – zusammen 7,4 % der Fläche – mit der heutigen räumlichen Verbrei-
tung von 0,12 % (Seen) + 0,37 % (Feuchtgebiete) = 0,49 % so deutet eine Verfünfzehn-
fachung des Areals auf bedeutend humidere Klimaverhältnisse als heute hin.
6.2 Tropfsteine und Grundwasserablagerungen
Die bereits unter 4.2 und 5.2 beschriebenen Kalksedimente hyperalkalischer Grund-
wässer bei Nizwa im nördlichen Oman zeigen ab ca. 12,5 ka B.P. einen Wandel in der
Ablagerungssystematik. Während bis zu diesem Zeitpunkt fast ausschließlich lami-
100
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
nierte Travertine abgelagert wurden, lassen sich in der Folgezeit überwiegend – in
Gesteinszwischenräume eingebettete – Karbonate und kalzifizierte Wurzelreste do-
kumentieren, die auf einen flachen oberflächennahen Grundwasserspiegel zur Zeit
des holozänen Klimaoptimums hindeuten. Humide Verhältnisse dauerten in diesem
Teil des Omangebirges offenbar bis ca. 6,2 ka B.P. an, als ein Übergang zu ariderem
Klima einsetzte. Schnelle Wechsel bei der Ablagerung der jeweiligen Travertin-Art
in der Zeit zwischen 6,2 ka und 6,0 ka B.P. weisen auf instabile Klimabedingungen
und einen allenfalls schwach ausgebildeten Grundwasserspiegel hin. Gegen 6,0 ka
B.P. hatte sich auch im östlichen montanen Bereich der Arabischen Halbinsel Aridi-
tät durchgesetzt und die Entwicklung zum heutigen Klima begonnen. In der Folgezeit
lagerten sich bei Nizwa nur noch laminierte Travertine ab und prägen seitdem das
Landschaftsbild dieser Region. Diese Interpretation der unterschiedlich ausgepräg-
ten Ablagerungsschichten wird durch geomorphologische Hinweise unterstützt. So
wurden laminierte Travertine aus der Zeit des Maximums der letzen Eiszeit nach ihrer
Ablagerung durch Abfluß in den lokalen Wadis tief zerschnitten. Da unter heutigen
Bedingungen – trotz des Fehlens jeglicher schützender Vegetationsbedeckung – die
sporadischen Niederschläge nicht ausreichen, um Einschneidung in dieser Größen-
ordnung zu initiieren, müssen diese geomorphologischen Erscheinungsformen dem
holozänen Klimaoptimum zugewiesen werden, das seinerseits im Rückschluß bedeu-
tend höhere Niederschläge besessen haben muß, um Vorgänge dieser Ausprägung
zu erlauben (CLARK & FONTES 1990).
Tropfsteine in der Hoti-Höhle des nordöstlichen Omans stellen Klimaarchive dar,
die einen Zeitraum von mehr als 350.000 Jahren abbilden können (FLEITMANN et al.
2001, FLEITMANN et al. 2003a). Obwohl in den Kalkablagerungen dieser Höhle keine Hin-
weise auf eine spät-pleistozäne humide Phase gefunden werden konnten, zeichnet
sich das holozäne Klimaoptimum in Form laminierter Schichten eindeutig ab.
Unter heutigen ariden bis semi-ariden Klimabedingungen und jährlichen Nieder-
schlägen zwischen 200 und 250 Millimetern bilden sich auf den Stalagmiten und Sta-
laktiten keine neuen Kalkschichten aus, da kaum unterirdisch abfließendes Wasser
vorhanden ist. Grundwasserauffüllung findet in diesem Bereich Omans fast aus-
schließlich durch periodische oder episodische Regen aus Tiefdruckgebieten statt,
die aus der Mittelmeerregion durch das Shamal-Windsystem aus Nordwest bis in
den Osten der Arabischen Halbinsel transportiert werden. Der Einfluß des Südwest-
Monsuns reicht unter heutigen Bedingungen nicht aus, um die Hoti-Region im Nord-
ost-Oman mit Feuchtigkeit zu versorgen. Monsunale Niederschläge treten nur in
Bereichen des Süd-Omans, z.B. in der Gebirgsregion bei Salala, auf. In Jahren eines
101
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
schwach ausgeprägten Südwest-Monsuns erreichen die Wolken nicht das Festland,
sondern regnen sich bereits südlich der omanischen Küste über dem Indischen Ozean
ab (BURNS et al. 2001a).
Ein Großteil der Tropfsteine dieser Höhle weist ein Alter von mehr als 110.000
Jahren auf. Zwischen ca. 77,6±2,5 ka B.P. und 9,07±0,05 ka B.P. konnten keine Ablage-
rungsphasen dokumentiert werden, welches darauf hinweist, daß die Höhle während
dieses Zeitraums zu trocken war, um Stalagmiten etc. auszubilden. Dünne tonreiche
Schichten innerhalb der Tropfsteine deuten auf den Transport feinkörniger äolischer
Sedimente hin, die sich auf deren Oberfläche ablagerten und zu einem späteren Zeit-
punkt von Karbonaten überdeckt wurden. Die holozäne humide Phase setzte gegen
9,07±0,05 ka B.P. ein und dauerte bis ca. 6,2±0,18 ka B.P. an und war von stärkeren Nie-
derschlägen als heute geprägt, erreichte jedoch nur eine bedeutend geringere Inten-
sität als während des Pluvials zwischen 125 ka und 117 ka B.P. Ab 6,2 ka B.P. können
keine Tropfsteinablagerungen mehr nachgewiesen werden, da sich das Klima in die
heutigen ariden Bedingungen umwandelte (BURNS et al. 1998). Hochauflösende U/Th-
Datierungen an den jüngsten Kalkablagerungen in den Höhlen des nordöstlichen
Omans zeigen eine Unterteilung dieses humiden Zeitabschnitts in vier Intervalle,
die von unterschiedlicher Niederschlagsintensität geprägt waren. In diesem Zusam-
menhang wird laterales Wachstum als Indikator für hohe Humidität angesehen, da
größere Mengen fließenden Wassers auch mehr karbonatreiches Material auf den
Tropfsteinen ablagern können. Hohe Sedimentationsraten konnten für den Zeitraum
zwischen 9,6 ka und 9,0 ka B.P. (0,141±0,011 mm pro Jahr) und 8,25 ka bis 7,9 ka
B.P. (0,57±0,22 mm pro Jahr) nachgewiesen werden, während die Ablagerungen von
9,0 ka bis 8,25 ka B.P (0,026 mm pro Jahr) und 7,9 ka bis 6,2 ka B.P. (0,052±0,003 mm
pro Jahr) bedeutend geringer ausfielen (NEFF et al. 2001). Diese Konzentration der Nie-
derschläge auf ein bis zwei Hauptphasen widerspricht dem allgemeinen Bild eines
durchgängig humiden holozänen Optimums und deutet auf Schwankungen inner-
halb des Klimasystems hin (vgl. Kapitel 8.3).
Im Gegensatz zu den hochaufgelösten Ablagerungen im nordöstlichen Oman konn-
ten in Tropfsteinen aus Qunf Cave und Khaf Defore im Süden Omans keine derarti-
gen Schwankungen nachgewiesen werden. Diese wurden in zwei Phasen von 10,3 ka
bis 2,7 ka B.P. und von 1,4 bis 0,4 ka B.P. abgelagert. Für den dazwischen liegenden
Zeitraum konnte kein Wachstum festgestellt werden. Ein starker Abfall der d18O-Werte
zwischen 10,3 ka und 9,6 ka B.P. deutet auf die Zunahme der Monsunniederschläge
in dieser Zeit hin. Diese Phase hoher monsunaler Feuchtigkeit dauerte bis ca. 5,5 ka
B.P. an, obwohl bereits ab ca. 8 ka B.P. eine langsame Abnahme derartiger Nieder-
102
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
schläge zu verzeichnen ist (FLEITMANN et al. 2005b). Die erste Ablagerungsphase endete
gegen 2,7 ka B.P. und setzte sich nach diesem Hiatus erst zwischen 1,4 ka und 0,4 ka
B.P. fort (siehe Abbildung 6.6). Deren Isotopen-Zusammensetzung entspricht weitest-
gehend den Eigenschaften heutiger Tropfsteine und deutet damit auf vergleichbare
Entstehungsbedingungen hin. Innerhalb dieses langfristigen Trends ließen sich wei-
terhin Schwankungen der d18O-Werte auf Jahrzehnt-Ebene feststellen (FLEITMANN et al.
2003b), deren Bedeutung in Kapitel 8.3 näher erläutert wird.
BURNS et al. (2001) assoziieren Feuchteperioden in den Tropfsteinhöhlen Omans
mit Verlagerungen der Innertropischen Konvergenzzone nach Norden und damit ver-
bundenen monsunalen Niederschlägen in Gebieten, die unter heutigen Klimabedin-
gungen nicht mehr vom Südwest-Monsun beeinflußt werden. So deutet die schnelle
Zunahme der Monsunniederschläge, die in den Tropfsteinen aus dem Süden Omans
ab 10,3 ka B.P. verzeichnet wurde, darauf hin, daß sich die ITCZ zu dieser Zeit schnell
nach Norden verlagerte (FLEITMANN et al. 2005b). Diese These unterstützen sehr nied-
rige d18O-Werte der abgelagerten Kalksedimente, die nicht allein durch Temperatur-
veränderungen begründet werden können. Während heutige Niederschläge im Osten
der Arabischen Halbinsel lediglich d18O-Werte von 0 bis -2 ‰ aufweisen, betrug dieser
im frühen Holozän -4 ‰ bis -6 ‰ und zu Zeiten der Interglaziale -6 ‰ bis -8 ‰. Hohe
Temperaturen bewirken zwar einen niedrigeren d18O-Wert, jedoch sind ca. 4,5°C nötig,
������������������
����������������
d������������
�������������
����
�������
������
Abbildung 6.6: d18O-Werte des Tropfsteins Q5 aus dem südlichen Oman zeigen eine starke Zunahme der
Niederschläge gegen 10,3 ka B.P. und eine Unterbrechung des Wachstums zwischen 2,7 ka und 1,4 ka
B.P. Der graue horizontale Balken gibt die d18O-Werte heutiger Tropfsteine wieder (verändert nach FLEIT-
MANN et al. 2003b:1738).
103
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
um d18O um ein Promille zu verringern. Bei einem Unterschied zwischen dem holozä-
nen Klimaoptimum und rezenten Verhältnissen von durchschnittlich 4 ‰ wäre somit
eine um 18°C höhere Temperatur nötig gewesen, um derart negative d18O-Werte zu
bewirken. Die Abweichung zwischen dem frühen Holozän und heutigen Temperatu-
ren betrug jedoch vermutlich nur 1-2°C. Wahrscheinlichste Quelle für derart niedrige
d18O-Werte ist daher der Sommer-Monsun über dem Indischen Ozean, der aufgrund
hoher Konvektion und monsunaler Zirkulation stark d18O abgereicherte Niederschläge
aufweist und zuletzt vor 6.000 bis 9.000 Jahren den nördlichen Oman gestreift haben
muß (FLEITMANN et al. 2001, BURNS et al. 2001a,b).
Die schnelle Zunahme der Monsunniederschläge ab 10,3 ka B.P. stimmt zeitlich gut
mit einem Anstieg der Temperatur im Bereich des Nordatlantik (Einschlüsse im GRIP-
Eisbohrkern auf Grönland) überein und deutet ebenso wie zwei synchrone Verände-
rungen der beiden Werte für GRIP und Qunf Cave um 9,1 und 8,2 ka B.P. darauf hin,
daß kurzzeitige Schwankungen (Jahrzehnt- bis Jahrhundert-Ebene) des Monsuns bis
mindestens 8 ka B.P. von „glacial boundary conditions“ bestimmt wurden (FLEITMANN
et al. 2003b, MORRILL et al. 2003).
Nach ca. 8 ka B.P. ließen die Monsunniederschläge im Süden Omans langsam nach,
da sich die ITCZ aufgrund von verringerter Juni-August Insolation bei 30°N wieder
nach Süden verlagerte (FLEITMANN et al. 2003b, 2005b). Die in manchen Untersuchun-
gen aufgezeigte plötzliche Abnahme der Niederschläge im Bereich des Indischen und
Afrikanischen Monsuns wurde in den Tropfsteinen der südlichen Arabischen Halbin-
sel nicht nachgewiesen. Die im langfristigen Klimatrend enthaltenen hochfrequenten
Schwankungen der Niederschläge im Bereich von 10-100 Jahren sind auf keine der
bereits genannten Ursachen zurückzuführen. Sie beruhen wahrscheinlich auf einer
Verbindung zu Veränderungen in der Bestrahlungsstärke der Sonne (irradiance) und
beeinflussen den holozänen Gesamttrend nur in geringem Maße (FLEITMANN et al.
2005a).
Ein Vergleich der beiden Untersuchungsgebiete im Norden und Süden Omans
zeigt, daß die Monsunniederschläge und damit auch der Beginn der Tropfsteinabla-
gerungen im Süden ca. 400 Jahre früher einsetzten. Unter Berücksichtigung der Lage
der Höhlen und dem heutigen Ausbreitungsmuster von Niederschlägen im Oman
kann damit im frühen Holozän von einer Nordwärtsverschiebung der ITCZ von 80-100
Kilometern in hundert Jahren ausgegangen werden (FLEITMANN et al. 2005a).
Während für den Zeitraum von 35-54 ka B.P. dank eines hochauflösenden Tropf-
steinarchivs Aussagen über den Monsuneinfluß im Gebiet von Socotra getroffen
werden konnten (BURNS et al. 2003; siehe Kapitel 3.2), sind die Ergebnisse für die Zeit
104
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
von 35 ka B.P. bis heute lediglich vorläufig. Obwohl eine Reihe von Datierungen und
Messungen von d18O und d14C an verschiedenen Tropfsteinen durchgeführt wurde (DE
GEEST et al. 2005, FLEITMANN et al. 2004b, FLEITMANN et al. 2002, REALE et al. 2003) existiert
bislang keine ausführliche Auswertung der erhobenen Daten. REALE et al. 2003 unter-
suchten einen Tropfstein aus Moomi-Cave (M1-4), der von 35-10,5 ka B.P. abgelagert
wurde und registrierten die niedrigsten d18O-Werte – und damit die stärksten Monsun-
niederschläge – im Bereich des Holozäns, die nach anderen Angaben (FLEITMANN et al.
2002) jedoch eine hohe Variabilität aufwiesen. Innerhalb des zeitlichen Verlaufs der
d18O-Werte ließ sich weiterhin eine Schwankung mit Jahrtausend-Rhythmus feststel-
len, die in ihrem Verlauf Veränderungen in Eisbohrkernen aus Grönland ähnelt, aber
nicht mit dieser identisch ist. D/O-Ereignisse mit geringer Amplitude waren ebenfalls
nachweisbar. Die Bedeutung von Probenauswahl und die Bestätigung ermittelter Kli-
maschwankungen in Tropfsteinen anhand von anderen Langzeitarchiven machen
jüngere Untersuchungen von SHAKUN et al. (2005) deutlich. Obwohl der beprobte
Tropfstein (M1-5) aus dergleichen Höhle auf Socotra stammt wie das Exemplar von
REALE et al. (2003), treten signifikante Unterschiede der Isotopzusammensetzung auf.
M1-5 wurde zwischen 28,5 ka und 11,1 ka B.P. abgelagert und zeigt eine gute Über-
einstimmung der Schwankungen der d18O-Werte mit Temperaturveränderungen in
Eisbohrkernen auf Grönland. Im Gegensatz zu M1-4 (REALE et al. 2003) konnten in
M1-5 die Dansgaard/Oeschger-Ereignisse D/O 1, 2, 3, die Heinrich-Ereignisse H0 und
H1 sowie der Beginn des LGMs gegen 23 ka B.P. nachgewiesen werden. Die Ergeb-
nisse von Socotra M1-5 decken sich weiterhin mit Tropfsteinuntersuchungen in den
Höhlen Chinas (WANG et al. 2005b, YUAN et al. 2004) und deuten damit auf ein geschlos-
senes Verhalten des Indischen Monsunsystems während des betrachteten Zeitraums
hin. Dagegen ist ein antiphasiges Verhalten mit nachgewiesenen Temperaturverän-
derungen im Byrd-Eisbohrkern in der Antarktis festzustellen, welches als Hinweis auf
die Existenz einer bipolaren Schwankung (möglicherweise mit Einflüssen des Indi-
schen Monsuns selbst) während dieses Intervalls interpretiert werden kann (SHAKUN
et al. 2005). Überraschenderweise existiert weiterhin im späten Holozän (< 4,5 ka B.P.)
eine Anti-Korrelation zwischen den vom Sommermonsun beeinflußten Stalagmiten
im Oman und den Tropfsteinen auf Socotra, die von Niederschlägen im Frühjahr und
Herbst gespeist werden. Eine mögliche Ursache für diese Abweichung besteht in der
zunehmenden Verkürzung der Monsundauer durch Südwärtsverlagerung der ITCZ in
den nördlichen Gebieten, während in Bereichen mit größerer Äquatornähe die Nie-
derschläge im späten Holozän anstiegen (FLEITMANN et al. 2005b).
105
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Obwohl die dargestellten Fakten bislang nur ein unvollständiges Bild der Verän-
derlichkeit und Intensität des Indischen Monsuns im Gebiet von Socotra geben, so ist
dennoch zu bemerken, daß es sich um einige der seltenen Tropfsteine handelt, die
auch während der spät-pleistozänen Feuchtphase, die verbreitet in Seeablagerungen
etc. auf der Arabischen Halbinsel zu verzeichnen ist, abgelagert wurden. Dieses kann
unter Umständen mit der Lage im heutigen Monsungürtel begründet werden, erklärt
aber nicht das Fehlen dieser Ablagerungen z.B. im südlichen Oman.
Neben ihrer Nutzung als Langzeitklimaarchiv eignen sich Tropfsteine aufgrund
ihres jahreszeitlichen Ablagerungszyklus’ auch als Nachweis für Klimaschwankun-
gen in historischen Zeiten. FLEITMANN et al. (2004c) weisen durch eine Kombination
von U/Th-Datierungen, der Zählung von „Jahresringen“ (780 Schichten auf 27 cm)
und anhand des d18O-Gehaltes von Kalzit Veränderungen der Monsunniederschläge
im südlichen Oman seit dem Mittelalter nach (vgl. Abbildung 6.7). Drei Stalagmiten
aus Kahf Defore in den Dhofar Mountains zeigen ein kontinuierliches Wachstum ohne
Unterbrechungen durch Tonbänder seit bis zu 800 Jahren und weisen untereinander
Sprünge bei den d18O-Werten zu nahezu identischen Zeitpunkten auf, sodaß Datie-
rungs-/Zählfehler ausgeschlossen werden können. Obwohl selbst in dem ältesten der
Tropfsteine kein Langzeittrend seit 1212 n. Chr. festgestellt werden konnte, existieren
nachweislich Schwankungen der Monsunniederschläge im Bereich von 10 und mehr
Jahren. So macht sich der Übergang von der mittelalterlichen Warmzeit zur kleinen
Jahre n. Chr.
Abbildung 6.7: Klimaschwankungen auf der Arabischen Halbinsel in historischen Zeiten anhand des
d18O-Wertes von Tropfsteinen aus dem südlichen Oman (verändert nach BURNS et al 2002:ACL9-4).
106
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Eiszeit um 1310 n. Chr., der in einigen Bereichen des Einzugsgebiets des Asiatischen
Monsuns (z.B. östliche Teile von China) – im Gegensatz zum allgemeinen Trend – auch
zu einem Übergang von trockenen zu gemäßigten bzw. weniger trockenen Bedingun-
gen führte (MORRILL et al. 2003), durch einen Anstieg der d18O-Werte und damit durch
eine signifikante Abnahme der Monsunniederschläge bemerkbar. Von 1310 bis 1660
n. Chr. war der Süden Omans von geringen Niederschlägen geprägt, die zwischen
1450 und 1480 n. Chr. ihr Minimum erreichten. Diese Phase geringer Humidität korre-
spondiert mit einem Zeitraum von 30 Jahren (1449-1478), in dem Temperaturrekon-
struktionen für die Nordhalbkugel die geringsten Werte ermittelten, sodaß zumindest
zu diesem Zeitpunkt von einem Zusammenhang zwischen der Abnahme der Monsun-
niederschläge und kühlen Temperaturen und damit höherer Schneebedeckung in der
nördlichen Hemisphäre ausgegangen werden muß. Wenngleich auch das Ende der
kleinen Eiszeit international umstritten ist (Angaben zwischen 1700 und 1900), endete
diese im Süden der Arabischen Halbinsel bereits kurz nach 1660 n. Chr., als die mei-
sten Monsunniederschläge wieder über dem langjährigen Mittel lagen. Es folgte von
1660 bis 1760 n. Chr. eine Phase intensiver Feuchtigkeit, bevor von 1760 bis 1800 – mit
einem Minimum von 1790 bis 1800 n .Chr. – die Niederschläge wieder signifikant zu-
rückgingen. Dieses Muster wiederholte sich von 1800 bis 1950 n. Chr. mit langfristig
überdurchschnittlichen Regenmengen (Ausnahme: 1880 bis 1900) und nahm ab 1950
wieder kontinuierlich ab (FLEITMANN et al. 2004c). Während der Rückgang der Nieder-
schläge in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts auf eine Erwärmung des Indischen
Ozean in Folge globalen Temperaturanstiegs zurückgeführt wird, deutet eine Spek-
tralanalyse der Ergebnisse darauf hin, daß Schwankungen der Monsunniederschläge
auf Jahrhundert-Ebene in Zusammenhang mit solaren Faktoren stehen (MANGINI et al.
2004) und Veränderungen auf Jahrzehnt-Ebene oder darunter entscheidend von Be-
dingungen im tropischen Pazifik und dem ENSO-Phänomen abhängen (BURNS et al.
2002b).
Die zeitlich hochauflösenden Ergebnisse der Untersuchung im Süden des Omans
und ihre gute Übereinstimmung mit vergleichbaren Klimaarchiven aus anderen Re-
gionen zeigen, daß sich Tropfsteine – in Abwesenheit von historischen Aufzeichnun-
gen – gut dazu eignen, auch das Klima der jüngeren Vergangenheit abzubilden.
In der Region Dhofar auf der Südseite der Qara Mountains bilden Tropfsteine unter
Felsdächern das jüngste Element einer aus vier Schichten bestehenden holozänen
Ablagerung. Während der unterste Abschnitt aus rein klastischer Brekzie mit Leh-
manteilen besteht, weist die darüber lagernde Matrix-Brekzie Überreste von Feuer-
steinen und Holzkohle auf. Darüber befindet sich klar abgetrennt eine Einheit, die zu
107
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
großen Teilen aus Weichtierschalen (Mollusken) besteht und ebenfalls von Feuerstei-
nen und Holzkohleresten durchsetzt ist. Das Profil wird von Tropfsteinen abgeschlos-
sen, die sich von der Höhlendecke mit einem Durchmesser von bis zu 20 Zentimetern
bis in die Molluskeneinheit erstrecken.
Die klastische Brekzie als unterster Teil der Sequenz wird als das Ergebnis von
thermoklastischen Zusammenbrüchen der Höhlendecke interpretiert, die unter re-
lativ ariden Bedingungen stattfanden. Die überlagernde Matrix-Brekzie deutet auf-
grund ihrer Zusammensetzung auf die Existenz von Lößdecken nördlich der Höhle
hin, deren Material von stärkeren holozänen Winden transportiert und durch eine
dichtere Grasbedeckung im Felsdachbereich „gefangen“ wurde. Die Datierung von
Holzkohleresten ergab für diese Schicht ein Alter von 9310±280 Jahren B.P., wodurch
auch der klastischen Brekzie ein Alter von > 9310 Jahren und damit wahrscheinlich
eine Entstehung während der LGM zugewiesen werden konnte.
Als das Ergebnis eines plötzlichen Anstiegs der Niederschläge wird die mollusken-
reiche Einheit interpretiert, da einerseits eine derart ausgeprägte Fauna von Weich-
tieren einen hohen Pflanzenbewuchs erfordert und andererseits in den Sedimenten
Kreuzschichtungen vorhanden sind, die auf hohe Abflußenergie hinweisen. Zwei Ra-
diokarbon-Datierungen an unterschiedlichen Standorten erzielten ein nahezu identi-
sches Alter von 8750±50 und 8720±60 Jahren B.P. und unterstützen damit die These
einer einzelnen starken Regenphase. Diese Ablagerungen unterlagen in der Folgezeit
der Dia- und Pedogenese, bevor zu einem späteren Zeitpunkt die Tropfsteinbildung
begann. Obwohl sich die Stalaktiten als nicht datierbar erwiesen (unrealistische Werte
von 91,5±7,8 ka B.P. aufgrund des niedrigen 230Th/232Th-Verhältnisses), deuten sie auf
einen bedeutenden Klimawandel und eine stabile geomorphologische Phase hin, die
wahrscheinlich auf Monsunniederschläge zurückzuführen ist. Ein wahrscheinliches
Alter dieser Kalzitablagerungen liegt bei 8000 bis 5000 Jahren B.P.
Im Gegensatz zu den Felsdächern auf der Südseite der Qara Mountains weisen
Höhlen im Norden dieses Gebirges nur selten Sedimentfüllungen auf. Eine Ausnahme
ist der Existenz einer schützenden Schicht aus Material zu verdanken, das zu vergan-
genen Zeiten aus der Höhlendecke ausbrach und die darunter lagernden Sedimente
vor Erosion bewahrte. Diese bestehen überwiegend aus loser, kantiger Brekzie, die
in eine Schluff-Lehm-Matrix (Löß) eingebettet ist und nur sehr wenige Holzkohlereste
und Molluskenschalen enthält. Eine AMS Radiokarbon-Datierung dieser Schalen von
7710±60 Jahren B.P. deutet darauf hin, daß auf der Nordseite der Qara Mountains
nahezu 1000 Jahre länger Brekzie in einer Lößmatrix abgelagert wurde, als im Süden,
da die Monsunniederschläge nicht bis in das Lee des Gebirges reichten. Bodenbil-
108
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
dungsprozesse auf Kolluvium aus wiederaufgearbeitetem Löß, das sich verbreitet in
Karstsenken im Norden der Qara Mountains befindet, deuten auf eine Phase einer
stabilisierten Umwelt gegen 4890±170 B.P. hin, da kein zusätzlicher Löß mehr abge-
lagerter wurde. Während die Südseite folglich über einen Großteil des Holozäns von
überwiegend humideren Bedingungen geprägt wurde, machten sich einerseits die
Auswirkungen der erhöhten Monsunniederschläge im Klimaoptimum auf der Nord-
seite erst ein Jahrtausend später bemerkbar und führten andererseits auch nur zur
Ausbildung eines semi-ariden Klimas mit Trockensteppen als dominierendem Land-
schaftselement (CREMASCHI & NEGRINO 2005). Die Qara Mountains waren im Holozän
somit eine bedeutende Klimascheide und verdeutlichen, daß in Paläoklimastudien
auch die regionalen Bedingungen bei der Landschaftsrekonstruktion berücksichtigt
werden müssen.
Sinterablagerungen in den Höhlen des As Sulb Plateaus im östlichen Saudi Arabien
und vergleichbares Material in der Nähe von Al Jirthamiyah im Süden der Tuwaiq-
Schichtstufe wurden auf 5.060±250 Jahre B.P. bzw. 6.880±290 Jahre B.P. datiert. HÖTZL
& ZÖTL (1978) interpretieren diese Sedimente als Anzeichen für höhere – eventuell
saisonale – Niederschläge in Ost- und Zentralarabien, die während einer warmen hu-
miden Phase im mittleren Holozän auftraten. Messungen an Kalktuff-Ablagerungen
in den Gebirgsregionen des westlichen Saudi Arabiens bestätigen diese Annahme
und lassen weiterhin vermuten, daß die Intensität der Niederschläge von Süden nach
Norden kontinuierlich abnahm (WHITNEY 1982).
Fossile Grundwässer aus der Zeit des frühen Holozäns können in der tertiären Umm
Er Radhuma-Formation des westlichen Omans nachgewiesen werden und wurden
mittels C14-Messungen auf Alter zwischen 10±3,6 ka und 5,7±4,9 ka B.P. datiert (AL
LAMKI & TERKEN 1996). EDGELL (1997) gibt den Zeitraum der letzten unterirdischen Was-
serspeicherung im Bereich der Arabischen Halbinsel mit 10,0 ka bis 6,0 ka B.P. an. Die
Einlagerung holozäner Niederschläge in Wasserträgergesteine war offenbar schwä-
cher ausgeprägt als während der pleistozänen humiden Phase, da ältere Aquifere be-
deutend häufiger auftreten und ergiebiger sind. Vor 5.700 Jahren endete offenbar die
Speicherung fossiler Grundwässer, als das Klima zu heutigen Bedingungen überging
und nur noch vereinzelt Akkumulationen in Form von Frischwasserlinsen oberhalb
fossiler Wässer zuließ (MACUMBER et al. 1998).
Anhand einer numerischen Grundwasserabfluß-Simulation errechneten WOOD &
IMES (2003) für das Gebiet der Liwa Oasen (UAE) eine durchschnittliche Auffüllung
der Aquifere von 1,4 mm pro Jahr in der spät-pleistozänen humiden Phase. Um diese
Zufuhr von Feuchtigkeit in der Zeit von ca. 33-19 ka B.P. zu gewährleisten, müssen
109
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
dementsprechend 200±50 mm Niederschlag pro Jahr in der südöstlichen Rub’ al Khali
gefallen sein (s.o.). Unter der Annahme, daß sich der Grundwasserspiegel in der ho-
lozänen Feuchtphase und im späten Pleistozän auf einer ähnlichen Höhe befand,
sagen die Modelle für die in den heutigen Dünen eingeschlossenen Wässer ein Alter
von 5,5 ka bis 9 ka voraus. Die C14-Datierung dieser Wässer ergab Werte von 4220-
6870 Jahren B.P. (Ø 5200 Jahre B.P., Fraktionierungsfaktor bei 30°C) bzw. 1590-7750
Jahren B.P. (Ø 5100 Jahre B.P. bei 25°C), so daß anhand dieser Übereinstimmung von
vergleichbaren Niederschlagsmengen (200±50 mm) und damit Grundwasserauffül-
lung während beider Phasen ausgegangen werden kann. Da nach 5,5 ka. B.P. kaum
noch größere Wiederauffüllungsereignisse zu verzeichnen sind, andererseits aber
Tropfsteine im nördlichen Oman die Fortdauer der Humidität bis mindestens 6,2 ka
B.P. andeuten (BURNS et al. 1998), müssen die Niederschläge in der Al Liwa Region
während dieses Zeitraums relativ schnell auf heutige Werte von ca. 50 mm pro Jahr
nachgelassen und nicht – wie häufig vermutet – langsam im Laufe von 6000 Jahren
abgenommen haben.
Hinweise auf die Herkunft dieser Niederschläge liefert die Messung stabiler Iso-
tope in den holozänen Grundwässern, die 22 Brunnen in der Al Liwa Region entnom-
men wurden. Die Untersuchung der Wässer, die nach ihrem Niederschlag offenbar
kaum signifikanter Evaporation unterlagen, zeigt stark negative Deuterium-Werte,
die auf eine Entstehung der atmosphärischen Feuchtigkeit in einer warmen und mit
hoher Luftfeuchte versehenen Luftmasse hindeuten. Der Vergleich mit Werten für
heutige Niederschläge, die über den Shamal oder durch Tiefdruckgebiete aus dem
Mittelmeerraum den Süden der Vereinigten Arabischen Emirate erreichen, zeigt, daß
diese als Quelle für die holozäne Humidität in der Region ausgeschlossen werden
können. Selbst die Ausläufer des Monsuns an der Küste des Omans zeigen unter
rezenten Bedingungen keine derart negativen Deuterium-Werte, so daß allein eine
starke Nordwärtsverlagerung der ITCZ im Sommer – und damit ein stark ausgepräg-
tes Monsunklima im Bereich der Liwa Oasen – für die hohe relative Feuchte der Luft-
massen und in deren Folge für die stark negativen Deuterium-Werte gesorgt haben
kann (STOKES et al. 2002, 2003a).
Extrem niedrige Deuterium (d)-Werte in diesen Grundwässern können auch darauf
hindeuten, daß die für die Ausbildung der Wasserkörper verantwortlichen Nieder-
schläge aus bereits zuvor verdunsteten Wasserquellen stammen. So können im Ho-
lozän z.B. höhere Niederschläge im Westen der Arabischen Halbinsel für stärkeren
Abfluß von Süßwasser aus den Höhenlagen in das Rote Meer gesorgt haben. Bei
Verlassen des Roten Meeres in den Indischen Ozean würde sich dieses Wasser über
110
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
das kühle auftreibende Tiefenwasser im Süden der Arabischen Halbinsel lagern und
mit der Strömung nach Nordosten vor die Küste des Omans gelangen. Zu Zeiten
eines verstärkten Monsuns könnten diese oberflächennahen Wasserschichten an-
schließend dort verdunsten und durch Südwestwinde in das Gebiet der Liwa Oasen
transportiert werden, um dort abzuregnen, welches die niedrigen d-Werte im Holozän
– möglicherweise aber auch in früheren Perioden (s.o.) – erklären würde (WOOD et al.
2003).
Archäologische und hydrologische Untersuchungen bei Hili in der Nähe von Al
Ain (UAE) weisen anhand der Zunahme von Brunnentiefen einen fallenden Grund-
wasserspiegel während der letzten 4500 Jahre nach. Diese Zunahme könnte theore-
tisch auch durch erhöhten Grundwasserabfluß während dieser Zeit entstanden sein,
da sich das Gefälle des Wasserspiegels jedoch nicht veränderte, muß diese auf kli-
matische Faktoren zurückzuführen sein, zumal der existierende Aquifer größtenteils
durch Niederschläge wiederaufgefüllt wird, die in der Umgebung von Hili infiltrieren
(zur Bedeutung von Wadi-Abfluß für die Auffüllung von Aquiferen bei Al Ain siehe
TANG et al. 2001). Ein Hydrograph über den Zeitraum von 4500 Jahren zeigt eine lang-
same Abnahme des Grundwasserspiegels von 2500 v. Chr. bis ca. 1650 n. Chr. Nach
1650 n. Chr. vergrößerte sich die Abnahmerate gegenüber der vorangegangenen
Phase erheblich, bevor gegen 1900 n. Chr. durch anthropogene Faktoren der größte
Abfall der Brunnentiefe zu verzeichnen war. Neben den hydrologischen Hinweisen
auf eine Klimaveränderung deuten auch archäologische Funde auf einen Rückgang
der Niederschläge von geschätzten 200-500 mm pro Jahr auf heutige 96,4 mm/p.a.
und damit auf einen Übergang von regen-gespeistem Ackerbau zu Bewässerungskul-
turen hin. Da die Abnahme des Grundwasserspiegels parallel zu der Zunahme des
CO2-Gehaltes in der Atmosphäre verläuft, liegt weiterhin die Vermutung nahe, daß
die Veränderungen auf Klimawandel – im Falle von Hili: Aridisierung – zurückzufüh-
ren ist (JORGENSEN & AL-TIKRITI 2002).
6.3 Fluviatile Ablagerungen
Ein Großteil der holozänen Terrassen im westlichen Saudi Arabien besteht zu einem
hohen Prozentsatz aus äolisch abgelagerten Schluffen, die nach ihrer originären Abla-
gerung durch fließendes Wasser erodiert und anschließend an anderer Stelle wieder
absedimentiert wurden. Diese Terrassen entstanden während eines Pluvials im frühen
bis mittleren Holozän, als genügend Feuchtigkeit existierte, um auf den Berghängen
und in Tälern eine dichtere Vegetation zu ermöglichen, die als Sedimentfalle für äo-
111
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
lisch transportiertes Material diente. Gelegentliche Niederschläge beförderten diese
Schluffe in das Flußbett, wo sie sich konzentrierten und mit der Zeit Terrassen aus-
bildeten. Überreste von Holzkohle in den obersten Schichten der Ablagerungen mit
einem Alter von 5.500 Jahren deuten an, daß in diesem Zeitraum die Humidität in
West-Arabien nachgelassen hat, da anschließend eine tiefe Zerschneidung der Sedi-
mente einsetzte (WHITNEY 1982).
Diese Angaben decken sich mit neueren Untersuchungen von AL-JUAIDI et al. (2003),
die in einer Auswaschungsebene bei Al-Harmaliah an der Ostseite des Arabischen
Schildes fluviatile Ablagerungen für den Zeitraum von ca. 10 ka bis 5 ka B.P. nach-
wiesen. Nach 5 ka B.P. lagerten sich – mit Ausnahme einer kurzen Reaktivierung um
0,8 ka B.P. – keine Sedimente mehr ab, die auf höhere Humidität in der Region hin-
deuten könnten.
ANTON (1990) merkt an, daß die humide Phase zu Beginn des Holozäns im Bereich
des Arabischen Schildes weniger von mächtigen Wadi-Ablagerungen geprägt war,
sondern sich vielmehr durch die Einschneidung episodischen Abflusses in ältere
Schotterterrassen auszeichnete. Alluvium in den Wadis As Sah’ba und Al Batin sowie
kalzifizierte Wurzelreste als Hinweis auf einen schwach ausgebildeten Paläoboden in
der Wüste Dahna deuten zwar auf ein humideres Klima als zu Zeiten des glazialen
Maximums hin, im Vergleich zur pluvialen Periode zwischen 30 ka und 20 ka B.P.
fielen die Niederschläge jedoch geringer aus.
In das frühe bis mittlere Holozän fallen wahrscheinlich auch rubefizierte Paläo-
böden im Nordosten der Qatar-Halbinsel bei Khor, die auf – zumindest kurzzeitig –
höhere Niederschläge hindeuten. Diese lagerten sich zwischen verwitterten äolischen
Sanden aus dem LGM und marinen Sedimenten aus der Zeit der maximalen holozä-
nen Transgression im Gebiet des südlichen Arabischen Golfes ab und werden dem-
zufolge von GEHIN (1988) zwischen 10.000 und 5.000 Jahren B.P. eingeordnet.
Eine spät-holozäne Feuchtphase läßt sich auch für das Hochland des Asir im Süd-
westen der Arabischen Halbinsel belegen. Das Gebiet, das unter heutigen Klimabe-
dingungen die einzigen geschlossenen Wälder (primär Bergwacholder) Arabiens
besitzt, weist in einer Höhe zwischen 1450 und 3000 m ü. NN flächenhaft überla-
gerte Paläoböden mit einer Mächtigkeit von mehreren Dezimetern auf. Die Verbrei-
tung dieses Vertic Cambisols, der auf ein Alter zwischen 6700 und 4200 Jahren cal.
C14 B.P. datiert wurde, deutet auf – zumindest regional – humidere Klimabedingungen
und eine damit um 800-900 m niedrigere untere Baumgrenze zur Zeit ihrer Entste-
hung hin. Die Bodenbildungsphase kann den Altersdatierungen entsprechend nicht
der Hochphase des holozänen Klimaoptimums zugeordnet werden, sondern fällt in
112
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
einen Zeitraum, der häufig mit der Aridisierung der Umweltbedingungen assoziiert
wird. Wie jüngere hochauflösende Untersuchungen an Tropfsteinen aus anderen Be-
reichen der Arabischen Halbinsel (z.B. FLEITMANN et al. 2004c) weisen auch die fossilen
Böden des Asirs darauf hin, daß es in einem langfristigen Klimatrend (Trockenheit)
auch Schwankungen und Übergänge zu humideren Bedingungen gab. Der auf den
Paläoböden lagernde Hangschutt und das Kolluvium können einerseits das Ergebnis
einer Klimaänderung und anschließender Erosion im Rahmen der holozänen Aridi-
sierung oder die Folge von Bodendegradation durch anthropogene Faktoren (Über-
weidung) sein (BARTH & STRUNK 2004).
An der Westseite des Omangebirges in den heutigen Emiraten Ras al Khaimah und
Sharjah lagerte das Wadi Dhaid während des holozänen Klimaoptimums eine bis zu
3,5 m mächtige Terrasse aus Schlick und Sand ab, deren basaler Teil auf 9.470±170
Jahre B.P. datiert wurde. Im Vergleich zu einer älteren Terrasse aus der Zeit zwischen
30 ka und 20 ka B.P. waren die Niederschläge zu jenem Zeitpunkt offenbar nicht aus-
reichend, um auch gröbere Schotter nach Westen zu transportieren und sie dort in
Schwemmfächern abzulagern (siehe Abbildung 6.8) (DALONGEVILLE et al. 1992, SANLA-
VILLE 1992).
Ebenfalls im Emirat Ras al Khaimah weisen AL-FARRAJ & HARVEY (2000) drei quar-
täre Phasen der Terrassenbildung des Wadi Al-Bih nach, die von Episoden tiefer Ein-
schneidung getrennt wurden. Obwohl keine genauen Datierungen für die einzelnen
Abbildung 6.8: Erodierte Reste eines alluvialen Schwemmfächers auf der Westseite des Omangebirges
(bei Buraimi) (Eigene Aufnahme).
113
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Terrassen existieren, ordnen die Autoren die jüngste Ablagerungsschicht – aufgrund
einer frühen Phase der Wüstenpflaster-Entwicklung – einer feuchten Klimaphase im
späten Pleistozän oder frühen Holozän zu (±10 ka B.P.). Die Sedimente des heutigen
Wadibodens entstanden demnach erst in der Zeit nach 6 ka B.P. (AL-FARRAJ 2002).
Postsedimentäre Kalkzemente, die sich zwischen Schottern im Oman ablager-
ten, wurden von HADLEY et al. (1998) auf 10.358 bis 3.821 Jahre B.P. datiert und lie-
fern damit einen weiteren Hinweis auf höhere früh-holozäne Niederschläge. BURNS &
MATTER (1995) untersuchten Zemente alluvialer Konglomerate im Nordoman, die sie
einem Pluvial um 9 ka B.P. zuordnen, auf ihren Gehalt an den stabilen Isotopen d18O
und d13C. Stark negative d18O-Werte deuten darauf hin, daß die Niederschläge, die für
die Ausbildung der Karbonatzemente verantwortlich waren, auf monsunale Regen
zurückzuführen sind, die häufig einen geringen d18O-Wert besitzen.
Fluviatile Ablagerungen in der nördlichen Wahiba wurden auf 10±1 ka datiert. Diese
Sedimente aus einer Tiefe von 1,5 Metern in der Nähe von Wadi Batha repräsentieren
den obersten Teil einer Ablagerungssequenz, die sich bis in 290 m Tiefe fortsetzt und
auf eine lange Geschichte fluviatiler Ablagerungen hindeutet (JUYAL et al. 1998).
Umweltveränderungen durch Klima und Meeresspiegelschwankungen im östli-
chen Oman untersuchten LÉZINE et al. (2002) anhand von Pollen und mikropaläonto-
logischen Hinweisen aus einem Mangrovensumpf bei Suwayh. Im Gegensatz zu den
heutigen Bedingungen, unter denen nur noch Mangroven der Art Avicennia auftre-
ten, zeigen Pollenablagerungen in Bohrkernen, daß vor ca. 6000 Jahren nicht nur eine
weitere Art (Rhizophora) verbreitet, sondern auch der Anteil von Avicennia im Pollen-
spektrum wesentlich höher war. Mangroven der Rhizofera-Familie treten unter rezen-
ten Bedingungen im Oman nicht mehr auf, sondern sind auf weiter südlich liegende
Gebiete der Arabischen Halbinsel (SW Jemen) beschränkt. Das um nahezu 2500 Ki-
lometer nach Norden verschobene Vorkommen dieser Mangrovenart, die hohe Kon-
zentration von Avicennia-Pollen, sowie Hinweise auf die zeitgleiche Existenz von
Pflanzengesellschaften tropischen Ursprungs deuten damit auf eine Verlagerung der
monsunalen Sommerniederschläge und damit auf eine höhere Humidität im Osten
Omans um 6 ka B.P. hin. Vor ca. 5000 Jahren wurde das Klima in der Region instabiler
und die Vegetation zunehmend von Halbwüstenelementen geprägt. Das Fehlen von
Pollenablagerungen in Sedimenten aus dieser Zeitphase deutet weiterhin auf einen
schnellen Wechsel von Trocken- und Feuchtphasen und damit auf einen Übergang
zu heutigem Klima hin, das in der Region bereits gegen 4460 Jahren B.P. erreicht
wurde.
114
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Diese Untersuchung widerspricht zeitlich jedoch Ergebnissen von GLOVER (1998),
die auf ein Vorkommen von Mangrovenvegetation im östlichen Oman auch noch
nach 4500 Jahren B.P. hindeuten. Schalenüberreste der Mangroven-Schnecke Te-
rebralia palustris, die heute nur vereinzelt an der zum Indischen Ozean gelegenen
Küste des Omans vorkommt, wurden verbreitet in archäologischen Fundstätten aus
der frühen Bronzezeit bei Ras al-Hadd nachgewiesen. Da die Ausbildung von Mangro-
venvegetation im Oman an eine – rezent nicht mehr signifikant vorhandene – Zufuhr
von Süßwasser über Oberflächenabfluß in die Küstenzone gekoppelt ist, müssen im
Untersuchungsgebiet – zumindest kurzzeitig – während des mittleren und späten Ho-
lozäns humidere Bedingungen als heute geherrscht haben. Ab 2,5 ka B.P. lassen sich
in den Fundstätten keine Terebralia-Schalen mehr feststellen und deuten damit auf
eine Abnahme der Niederschläge und den Übergang zu heutigen ariden Bedingungen
hin. Diese zeitliche Einordnung entspricht weitgehend den Annahmen zur Verbrei-
tung von Mangroven im südlichen Arabischen Golf. Obwohl bislang keine Terebra-
lia-Überreste mit einer nördlicheren Lage als Abu Dhabi verzeichnet werden konnten,
weisen Funde auf eine dichte Mangrovenvegetation entlang der Küste der Vereinig-
ten Arabischen Emirate von 6,5 bis ca. 2,0 ka B.P. hin, die jedoch erst vor weniger als
1000 Jahren fast völlig aus der Region verschwand (GLOVER 1998).
In einer ähnlichen Küstensituation des Omans, jedoch weiter südlich am Rande der
Qara Mountains gelegen, deuten geomorphologische Untersuchungen von HOORN &
CREMASCHI (2004) an, daß der Süden der Arabischen Halbinsel auch noch zu späteren
Zeiten im Holozän über genügend Oberflächenabfluß verfügte, um die Landschafts-
entwicklung der Region nachhaltig zu beeinflussen. Die Autoren vermuten, daß im
Gebiet eines Ästuars (Khawr Rawri) zwischen 2700-2350 und 1680-1530 cal. Jahren
B.P. wesentlich mehr Wasserabfluß aus den Qara Mountains in die Küstenbucht ge-
langte, als es zu späteren Zeiten der Fall war. Einen Beleg für höhere Niederschläge
während dieser Phase liefern Seeablagerungen mit einem Alter von 2310-1990 cal.
Jahren B.P. in Wadi Darbat, das in die Küstenebene entwässert. Dieses höhere Maß
an Süßwasser, das wahrscheinlich monsunalen Ursprungs war, sorgte dafür, daß
im Ästuar fluviale Aktivität über die küstenparallele Drift dominierte und sich üppige
Khawr-Vegetation ausbilden konnte. Nach 1680-1530 cal. Jahren B.P. veränderte sich
das Erscheinungsbild der Region, da aufgrund abnehmender Niederschläge kaum
noch Abfluß den Küstenbereich erreichte. Infolge der Zunahme des marinen Einflus-
ses drang zunächst salziges Meerwasser in den Khawr ein und bewirkte eine Ab-
nahme der typischen Vegetation, bevor durch küstenparallele Drift eine Sandbarriere
ausgebildet wurde, die schließlich den Ästuar völlig vom Meer abtrennte. Pollenreste
115
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
in Bohrkernen aus Khawr Rawri bestätigen die geomorphologischen Vermutungen.
Sie deuten darauf hin, daß die Region im Zeitraum von 2310-2140 bis 1680-1530 cal.
Jahren B.P. von dichter Khawr-Vegetation geprägt war, während nach dieser Zeit
salztolerante Pflanzen der Küstenebene dominierten (HOORN & CREMASCHI 2004).
6.4 Äolische und marine Ablagerungen
Während des holozänen Klimaoptimums wurde ein Großteil vormals aktiver Dünen
von Vegetation stabilisiert und äolische Dynamik weitgehend unterbunden (SARNTHEIN
1978). In den Zwischendünenbereichen bildeten sich verbreitet kleine Seen aus, die
der lokalen Fauna und – erstmals in dieser Region – auch dem frühen Menschen Rück-
zugsgebiete mit einem höheren Nahrungsangebot ermöglichten (siehe 6.1). Gegen
6 ka bis 5 ka B.P. setzte eine zunehmende Aridisierung ein, die pleistozäne Dünen
– häufig mit veränderter Ausrichtung – reaktivierte und früh-holozäne Seen verdun-
sten ließ.
In der Wahiba entstand die dritte spät-quartäre Dünengeneration (WARREN & ALLI-
SON 1998), als zwischen 6 ka und 7 ka B.P. die Stabilisierung der älteren Dünen durch
Vegetation abnahm und sich kleinere sekundäre Dünen entwickelten, die senkrecht
zum vorherrschenden Sandtransport nach Nordwest verliefen. Obwohl überlagernde
Lineardünen auf den Mega-Rücken und in Zwischendünenbereichen von heutigen
Winden überformt wurden, bestätigen diese ebenfalls eine Transportrichtung nach
Nordwest. RADIES & MATTER (2000) vermuten, daß im mittleren Holozän die Sande der
Wahiba erneut remobilisiert wurden und sich ein Teil der linearen Dünen um mehrere
hundert Meter nach Westen bis Nordwesten lateral verlagerte, bis sie ihre heutige Po-
sition einnahmen und nur noch marginal überformt wurden.
Küstennahe äolische Sedimentablagerungen aus der Wahiba, die Rückschlüsse
auf vergangene Klimabedingungen zulassen, finden sich in Form eines kleinen Hö-
henrückens bei Khuwaymah, der teilweise durch Wellenerosion abgetragen wurde.
Den untersten Teil dieser 2,80 m hohen Oberflächenform bilden kreuzgeschichtete
und schwach verfestigte äolische Sande (Alter: 14,7±1,6 ka B.P.), die auf einen Se-
dimenttransport in nördliche Richtungen hinweisen. Darüber befindet sich fast ein
Meter strukturloser Strandsand aus der Zeit zwischen 7,4±1,5 und 5,4±0,5 ka B.P., der
wiederum von rund 50 cm Paläoboden überlagert wird. Das Profil wird von jeweils
rund 50 cm Sebkhaablagerungen mit einem Alter vom 3,6±0,4 ka B.P. und einer Cal-
crete-Schicht abgeschlossen, die den Höhenrücken vor anschließender Erosion be-
wahrte. Während der unterste Teil der Ablagerung gut zeitlich mit den Äolianiten bei
116
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Ra’s Ruways (vgl. Kapitel 5.1) übereinstimmt, repräsentieren die Strandablagerun-
gen mit einem mittleren Alter von 6,2 ka B.P. Sedimente, die im mittleren Holozän
bei einem hohen globalen Meeresspiegel abgelagert wurden. Der mächtige Paläobo-
den kann aufgrund seiner datierten Deckschicht aus Sebkhamaterial in maximal 2600
Jahren abgelagert worden sein, während das Calcrete maximal 3600 Jahre alt sein
kann. Da jedoch keine vergleichbaren Ablagerungen in einem größeren Umkreis exi-
stieren und diese Phase des mittleren bis späten Holozäns allgemein als arid angese-
hen wird, sind die Bodenbildungsprozesse wahrscheinlich auf regionale Faktoren an
der Küste – wie z.B. leicht höhere Niederschläge oder einen oberflächennahen Grund-
wasserspiegel – zurückzuführen (PREUSSER et al. 2005, RADIES et al. 2004).
Ähnliche Reaktivierungsprozesse wie in der Wahiba können für weite Bereiche der
Sandwüsten der Arabischen Halbinsel postuliert werden, deren rezente Akkumulatio-
nen von pleistozänen Vorgängern unterlagert werden und als Ausgangsmaterial für
eine neue Dünenbildungs- bzw. Modifikationsphase dienten. Diese Vorgänge der ra-
schen Erosion und Kannibalisierung älterer Ablagerungen wurden entlang der Küste
des Arabischen Golfs von einem um bis zu drei Meter höheren Meeresspiegel als heute
zwischen 6 ka und 3,5 ka B.P. (LAMBECK 1996) begünstigt, da der ehemalig trockene
Meeresboden und ein Teil der Küstendünen überflutet war und dementsprechend
keinen Sedimentnachschub für die Sandwüsten im Landesinneren liefern konnte. Der
ungesättigte Wind erodierte somit küstennahes – häufig karbonatreiches – Material
bis auf den lokalen Grundwasserspiegel (EVANS et al. 1969), das nun zur Überformung
älterer Sedimente zur Verfügung stand. Die Anfänge dieser Entwicklung lassen sich
bis 14 ka B.P. zurückverfolgen, als der Indische Ozean durch die Straße von Hormuz
nach der pleistozänen Austrocknung wieder in den Arabischen Golf vordrang. Gegen
12 ka B.P. erstreckte sich ein schmaler Wasserweg in den tiefsten Bereichen des ehe-
maligen Meeresbodens mehrere hundert Kilometer nach Westen. Zwischen 12 ka
und 8 ka B.P. setzte ein rascher postglazialer Meeresspiegelanstieg ein, der nicht kon-
tinuierlich, sondern innerhalb einiger weniger aktiver Phasen erfolgte (vgl. Abbildung
6.9). TELLER et al. (2000) schätzen, daß der Arabische Golf zwischen 13 ka und 6 ka
B.P. jährlich durchschnittlich 140 Meter weiter in sein ehemaliges Becken vorrückte,
wobei die Phasen zwischen 12 ka und 11 ka B.P., 9,5 ka und 8,5 ka B.P. sowie um
7,0 ka B.P. von bedeutend schnellerer Ausbreitung geprägt waren. Neben eustati-
schen Faktoren – der Arabische Golf war zu Beginn der Überflutung aufgrund der
fehlenden Wasserauflast noch leicht erhöht – beeinflußten auch topographische Be-
dingungen das Vordringen des Wassers. In den tiefen – heute submarinen – Tälern
entlang der iranischen Küste und im Zentralteil des Arabischen Golfs, der auf einer
117
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Länge von 500 Kilometern nur eine Höhenanstieg von 18 Metern aufweist, drang
das Meer wahrscheinlich innerhalb eines Jahres mehr als einen Kilometer vor und
erreichte gegen 6 ka bis 5 ka B.P. seine heutige Ausdehnung, stieg bis 3,5 ka B.P.
jedoch weiter an. Hinweise auf diesen holozänen Meeresspiegelanstieg finden sich
verbreitet auf der Südseite des Arabischen Golfes. So existieren auf Marawah Island
vor der Küste Abu Dhabis holozäne marine Sedimente, die über einen Meter über
dem heutigen Meeresspiegel lagern. Zu diesem Zeitpunkt war ein Großteil der fla-
chen Insel überflutet, so daß nur die höheren Gebiete pleistozänen Ursprungs keiner
marinen Überformung unterlagen (EVANS et al. 2002). 10 km südlich von Dhahran an
der Ostküste Saudi Arabiens finden sich Hinweise auf archäologische Stätten, die
von holozänen Meeresspiegelschwankungen betroffen waren. Einige Kilometer land-
einwärts vom heutigen Küstenverlauf wird die Landschaft von flachen Niederungen
und kleineren – durch Winderosion entstandenen – Auszahnungen in ca. 1,2 Metern
Höhe über der Flutwasserlinie geprägt. Die Ablagerungen in den Senken bestehen
überwiegend aus Schluffen und Sanden, in die Muschelschalen eingebettet sind und
repräsentieren ehemalige Flachwassersedimente, die in Lagunen, geschützten Buch-
����
��������
� � � � � �
���������
���������������
��������������������������
����������
�� �������
� �����
� ��������������
�� ������������
� ������������
��� ����������������������������
� ������
���� ������������������������������������
������������������
�������������
Abbildung 6.9: Dünenanordnung auf der Arabischen Halbinsel und Stadien der post-glazialen Flutung
des Arabischen Golfes (verändert nach GLENNIE 1998:286).
118
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
ten und der Intertidalzone abgelagert wurden; die schmalen Einbuchtungen entspre-
chen der Splash-Zone bei Hochwasser. Die nur wenige Zentimeter mächtige Schicht
mariner Sedimente, die damit auf eine kurze Überflutungsphase hinweist, lagert über
einem „sterilen“ Sandpaket, das an seiner Oberfläche verbreitet kulturelle Überreste
enthält. Auf diesen finden sich vereinzelt Überreste von Rankenfüßern, deren Abla-
gerungszeitpunkt in Kombination mit der Altersermittlung der Muschelschalen auf
ein C14-Alter zwischen 4320±80 und 4430±90 Jahre v. Chr. bestimmt werden konnte.
Das häufige Vorkommen anthropogener Siedlungsreste und die nur schwach ausge-
prägten marinen Ablagerungen weisen auf ein plötzliches – aber wahrscheinlich nur
wenige Jahre andauerndes – Überflutungsereignis hin, daß die nur knapp über dem
Meeresspiegel liegende Fischersiedlung aus der ´Ubaid-Periode überschwemmte
und die Einwohner zwang, sich auf höhere Gebiete zurückzuziehen (MCCLURE & AL-
SHAIKH 1993). Holozäne Strandwälle aus marinen Sedimenten, die sich nur wenige
Meter über dem heutigen Meeresspiegel entlang von Dawhat Zulum (Half Moon Bay)
südlich der Damman Halbinsel ausbreiten, bestätigen die Vermutung, daß gegen 4 ka
B.P. der Küstenverlauf um wenige Höhenmeter landeinwärts verschoben war (WEIJER-
MARS 1999).
Ebenfalls in der Ostprovinz Saudi Arabiens, nur ca. 150 km nordwestlich von
Dhahran, in der Nähe von Jubail lassen Cyanobakterien in küstennahen Bohrkernen
Rückschlüsse auf spätholozäne Meeresspiegelschwankungen zu. Cyanobakterien, die
nie in der supratidalen Zone vorkommen und deren Wachstum auf das Intertidal be-
schränkt ist, ließen sich an zwei Stellen rund 2 km landeinwärts vom heutigen Inter-
tidalbereich unter quarzitischem Sand und marinen Sedimenten nachweisen. Deren
Datierung ergab ein Alter zwischen 980 und 1150 C14-Jahren B.P., so daß davon aus-
gegangen werden kann, daß sich die Intertidalzone vor ca. 700 Kalenderjahren un-
gefähr 2 km weiter im Inland befand als heute. Eine weitere Ausbreitung des Meeres
in der Zeit vor mehr als 700 Kalenderjahren konnte nicht dokumentiert werden, da
keine marinen Sedimente in küstenferneren Bohrkernen festgestellt werden konn-
ten. Der plötzliche Übergang von mariner zu äolischer Sedimentation deutet darauf
hin, daß sich die Quarzsande, deren Quellen vermutlich die Sandsheets im Nordwe-
sten des Untersuchungsgebietes waren, innerhalb eines kurzen Zeitraumes ablager-
ten und die Grenze des Intertidalbereichs stetig (durchschnittlich 3 m pro Jahr) nach
Osten verschoben. Mögliche Ursachen für diese schnelle Akkumulation der äolischen
Sande liegen in der Veränderung der Vegetationsbedeckung durch klimatische und/
oder anthropogene Faktoren, dem Anstieg der Windenergie und Schwankungen in
der Sedimentzufuhr (BARTH 2003, 2001).
119
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Während die meisten Autoren (s.o.) anhand von Sedimentationsfolgen belegbare
Hoch- und Tiefstände des Arabischen Golfes allein Meeresspiegelschwankungen zu-
schreiben, halten es DALONGEVILLE et al. (1993) für möglich, daß in den nördlichen Ver-
einigten Arabischen Emiraten auch tektonische Prozesse für die unterschiedlichen
Ablagerungsniveaus verantwortlich sind. Für die Zeit nach der letzten großen mari-
nen Transgression wiesen sie bei Umm al-Qowayn nördlich von Dubai vier holozäne
Meeresspiegel-Hochstände gegen 6000, 4500, 3500 und 2500 Jahren B.P. nach, die
sich durch Variationen im vertikalen Verlauf der Küste bemerkbar machen. Obwohl
größere Hebungs- und Senkungsbewegungen an der Südküste des Arabischen
Golfes in jüngerer Zeit eher selten waren, ziehen die Autoren über einen Vergleich
mit den holozänen Meeresspiegelschwankungen in Kuwait und Bahrain auch tekto-
nische Faktoren zur Erklärung der Ablagerungen bei Umm al-Qowayn in Betracht.
Einen vergleichbaren Einfluß vermutet auch GEHIN (1988) für den Nordosten Qatars,
wo die maximale Ausdehnung der holozänen Transgression mit ca. 5 ka B.P. ange-
geben wird. Im Gegensatz zu anderen Gebieten an der Nordküste der Arabischen
Halbinsel konnte bis ca. 3 ka B.P. jedoch keine signifikante marine Regression nach-
gewiesen werden, welches der Autor als einen Hinweis auf das rezente Absinken der
Qatar-Halbinsel deutet.
In jedem Fall nahm aber seit ca. 14 ka B.P. die Bedeutung des Arabischen Golfes
als Quelle für äolischen Sedimentnachschub kontinuierlich ab und begünstigte die
Abtragung küstennahen Materials zur Ausbildung neuer Akkumulationen (TELLER et
al. 2000).
Während im Pleistozän und frühen Holozän primär die Größen Aridität und Sedi-
mentnachschub die Entwicklung von Dünensystemen beeinflußten, gewinnt im mitt-
leren bis späten Holozän ein weiterer Faktor zunehmend an Bedeutung: der Mensch.
In früheren Phasen des Quartärs waren fast ausschließlich natürliche Faktoren für
Landschaftswandel und die Verbreitung oder das Aussterben von Arten verantwort-
lich. Mit der Verbreitung von Ackerbau und Viehzucht in einer traditionell von Jägern
und Sammlern dominierten Gesellschaft setzte im Holozän auch in Arabien eine
Phase ein, in der Tiere oder Pflanzen verdrängt und die Verbreitung anderer Spezies
begünstigt wurde. Der Nachweis von Pollen in holozänen Sedimenten sowie das heu-
tige Fehlen von Arten, die auf holozänen Felszeichnungen (z.B. Onager in den Emira-
ten) dargestellt sind, ist somit kein eindeutiger Hinweis auf eine Klimaveränderung,
sondern kann auch auf eine anthropogene Übernutzung zurückgeführt werden und
muß damit – ebenso wie die daraus resultierenden Folgen wie z.B. Desertifikation
aufgrund von Überweidung – mit in Klima- und Landschaftsrekonstruktionen berück-
sichtigt werden (CLEUZIOU & TOSI 1998).
120
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Umgekehrt muß sich aber auch die Frage gestellt werden, ob ehemalige Hoch-
kulturen wirklich – wie bislang häufig angenommen – aufgrund von Invasionen und
anderen anthropogenen Faktoren untergingen, oder ob abrupt wechselnde Klima-
bedingungen einen Einfluß auf deren Entwicklung hatten (CULLEN et al. 2000, HASSAN
2000). So erlebte das Akkadische Reich, das zwischen 4,3 ka und 4,2 ka B.P. seine Blü-
tezeit im Gebiet zwischen Euphrat und Tigris erreichte, einen plötzlichen Niedergang
nach 4,2 ka B.P., der sich stratigraphisch durch einen sogenannten „Kollaps“-Horizont
abzeichnet, der von einer mächtigen Schicht äolisch transportierter Schluffe überla-
gert wird. Tiefseebohrkerne im Golf von Oman zeigen nun, daß nicht nur während
des LGMs und der Jüngeren Dryas-Periode verstärkt Staub über dem Arabischen
Meer abgelagert wurden (vgl. 5.1.), sondern auch in der Zeit von 4025 bis 3625 Jahren
B.P. Diese Sedimente aus Trümmer-Dolomit und Trümmerkalzit konnten durch eine
Analyse von Neodym- und Strontium-Isotopen eindeutig einer Herkunft aus dem Be-
reich Mesopotamiens zugeordnet werden und deuten auf eine plötzliche Aridisierung
der Region um 4025 Jahren B.P. hin (CULLEN et al. 2000). Ein ähnlicher Zusammen-
hang wie für das Dolomit existiert auch für die Beschaffenheit der Pflanzenwachse in
Bohrkernsedimenten. So deuten hohe Anteile von Wachsen der für Mesopotamien
und die Arabische Halbinsel typischen C3-Pflanzen in Ablagerungen des Arabischen
Meeres auf eine Abnahme der Monsun-Niederschläge bei gleichzeitiger Intensivie-
rung der Nordwestwinde hin (DAHL et al. 2005). Obwohl anthropogene Faktoren für
den Untergang des Akkadischen Reiches nicht völlig ausgeschlossen werden können,
haben die natürlichen Umweltbedingungen diese Entwicklung zumindest unterstützt,
wenn nicht sogar ausgelöst (CULLEN et al. 2000). Die These eines klimatisch bedingten
Zusammenbruchs der akkadischen Kultur wird von vergleichbaren Ergebnissen aus
dem Süden Pakistans unterstützt. Im Gebiet des Indus-Tals ging die Harappan-Kultur
ebenfalls gegen 4,2 ka B.P. von einer hochorganisierten städtischen zu einer postur-
banen ruralen Phase mit kleineren Siedlungen über. Untersuchungen des d18O-Wertes
an Foraminiferen in einem Tiefseebohrkern aus dem nordöstlichen Arabischen Meer
zeigen im mittleren Holozän kaum Schwankungen. Gegen 4,2 ka B.P. setzte jedoch
eine starke Variabilität und eine Verschiebung zu positiveren d18O-Werten ein, die
wahrscheinlich auf geringere Niederschläge im Siedlungsgebiet der Harappan-Kultur
hinweisen. Infolge der arideren Umweltbedingungen konnte Ackerbau nur noch un-
mittelbar im Indus-Tal betrieben werden, so daß eine Aufrechterhaltung der hohen
städtischen Bevölkerung nicht mehr möglich war und sich wieder kleinere Siedlun-
gen bildeten, die sich in ihrer Lage an günstigen Standorten für die Landwirtschaft
orientierten. Der nahezu zeitgleiche Untergang bzw. Wandel von Kulturen in Mesopo-
121
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
tamien und im Indus-Tal gegen 4,2 ka B.P. deutet damit nicht auf ein nur regionales
Phänomen zu Beginn des späten Holozäns, sondern auf einen verbreitetes Klimaer-
eignis in Westasien hin, das einen tiefgreifenden Einfluß auf menschliche Ansiedlun-
gen hatte (STAUBWASSER et al. 2003, MORRILL et al. 2003).
Im Emirat Ras al Khaimah untersuchten GOUDIE et al. (2000) bei Idhn eine 40 Meter
hohe Düne, die sich zwischen 1,09±0,06 ka B.P. bis 0,08±0,02 ka B.P. innerhalb nur
eines Ablagerungsereignisses bildete (vgl. auch LANCASTER et al 2004). Extrem hohe
Sedimentationsraten von bis zu 20 m in 270 Jahren deuten darauf hin, daß Aridität
und Sedimentnachschub allein für die Entstehung dieser Düne nicht verantwortlich
gemacht werden können, zumal innerhalb dieses Zeitraums keine gravierende Klima-
schwankung nachgewiesen werden konnte (STOKES et al. 2003b). Selbst unter heuti-
gen ariden Bedingungen läßt das Klima eine Vegetation aus perennierenden Gräsern
und Büschen zu, die die rezenten Dünen weitgehend stabilisiert. GOUDIE et al. (2000)
vermuten daher, daß hoher Weidedruck innerhalb dieser Zeitspanne, die in die größte
Ausdehnung des Vereinigten Arabischen Reiches fällt, zu einer Destabilisierung der
Vegetationsdecke führte und somit die Initiierung einer neuen Düne bewirkte.
Abbildung 6.10: Mega-Barchane bei Shaybah (südöstlich von Al Liwa). Obwohl die Mega-Barchane
wahrscheinlich innerhalb relativ kurzer Zeit im mittleren und späten Holozän unter dem Einfluß von
Nordwest-Winden entstanden, lassen sich auf diesen Formen eindeutig sekundäre Akkumulationen
nachweisen, die sich unter einem anderen (kurzzeitigen) Windregime entwickelten. Bildmittelpunkt ca.
22°36‘N/53°59‘O. Quelle: Google Earth.
122
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Holozänes Klimaoptimum
Ebenfalls in den Vereinigten Arabischen Emiraten existiert eine holozäne äolische
Ablagerungschronologie für das Gebiet von Al Liwa (Abbildung 6.10). Während bislang
überwiegend von einer kontinuierlichen Aridisierung nach ca. 6 ka B.P. ausgegangen
wurde, zeigt eine 83 m lange Bohrung durch die Sandschichten eines Mega-Barchans
dieser Region Hinweise auf Phasen weiträumiger Ablagerung und gegenläufiger Wie-
deraufbereitung der Sedimente durch Erosion. Die laminierten Fein- und Mittelsande
der Düne, die über einem – auf humidere Bedingungen hindeutenden – undatierten
Gipsband lagern, wurden in der Zeit zwischen 6,8 ka B.P. (72 m Tiefe) und 2,5 ka B.P.
(42 m Tiefe) in mindestens zwei Phasen abgelagert, bevor nach 2,5 ka B.P. eine rela-
tive Stabilität der Verhältnisse einsetzte. Während zwischen ca. 6,8 ka B.P. und 3 ka
B.P. relativ konstante Sedimentationsraten von ca. 4,7 Metern in 1000 Jahren vor-
herrschten, akkumulierten die obersten 60m Sand in weniger als 100 Jahren gegen
2,8 ka B.P. Eine mögliche Erklärung für die stark unterschiedlichen Phasen der Dü-
nenbildung besteht in einer Verzögerung zwischen dem Ende der Feuchtigkeitszufuhr
ab ca. 7 ka B.P. und dem Beginn der Akkumulation äolischen Sandes. So kann die
Austrocknung nach dem Ende der holozänen Feuchtphase zunächst langsam einge-
setzt und damit eine geringe Vegetationsdecke aufrecht erhalten haben. Nach einem
Zeitraum von fast 3000 Jahren konstanter Akkumulationsraten setzte dann in einer
Phasen hoher Sedimentverfügbarkeit durch geringen Meeresspiegel die völlige Ari-
disierung ein und bewirkte die verzeichneten hohen Ablagerungsraten (BRAY & STOKES
2004, BRAY & STOKES 2003).
Neben der Feststellung, daß sich – im Gegensatz zu bisherigen Annahmen – Me-
gadünen auch innerhalb vergleichsweise kurzer Zeiträume ausbilden und räumlich
verlagern können (STOKES & BRAY 2004), zeigt die Studie, daß äolische Ablagerungen
mit komplexeren Wirkungsmechanismen auf Klimawandel reagieren als Sedimente
humider Phasen. Während die holozänen Seeablagerungen der Rub’ al Khali mehr
oder weniger genau in das holozäne Klimaoptimum fallen, läßt sich für die ariden
Folgezeit lediglich feststellen, daß die Reaktivierung der Sandwüstengebiete um ca.
6 ka B.P. einsetzte und daß äolische Ablagerungen während dem letzten Insolations-
maximum inaktiv waren. Die geomorphologische Reaktion auf den Übergang von
feuchtem zu ariden Klima und damit die Abtragung und der Erhalt von äolischen Se-
dimenten scheint somit ein komplexeres Muster aufzuweisen, als dieses bei umge-
kehrten Verhältnissen von arid zu humid der Fall ist (vgl. auch STOKES & BRAY 2005).
7
[…] weißt du irgendeinen Winkel in der Welt, wo nicht
wenigstens Kraft wäre? Der Tropfen, den du von deiner
nassen Hand abschüttelst, bleibt nicht, wohin er fällt,
sondern morgen schon findest du ihn hinweggefegt,
schon auf den Schwingen des Nordwinds, wo er sich
dem Wendekreis des Krebses naht. Wie kam es, daß er
verdunstete und nicht vielmehr reglos ausharrte? Glaubst
du vielleicht, es gäbe etwas völlig Bewegungsloses,
Kraftloses, gänzlich Totes?
Thomas Carlyle (1834)
124
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
7 Heutiger Zustand
Die Anordnung heutiger Dünensysteme läßt sich in zwei Hauptgruppen unterteilen.
Einerseits handelt es sich um Dünen, die in ihrer Genese an das Shamal-Windsy-
stem gekoppelt sind und andererseits um Akkumulationsformen, die vom Süd-
west-Monsun beeinflußt werden. Während der Südwest-Monsun unter heutigen
Klimabedingungen primär nur als formgebendes Element für die Dünen der Wahiba-
Wüste im Osten Omans angesehen werden kann, wirkt sich der Shamal-Wind aus
nordwestlicher Richtung sowohl auf die Nafud im Norden Saudi Arabiens, die Dahna
im Arabischen Schichtstufenland und die Rub’ al Khali aus, die mit einer Ausdehnung
von ca. 560.000 km2 (WILSON 1973) einen Großteil der südlichen Arabischen Halbinsel
einnimmt.
Die Dünen im nördlichen Einzugsgebiet des Shamal-Systems ordnen sich unter re-
zenten Bedingungen halbkreisförmig um einen Mittelpunkt südwestlich von Riyadh
an, während die südwestliche Rub’ al Khali von linearen Megadünen mit NO-SW-
Ausrichtung eingenommen wird (GLENNIE 1998).
Die Anordnung dieser Ablagerungssysteme spiegelt sich auch in der Verbreitung
einzelner Dünentypen wieder. So läßt sich die Rub’ al Khali anhand von Satelliten-
bildern in drei verschiedene Zonen unterteilen, die jeweils ähnliche oberflächliche
Merkmale besitzen: den von Sicheldünen geprägten Nordosten, den östlichen und
südlichen Rand der Großen Arabischen Sandwüste mit Sterndünen und ein Areal do-
minanter linearer Dünenelemente im Westen der Rub’ al Khali (BREED et al. 1979).
Abbildung 7.1 weist für den Nordosten im Bereich der Uruq al Mutaridah Sicheldü-
nen mit einer durchschnittlichen Breite von 2,8 Kilometern und einer Länge von 2,1 Ki-
lometern nach. Einzelne Elemente dieser Großformen sind im Mittel ca. 2,6 Kilometer
voneinander entfernt und tragen kleinere, sekundäre Barchane auf ihren luvseitigen
Dünenflanken. Die überlagernden barchanoiden Akkumulationsformen, deren Größe
in Richtung Hauptdünenkamm kontinuierlich abnimmt, zeigen eine Ausrichtung der
Slipfaces nach Süden bis Südosten, welches auf Sedimenttransport von Norden hin-
deutet. Die höchsten Ablagerungen dieser Art finden sich im Bereich der Al Liwa
Oase in den Vereinigten Arabischen Emiraten, wo sich Mega-Barchane in rechtwinkli-
ger Anordnung zu vorherrschenden Nordnordwest-Winden bis zu 230 Meter über die
sie umgebende Sebkhaoberfläche erheben (Abbildung 7.2).
Obwohl die genaue Entstehung jeglicher Art von Düne bislang nahezu unbekannt
oder umstritten ist, scheinen Barchane an unidirektionale Windbedingungen und ein
begrenztes Maß an verfügbarem Sediment gekoppelt zu sein. Steigt die Zufuhr an
125
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
�����������
��������
������
������
�����
���������������
��������
����
���������������
������
����������������������
������
����������
������
�����
������������
�
� �� ��� ������
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
��� ���
���
���
���
���
���
���
��� ���
���
���
���
���
���
���
������
���
������������
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
�����������
�������������
���������������������������������������
���������������������������������
���������������������
��������������
�����������������������������
�������������������������
���������������������������
������������������
�����������������������������������
����������
���������������������������
�������������������������������
����������
�������������������
�������������������������������������
������
��������
Abbildung 7.1: Dünentypen der südlichen Arabischen Halbinsel (verändert nach BREED et al. 1979:364f.).
126
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
Abbildung 7.2: Mega-Barchane in der Liwa Region der Vereinigten Arabischen Emirate. Vorherrschende
Windrichtung aus Nordwest. Bildmittelpunkt ca. 22°20‘N/54°27‘O. (Quelle: Google Earth).
Abbildung 7.3: Sterndünen im Südosten der Rub‘ al Khali (Saudi Arabien) als Folge eines komplexen
Windsystems. Bildmittelpunkt ca. 21°12‘N/55°01‘O. (Quelle: Google Earth).
127
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
geeignetem Material oder erhöht sich die Variabilität der formgebenden Winde um
einen gewissen Prozentsatz, so bilden sich transverse Dünen aus, die häufig aus den
verschmolzenen Dünenarmen mehrerer Barchane entstehen. Die Zone barchanoi-
der Dünen im Nordosten der Rub’ al Khali scheint also in ihrer Entstehung mit den
Shamal-Winden aus nördlichen Richtungen verbunden zu sein, die in diesem Bereich
der Sandwüste noch ihrem ursprünglichen Trend folgen, bevor sie sich weiter süd-
lich in einen Nordost-Passat umwandeln. Sediment steht hier offenbar nur in Gebie-
ten transverser Dünen ausreichend zur Verfügung, während barchanoide Flächen ein
Defizit aufweisen.
An den östlichen und südlichen Rändern der Rub’ al Khali gehen die Sicheldünen
allmählich in einen Bereich über, der von Sterndünen geprägt ist (Abbildung 7.3). Im
Gegensatz zu einer Vielzahl anderer Dünenformen treten Sterndünen überwiegend
isoliert auf und ordnen sich nur selten innerhalb eines geregelten Musters – z.B. in
linearer Abfolge – an. In den nördlichen Gebieten des Omans und des Jemens schei-
nen sich diese Formen an die fluviatilen Ablagerungen periodischer oder episodi-
scher Wadis aus dem südlichen Hochland anzuschließen und sich von dort aus zu
verbreiten. Hier weisen sie einen Durchmesser von 0,5 km bis 2 km auf und besitzen
eine Höhe von bis zu 150 Metern. Im Gegensatz zu kleineren Barchanen mit nord-
Variabilität der Winde (RDP/DP)
Äquivalente Sand-Mächtigkeit (m)
Stern
Linear
Barchan
Transverse Dünen
Abbildung 7.4: Einfluß von Sedimentmächtigkeit und Variabilität der Winde (ausgedrückt als Verhältnis
von resultierendem Sandfluß (RDP) zum gesamtem Sandfluß (DP) auf die Entstehung verschiedener Dü-
nenformen (verändert nach WIGGS 2001:56).
128
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
wärts gerichteten Slipfaces, die die weitaus größeren Sterndünen zum Teil überla-
gern, zeigen letztere eine Ausrichtung nach Südosten.
Sterndünen sind typisch für Bereiche, in denen mehrere Hauptwindrichtungen exi-
stieren und verfügbares Sediment kein limitierender Faktor ist (vgl. Abbildung 7.4).
Diese – nahezu stationären – Akkumulationsformen besitzen in den meisten Fällen
einen Hauptdünenarm, der quer zur dominanten Windrichtung verläuft und minde-
stens einen weiteren sekundären Arm, der sich an schwächeren Winden orientiert.
Theoretische Modelle (LANCASTER 1989) führen die Ausbildung von Sterndünen auf
die Wanderung barchanoider Dünen in Gebiete mit multidirektionalen Windsyste-
men zurück. An den südlichen Rändern der Rub’ al Khali scheint sich diese Vermu-
tung zu bestätigen, da Sicheldünen mit abnehmender Entfernung zum südarabischen
Hochland in Sterndünen übergehen. Entlang der Gebirgsfront kommt es einerseits
zur Verwirbelung der Winde aus nördlichen Richtungen, andererseits deuten aber
auch kleinere transverse Dünenelemente auf den Einfluß südlicher Winde hin. Neben
dem Sediment, das durch Dünenwanderung aus dem Norden bis in die Sterndünen-
Gebiete transportiert wurde, dürften auch lokale Quellen wie Alluvium einen Beitrag
zur Akkumulation geleistet haben.
Westlich der Uruq al Mutaridah gehen die barchanoiden Dünen zunehmend in li-
neare Elemente über, die primär eine Nordost-Südwest-Anordnung aufweisen. Im
Übergangsbereich dieser beiden Zonen befindet sich ein Gebiet komplexer Dünen,
die sich aus Mischformen barchanoider und linearer Akkumulationen zusammenset-
zen. Von diesem Punkt aus folgen die Lineardünen auf einer Länge von mehreren
hundert Kilometern einem westwärts ausgerichteten Trend und enden erst an den
östlichsten Ausläufern der Tuwaiq-Schichtstufe. An diesem südwestlichen Rand der
Rub’ al Khali (Al Awark-Region) erreichen die Lineardünen mit einer nahezu paralle-
len Anordnung ihre größte Ausdehnung und haben eine durchschnittliche Breite von
1,5 Kilometern und einen Abstand von 3,2 Kilometern (vgl. Abbildung 7.5). Auf diesen
linearen Megadünen (draa) findet sich eine Vielzahl kleinerer Akkumulationen line-
aren oder barchanoiden Typs, die in ihrer räumlichen Ausrichtung zum Wind nicht
dem Trend der primären Ablagerungen folgen (BREED et al. 1979, EDGELL 1990).
Die Entstehung dieses Dünentyps ist – ähnlich wie bei Sterndünen, transversen
Dünen etc. – umstritten. Gemeinsamer Bestandteil bisheriger Erklärungsansätze war
die Assoziation von linearen Akkumulationen mit unidirektionalen Windsystemen, in
denen sich die Dünen parallel zur dominierenden Windrichtung anordnen. Zu diesen
Theorien zählte die Umwandlung eines barchanoiden Dünenarms bei wechseln-
den Windverhältnissen in eine Lineardüne (BAGNOLD 1941) sowie die langgestreckte
129
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
Abbildung 7.5: Mega-Lineardünen in nahezu paralleler Anordnung (Al-Awark Region, Saudi Arabien,
südwestliche Rub‘ al Khali). Bildmittelpunkt ca. 16°45‘N/45°48‘O. Quelle: Google Earth.
Abbildung 7.6: Möglicher Erklärungsansatz zur Entstehung von Lineardünen durch atmosphärische
Wirbel (verändert nach WIGGS 2001:55).
130
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
Ansammlung äolischen Materials auf der Rückseite von topographischen Hinder-
nissen. Eine weitere Hypothese, die erst in jüngerer Zeit an Bedeutung verlor, er-
klärte die nahezu parallele Anordnung dieses Dünentyps mit gegenläufig rotierenden
Luftwalzen, die aus der Kombination aufsteigender Luftmassen (durch starke Ober-
flächenerwärmung) und intensiven Passatwinden entstehen und Sand aus den Zwi-
schendünenbereichen zu linearen Elementen aufschichten (siehe Abbildung 7.6). Da
der Abstand der Dünen jedoch nicht mit der Wellenlänge dieser atmosphärischen
Strömung (Taylor-Görtler-Wirbel) vereinbar ist, hat sich inzwischen die Überzeugung
durchgesetzt, daß Lineardünen in einem bidirektionalen Windsystem entstehen, das
durch wechselnde sektorale (z.B. Südost bis Südwest) Winde geprägt ist. Sekundäre
Luftströme auf der Leeseite der Düne, die durch die Ablenkung des Windes am Dünen-
kamm entstehen, begünstigen die Ausbildung kleinerer, aufgesetzter Dünenformen,
die – quer zur Ausrichtung der primären Akkumulation – über die jeweiligen Flanken
wandern. Diese Prozesse werden auch als Ursache für die laterale Verlagerung bzw.
Ausdehnung einer Lineardüne angesehen, während frühere Modelle diesen Dünen-
typ nur mit der Weiterleitung äolisch transportierten Sandes in Verbindung brachten
(BRISTOW et al. 2000).
Einen isolierten Sonderfall stellen die Wahiba im Südosten Omans und die Nafud
im Nordwesten Saudi Arabiens dar. Der Nordteil der Wahiba Wüste wird von linearen
Dünen mit einer durchschnittlichen Breite von 1,1 Kilometern und einem Abstand von
1,6 Kilometern geprägt. Einzelne Dünen, die auf ihren Flanken weitere Akkumulatio-
nen desselben Typs zeigen und damit in einigen Bereichen ein feder-artiges Ausse-
hen besitzen, weisen eine Länge von über 100 Kilometern auf und sind annähernd
Nord/Süd angeordnet. Im südlichen, küstennahen Teil der Wahiba treten verbreitet
Sicheldünen auf, deren Slipfaces nach Norden ausgerichtet sind. Sowohl Linear- als
auch Sicheldünen lassen vermuten, daß Winde aus südlichen Richtungen für die Ent-
stehung dieser Akkumulationen verantwortlich waren. Dieses Gebiet des Omans wird
im Sommer von Ausläufern des SW-Monsuns gestreift, der für die N-S-Anordnung
der Dünen verantwortlich sein dürfte (siehe auch Kapitel 8.3).
In der An Nafud im Nordwesten Saudi Arabiens sowie in ihren Übergängen zur
Ad Dahna im zentralarabischen Schichtstufenland finden sich überwiegend lineare
und transverse sowie seltenere Vorkommen von Sterndünen. Die im West- und Süd-
teil der An Nafud auftretenden Barchane, die sich teilweise seitlich zu transversen
Dünen zusammengeschlossen haben, sind das Ergebnis fast unidirektionaler Winde
aus Südwest und Westsüdwest. Im Gegensatz dazu bildeten sich die den Norden,
Nordosten und die Zentral-Nafud beherrschenden linearen Dünen unter bimodalen
131
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
Winden aus Südwest und Nordwest aus, wobei die südlichen Winde entweder die
Entstehung dominierten oder als letztes Element durch Überformung aktiv waren.
Die Form dieser Dünen entspricht jedoch nicht der gängigen – im Querschnitt annä-
hernd dreieckigen – Erscheinung einer Lineardüne, wie sie in der Rub’ al Khali oder
der Sahara vorkommt, sondern zeichnet sich durch flache, breite Rücken aus, die eine
Kette von unterbrochenen halbmondförmigen Rutschhängen (slip-faces) auf ihrer
Nordseite aufweisen. Die Größe der länglichen Sandakkumulationen nimmt in östli-
che Richtung hin ab während der Abstand zwischen einzelnen Elementen zunimmt. In
dieser Region verlieren die Lineardünen ihr ungewöhnliches Aussehen und beginnen
sich im Übergang zur Dahna allmählich bei abnehmenden Westwinden dem nördli-
chen Shamal mit einem südwärts gerichteten Trend anzugleichen. Im Südosten der
An Nafud findet sich weiterhin eine Ansammlung bis zu 200 m hoher Sterndünen, die
unter multidirektionalen Winden entstanden sein muß.
Ein Großteil (95 %) der Dünen der An Nafud ist selbst unter rezenten ariden Be-
dingungen und trotz sehr hohen Transportpotentials des Windes nicht aktiv, sondern
wird durch Vegetation oder Deckschichten gröberen oder verfestigten Materials sta-
Abbildung 7.7: Die Wahiba-Wüste im Nordosten Omans. Die „Upper“ Wahiba mit „gefederten“ N-S aus-
gerichteten Lineardünen im Norden läßt sich eindeutig von den niedrigeren Dünenakkumulationen der
„Lower“ Wahiba unterscheiden. Bildmittelpunkt ca. 21°42‘N/58°39‘O. (Quelle: Google Earth).
132
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
bilisiert. Lediglich der Dünenkamm oder kleinere – auf den größeren linearen Formen
– auflagernde Dünen aus Feinsand sind heute mobil, während die mächtigen älte-
ren Ablagerungen bis auf geringe oberflächliche Modifikationen ihr Erscheinungsbild
beibehalten und damit ein Relikt vergangener Klimaverhältnisse darstellen (WHITNEY
et al. 1983).
Randbereiche der Großen Arabischen Sandwüste, die nicht allein anhand von Sa-
tellitenbildern analysiert werden können, sondern auch der Feldforschung zugänglich
sind, können in weitere Untergruppen unterteilt werden. So lassen sich nach GLENNIE
(1994) in den Vereinigten Arabischen Emiraten mindestens sechs verschiedene Dü-
nensysteme unterscheiden (siehe Abbildung 7.8).
Pleistozäne Dünensysteme in den heutigen Küstensebkhas der Emirate wurden
nach dem postglazialen Meeresspiegelanstieg überflutet und angrenzende Berei-
che bis auf den lokalen Grundwasserspiegel abgetragen. Die heutige Sebkhaober-
fläche weist nur noch selten Anzeichen ihrer früheren Struktur in Form von kleinen
Restbergen auf, die ehemals Lineardünen repräsentierten (KIRKHAM 1998), im Holozän
jedoch als Sedimentnachschub für Akkumulationsformen im Landesinneren dienten
(A). Westlich des Omangebirges befinden sich erodierte lineare Megadünen mit einer
Ausrichtung, die zwischen SW-NO und NW-SO schwankt (HOWARI et al. 2004). In den
Dünengassen, die südlich von Jebel Hafit fluviatile Schotter und Sande aufweisen,
existieren kleinere, teils stabilisierte, lineare Dünen aus aufbereitetem Material der
Megadünen, die Ost-West ausgerichtet sind (B) (vgl. auch EL-SAYED et al. 1996). Der
Zentralteil des Emirats Abu Dhabi wird von ähnlichen Dünen wie in Zone B geprägt,
diese sind im Gegensatz zu den nördlicheren Ablagerungen jedoch WNW-OSO ange-
ordnet und werden von kleinen transversen Dünen begleitet, die nach Südsüdosten
wandern. Ausgangsmaterial für diese Akkumulationen entstand durch die Kannibali-
sierung ältere Dünensysteme und Erosion küstennaher Sedimente in Zone A (C). Das
Gebiet D, das sich unmittelbar im Süden an die Zone C anschließt, stellt ein komple-
xes Sandmeer aus kleinen – überwiegend transversen – Dünen dar. Bis zu 30 Meter
hohe Sandberge aus karbonatreichem Material, das wahrscheinlich aus den Zonen
A und B stammt, lassen keine Rückschlüsse auf eventuell unterlagernde ältere Gene-
rationen zu. Die Liwa-Region der UAE zeichnet sich durch barchanoide Megadünen
aus, die von flachen Zwischendünenbereichen unterbrochen werden. Die annähernd
stationären Dünen erheben sich bis zu 150 m aus der sie umgebenden Ebene und
weisen – ebenso wie überlagernde kleinere barchanoide Formen – auf dominanten
Sedimenttransport in südsüdöstliche Richtung hin. Ältere Ablagerungen unterhalb
der heutigen Sebkha in den Zwischendünenbereichen und die Flanken exponierter
133
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
Mesas deuten ebenfalls auf SSO-ausgerichtete Materialbewegung zu früheren Zeiten
hin (E) (siehe auch Kapitel 5.1). Im Osten der Sebkha Matti gehen kleine barchanoide
Dünen mit südlicher Ausrichtung in kleine lineare – NNO-SSW angeordnete – Dünen
über. Diese stellen den nördlichsten Ausläufer einer großen Fläche linearer Mega-
Dünen in der Rub’ al Khali dar, die sich viele hundert Kilometer nach Südwesten er-
streckt (F) (LANCASTER et al. 2004, GLENNIE 1994).
Betrachtet man die Sandwüstengebiete der südlichen Arabischen Halbinsel als
Ganzes, so wird deutlich, daß in erster Linie der Shamal bedeutenden Einfluß auf die
Entwicklung und Ausrichtung heutiger Dünensysteme hatte. Obwohl sich die Anord-
nung einiger Dünen in den Randbereichen der Rub’ al Khali nicht eindeutig mit einem
Windsystem aus nordwestlichen Richtungen in Einklang bringen läßt (dazu zählt ins-
besondere der östliche Teil im Bereich der Vereinigten Arabischen Emirate), so folgt
doch ein Großteil der Dünen – nach heutigem Wissensstand – dem Weg des Sha-
mals über die Arabische Halbinsel. Transverse Megadünen in der Al Liwa Oase mit
� ���������
�� ������
� �����
� ������������
� �����������
� �������
� ������
� ����
�� ������������
�����������������������������
�� ��������������������������
���������������������
�� ��������������������
����������������������������������
����������
����
������
�������
�����
������
����������
�����
�����
�����
����������
�������������
����������
�������������
��������
�������������
Abbildung 7.8: Dünentypen in verschiedenen Regionen der Vereinigten Arabischen Emirate (verändert
nach GLENNIE 1994:1205).
134
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Heutiger Zustand
SSO-ausgerichteten Slipfaces folgen ebenso diesem Trend wie das Gebiet paralleler
Lineardünen im Südwesten der Rub’ al Khali, die das Ergebnis nordöstlicher Winde
sind, da sich der Shamal über der Arabischen Wüste in einen Passatwind umwandelt.
In den Randbereichen beeinflussen lokale Faktoren wie topographische Hindernisse
die Entwicklung der Dünen, während der Süden (z.B. die Wahiba) im Einflußbereich
monsunaler Winde liegt.
Aufgrund heutiger arider bis hyperarider Klimabedingungen dominiert die äoli-
sche Dynamik die Landschaftsentwicklung, so daß fluviatile Prozesse in den Hinter-
grund treten. Während solche Vorgänge im späten Pleistozän und frühen Holozän
einen bedeutenden Einfluß auf die Entstehung von Oberflächenformen hatten, rei-
chen rezente Niederschläge allenfalls noch lokal begrenzt aus, um über episodischen
oder periodischen Abfluß das Landschaftsbild dieser Region grundlegend zu verän-
dern.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß zu der heutige Situation in den Sand-
wüstengebieten Arabiens während der letzten 35.000 Jahre keine direkte Analogie
existierte, da die Bedingungen entweder zu feucht oder zu trocken waren. Es kann
zwar nicht ausgeschlossen werden, daß das Klima kurz vor oder nach dem Höhe-
punkt der letzten Eiszeit einen ähnlichen Zustand annahm, dieser war dann jedoch
nur von kurzer Dauer und wurde regional von Klimaschwankungen begleitet.
8
Der Ablauf der Naturentwicklungsphasen auf diesem
unseren Planeten ist uns teilweise bekannt: Wer aber
weiß schon, von welch tieferliegenden Abläufen sie
abhängen, weiß, um welch unendlich größeren Zyklus
(von Ursachen) unser kleiner Epizyklus sich dreht?
Einer Elritze mag jeder Schlupfwinkel und Kiesel, jede
Eigentümlichkeit und jedes Ereignis ihres kleinen
heimatlichen Baches vertraut geworden sein: Versteht
die Elritze aber die Meeresgezeiten und periodischen
Strömungen, die Passatwinde und Monsune und
Mondeklipsen, durch die alle der Zustand ihres Bächleins
reguliert wird und von Zeit zu Zeit (auf ziemlich
unwunderbare Weise) vollständig aus der Fassung
gebracht und umgekehrt werden kann? Solch eine Elritze
ist der Mensch; sein Bach dieser Planet Erde; sein Ozean
das unermeßliche All; seine Monsune und periodischen
Strömungen das geheimnisvolle Walten durch
Äonen von Äonen.
Thomas Carlyle (1834)
136
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
8. Glaziale/interglaziale Stadien und ihr Einfluß auf das Klima
der Arabischen Halbinsel
Während in den vorangegangenen Kapiteln 3-6 nur im jeweiligen regionalen Kon-
text auf die kausalen Wirkungszusammenhänge zwischen kontinentaler Aridität/Hu-
midität und dem allgemeinen Klimageschehen eingegangen wurde, beschäftigt sich
nachfolgender Abschnitt mit externen Faktoren, die Einfluß auf das Klima der Arabi-
schen Halbinsel während der letzten 100.000 Jahre hatten.
8.1 Allgemeine Grundlagen
Das Klimasystem der Erde kann in Hoch- und Tiefdruckgürtel unterschieden werden,
deren Lage in erster Linie durch Temperaturdifferenzen zwischen Äquator und Pol
sowie durch den Umfang der Erdkugel – am Äquator ca. 40.000 km, an den Polen
0 km – bestimmt wird.
Unter idealen Bedingungen steigt warme Luft über dem Äquator auf und fließt in
großen Höhen in Richtung der Pole, während in bodennahen Schichten kältere Luft
aus entgegengesetzter Richtung diese Luftmassen ersetzt. Bei ca. 30° Nord bzw. Süd
verdichten sich die Luftmassen in großer Höhe zunehmend, da sich der ihnen zur
Verfügung stehende Raum aufgrund des abnehmenden Erdumfangs verkleinert. Mit
der Konzentration der Luft nimmt auch deren Gewicht zu, so daß sie allmählich ab-
sinkt und sich in diesem Prozeß zunehmend erwärmt. Ein Teil dieser absinkenden
Luftmassen setzt seinen Weg in Richtung der Pole in tieferen Luftschichten fort und
erfährt dadurch eine Abkühlung, die in diesen Breiten (z.B. Nordwest-Europa) für ein
niederschlagsreiches Klima sorgt. Der andere Teil der abgesunkenen äquatorialen
Luftmassen fließt in Oberflächennähe zu seinem Ursprungsort zurück und absorbiert
aufgrund von Erwärmung einen Großteil der regionalen Feuchtigkeit, welches zu Ari-
dität in den betroffenen Gebieten – z.B. der Arabischen Halbinsel oder der Sahara
– führt.
Ein weiterer entscheidender Faktor für die Klimaentwicklung und Windrichtung
ist die Rotation der Erde von West nach Ost. Die daraus resultierende Coriolis-Ablen-
kung führt bei Luftmassen, die sich auf den Äquator zubewegen, zur Ausbildung von
Passatwinden, die auf der Nordhalbkugel aus nordöstlichen, auf der Südhalbkugel
aus südöstlichen Richtungen wehen.
Neben diesem idealtypischen Modell des globalen Windsystems existieren eine
Reihe von lokalen Faktoren, die dieses vereinfachte Abbild modifizieren. Unterschiede
137
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
in der räumlichen Verteilung von Land- und Wassermassen lassen in den Tropen
Monsun-Winde entstehen, da sich Landflächen im Sommer schneller erwärmen als
das umgebende Meer. Im Winter drehen sich diese Verhältnisse um, da die Ozeane
die gespeicherte Wärme länger konservieren können als die Landmassen und dem-
entsprechend auch die Winde aus entgegengesetzter Richtung wehen.
Für den Untersuchungszeitraum im späten Quartär stellen Vereisungen in hohen
Breiten das entscheidende beeinflussende Element dar, weil intensive Hochdruckge-
biete über den polaren Eiskappen alle anderen Hoch- und Tiefdruckgürtel in Richtung
Äquator verschoben und sie dabei zusammenpreßten. Aufgrund hoher Luftdruckun-
terschiede innerhalb vergleichsweise geringer räumlicher Entfernungen waren glazi-
ale Perioden wahrscheinlich von intensiveren und beständigeren Winden als heute
geprägt, die hohen Einfluß auf die Oberflächenentwicklung und – über den Verdun-
stungseffekt – auch auf die Aridität der Region hatten. Während der Interglaziale
dehnte sich hingegen die äquatoriale Tiefdruckzone nach Norden und Süden aus und
beeinflußte damit wiederum die Windgeschwindigkeit, die sich durch geringere Luft-
druckunterschiede abschwächte. Die interglazialen Zeiten wirkten sich über die Ver-
lagerung der Luftdruckgürtel ebenfalls auf die Lage und Ausprägung der Monsune
aus, die auf der Nordhalbkugel – der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) folgend
– nach Norden verschoben wurden (GLENNIE 1999).
8.2 Ursachen eiszeitlicher Klimaschwankungen
8.2.1 Milankovitch-Zyklen
Eine der am weitesten verbreiteten Theorien zur Erklärung eiszeitlicher Klimaschwan-
kungen beruht auf dem serbischen Mathematiker Milutin Milankovitch, der in den
zwanziger Jahren des 20. Jahrhunderts erstmals Erdbahnelemente für längerfristige
Änderungen des Weltklimas verantwortlich machte. So bewegt sich die Erde auf
ihrem Weg um die Sonne nicht kontinuierlich auf einer identischen Bahn, sondern ist
externen Effekten (z.B. Einflüssen der anderen Planeten etc.) ausgesetzt. Milankovitch
unterschied in diesem Zusammenhang drei verschiedene Zyklen, die sich aufgrund
ihrer teilweise erheblichen Zeitdifferenz gegenseitig überlagern. Die Zyklen beruhen
auf Änderungen des Erdorbits, der Neigung der Erdachse und der Präzession (siehe
Abbildung 8.1) (ROBERTS 1998).
138
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
8.2.1.1 Erdorbit
Die Erde bewegt sich bei ihrem jährlichen Umlauf um die Sonne zur Zeit auf einer el-
liptischen Bahn mit einer Exzentrizität e von 0,0017. Dieser Wert variiert über die Jahr-
tausende jedoch zwischen 0,005 und 0,05 (THOME 1998), so daß die Erdbahn zeitweise
eine kreisförmige Form annimmt, die sich wiederum auf den sonnennächsten bzw.
sonnenfernsten Punkt eines Jahres auswirkt. Als einziger der drei Effekte betrifft die
Veränderung der Erdumlaufbahn die Erde als Ganzes. Inwieweit dieser die empfan-
gene Insolationsmenge und damit den Energiehaushalt unseres Planeten beeinflußt
ist unsicher. Man geht davon aus, daß Sonnennähe bzw. -ferne die Insolationsmenge
erhöht bzw. verringert und sich damit direkt auf die Temperatur (besonders in nie-
deren Breiten) auswirkt. DAWSON (1992:237) betont hingegen, daß die variable Entfer-
nung zur Sonne die Menge an Sonneneinstrahlung nicht verändert, sondern nur die
Saisonalität in beiden Hemisphären unterschiedlich beeinflußt. Unabhängig von den
tatsächlichen Auswirkungen wiederholt sich dieser Zyklus, der auf der Anordnung
der Planeten zueinander beruht, etwa alle 100.000 und 400.000 Jahre (siehe Abbil-
dung 8.1A).
8.2.1.2 Neigung der Erdachse
Die Neigung der Erdachse, deren Zyklus sich alle 41.000 Jahre wiederholt, beträgt
aktuell 23,44°, schwankt über lange Zeiträume hinweg betrachtet jedoch zwischen
Erdorbit (Exzentrizität): 100 ka
Neigung der Erdachse: 41 ka
Sommer Winter
Alter
Alter
Präzession: 23 ka
Sommer Winter
Alter
Abbildung 8.1: Übersicht der drei Milankovitch-Zyklen: Erdorbit, Neigung der Erdachse und Präzession
(verändert nach ZACHOS et al. 2001:687).
139
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
21,39° und 24,36°. Diese Schiefstellung der Erde wirkt sich auf die Lage der Wen-
dekreise und damit auf den Verlauf und die Ausprägung der Jahreszeiten aus. Eine
große Neigung der Erdachse verlängert beispielsweise die Dauer des Polarwinters
und läßt die Temperatur in dieser Zeit stärker zurückgehen, während die Sommer
dort tendenziell wärmer ausfallen. Da sich die Schiefstellung der Erde aufgrund ihres
Umlaufs um die Sonne auf beide Halbkugeln gleich auswirkt, haben Veränderungen
der ankommenden Solarstrahlung auf beide Hemisphären identische Wirkungen
(siehe Abbildung 8.1B).
8.2.1.3 Präzession
Gravitative Kräfte der anderen Planeten unseres Sonnensystems führen dazu, daß
sich die Lage der Erdachse in Form einer leichten Kreiselbewegung verändert. Dieser
Zyklus wiederholt sich alle 23.000 Jahre und beeinflußt den Zeitpunkt, zu dem die
Erde der Sonne am nächsten ist. Heute befindet sich das Perihel (sonnennächster
Punkt) im Januar, so daß die Sommer auf der Südhalbkugel tendenziell wärmer sind.
Vor 11.000 Jahren lag das Perihel dagegen in Juni, folglich waren die Winter auf der
Nordhalbkugel kälter und die Sommer wärmer. Diese Veränderungen haben keine
Auswirkungen auf den gesamten Energieinput durch die Sonne, beeinflussen jedoch
leicht die Verteilung dieses Energiequantums auf beiden Hemisphären (siehe Abbil-
dung 8.1C) (DAWSON 1992).
Aufgrund der stark abweichenden Länge der Kreisläufe überlagern sich diese drei Mi-
lankovitch-Zyklen mit unterschiedlicher Intensität und produzieren damit ein komple-
xes Muster von Klimaänderungen.
Obwohl dieses Schema den tatsächlichen Klimaänderungen, wie sie anhand
von Bohrkernen aus dem Indischen Ozean oder der Antarktis (ROBERTS 1998) ermit-
telt werden konnten, erstaunlich genau entspricht, besteht kein Zweifel darüber, daß
diese Zyklen, die alle auf Erdbahnelementen beruhen, für die (indirekt) nachgewie-
senen Wechsel allein nicht verantwortlich sein können. So geht man davon aus, daß
die Milankovitch-Theorie allenfalls einen Anstieg oder das Fallen der Temperatur
um ca. 2°C erklären kann. Die realen Temperaturveränderungen waren - besonders
auf dem Festland - jedoch bedeutet höher. Daher nimmt man an, daß orbitale Va-
riationen nur als Initiator dienten, deren Wirkungen von anderen Faktoren verstärkt
wurden und daraufhin Rückkopplungsmechanismen (positiver oder negativer Art)
einsetzen konnten (LIOUBIMTSEVA 2004, ROBERTS 1998). So beeinflussen große Eismas-
140
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
sen in hohem Maße die planetare Albedo und durch Eisschmelze frei gewordenes
Süßwasser hat Folgen für den Verlauf von Meeresströmungen (z.B. im Nordatlantik).
Auch die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre scheint über den Treibhausef-
fekt Einfluß auf Klimaveränderungen gehabt zu haben, da sich in Eisbohrkernen in
Warmzeiten mehr CO2 (260-300 ppm) nachweisen ließ als während der Glaziale (180-
240 ppm) (siehe Abbildung 8.2) (ROBERTS 1998). Früher vermutete man, daß das Klima
nur langsam und kaum merklich in einen anderen Zustand übergehen würde. Neuere
Untersuchungen an Meeressedimenten und Eisbohrkernen deuten jedoch auf einen
Umschaltmechanismus hin, der plötzlich einsetzt und katastrophal für die Natur / den
Menschen verläuft (THOME 1998).
8.2.2 Weitere Einflußfaktoren
Neben diesen langfristigen Auswirkungen auf das Klimageschehen existieren eine
Reihe weiterer Faktoren, die überwiegend nur räumliche oder kurzzeitige Konsequen-
zen haben.
So schwankt die Solarkonstante, also das Quantum an Sonnenenergie, das die
Erde durch Einstrahlung erhält, um ihren Normalwert von 1.373 Watt pro m2. Weiter-
hin weisen Zeiträume mit erhöhter Sonnenfleckenaktivität ein tendenziell wärmeres
Klima auf als Abschnitte, wo diese fast völlig ausblieben.
0 50 100 150 200 250 300 350 400
200
220
240
260
280
400
500
600
700
-8
-6
-4
-2
0
2
4
Abgeleitete Temperatur in °C
Alter (ka BP)
ppmv CO
2ppbv CH4
Aufzeichnung von vier glazialen Zyklen im Vostok-Eisbohrkern
Abbildung 8.2: Veränderungen im atmosphärischen Gehalt von Methan und Kohlendioxid sowie Tempe-
raturschwankungen während der letzten vier glazialen Zyklen (verändert nach PETIT et al. 1999:431).
141
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
Hebungen und Senkungen des Festlands beeinflussen das Klimageschehen, da
sich die Landoberfläche vergrößert. Während der alpidischen Gebirgsbildungsphase
zum Ende des Tertiärs setzte beispielsweise eine Abkühlung der Temperatur ein, da
die Wärme aufgrund der größeren Oberfläche nicht mehr so effektiv gespeichert
werden konnte.
Von Vulkanen in höhere Bereiche der Atmosphäre transportierte Aschepartikel
verringern kurzfristig (Zeiträume von Jahren oder Jahrzehnten) die Menge an Son-
nenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, da die Strahlung bereits in den oberen
Schichten der Lufthülle blockiert wird. So führten zahlreiche Ausbrüche während des
Pleistozäns (besonders um 74.000 Jahre B.P.) zu einer Reduzierung der Temperaturen
auf der Nordhalbkugel um drei bis fünf Grad Celsius (THOME 1998).
8.3 Regionale Einflußgrößen
Die Arabische Halbinsel wird von zwei Klima- und Windsystemen geprägt, deren
Einfluß sich während des späten Quartärs in unterschiedlicher Intensität widerspie-
gelte.
Dabei handelt es sich einerseits um den Nordwest-Shamal, einen Wind, der – aus
der Mittelmeerregion kommend – den Norden und Osten der Arabischen Halbinsel
nach Südosten hin überquert und im Bereich der Vereinigten Arabischen Emirate
langsam nach Süden abdreht, um über der östlichen Rub’ al Khali in einen typischen
Passatwind aus nordöstlichen Richtungen überzugehen. Der Shamal entsteht im
Frühjahr und Sommer, wenn sich der Bereich intensiven Hochdrucks über der Sahara
nach Nordwesten bis in die Mittelmeerregion verlagert. Gleichzeitig bildet sich zu
Beginn des Sommers über dem asiatischen Kontinent ein ausgeprägtes Tiefdrucksy-
stem aus, das sich wie ein Trog über die Arabische Halbinsel ausdehnt. Die aufstei-
gende Luft im tibetanischen Hochland wird nachfolgend in Oberflächennähe durch
Luftmassen aus dem Mittelmeerraum ersetzt und ein intensiver Nordwest-Wind ent-
steht (vgl. Abbildung 8.3) (BREED et al. 1979).
Das zweite Element stellt der Monsun über dem Indischen Ozean dar, der unter
rezenten Bedingungen nur noch die Südküste des Omans streift, während vergan-
gener Feuchteperioden aber auch nördlicher gelegene Bereiche Arabiens beeinflußt
haben muß (vgl. z.B. Kapitel 3.2). Der Südwest-Monsun im Nordsommer entsteht,
wenn sich das Tibet-Plateau im Gegensatz zum Indischen Ozean schnell aufwärmt
und dort ein intensives Tiefdruckgebiet entsteht, dessen aufsteigende Luftmassen
durch oberflächennahen Zustrom aus dem Hochdruckgebiet im Südwesten ersetzt
142
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
werden müssen. Eine geringe Schneedecke im Himalaya begünstigt die Entwicklung
eines frühen und starken Sommermonsuns, während größere Eismassen aufgrund
hoher Albedo und Isolation des unterlagernden kontinentalen Gesteins einen späten
und schwach ausgeprägten Südwest-Monsun bewirken. Im Nordwinter kommt es zu
einer Umkehrung des Windsystems, da der Indische Ozean die Energie des Sommers
länger speichern kann als das tibetanische Hochplateau, das zu dieser Zeit schnell
auskühlt. Dementsprechend bildet sich über dem Indischen Ozean ein Tiefdruckge-
biet aus, während das asiatische Hochland von einer Zone intensiven Hochdrucks
geprägt wird. In diesem Fall erfolgt der Austausch oberflächennaher Luftmassen
vom Kontinent in Richtung Ozean und der Wind weht dementsprechend aus Nordost
(OVERPECK et al. 1996).
8.4 Korrelation humider/arider Phasen mit glazialen/interglazialen Veränderungen
im Klimasystem und deren Wirkungszusammenhänge
Spät-quartäre Seeablagerungen in der südwestlichen Rub’ al Khali deuten darauf hin,
daß Humidität innerhalb dieses Zeitraums an die Existenz monsunaler Niederschläge
gekoppelt war. Sowohl diese lakustrinen Sedimente als auch Travertin-Ablagerungen
in den Gebirgsregionen des Arabischen Schildes zeigen eine schwächere Ausprä-
gung je weiter nördlich sie sich befinden. Die Isotopenverhältnisse von Tropfstei-
Abbildung 8.3: Oberflächenwinde über der Arabischen Halbinsel und Zentralasien von Juni bis August
(verändert nach MAINGUET 1999:20).
143
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
nen in heute trockenen Höhlen des nördlichen Omans weisen derart niedrige Werte
auf, daß sie nur mit monsunalen Starkregen in Verbindung gebracht werden können.
Empirische Untersuchungen legen somit die Vermutung nahe, daß der SW-Monsun
während der Interglaziale nach Norden verschoben wurde und dort für höhere Humi-
dität sorgte (Abbildung 8.4a), wohingegen er sich in Glazialen weiter nach Süden ver-
lagerte (Abbildung 8.4b). Diese Ergebnisse machen jedoch keine Aussage darüber,
warum der Südwestmonsun nur während der Interglaziale von seinem ursprüngli-
chen Kurs nach Norden abweicht.
BURNS et al. (1998) weisen in Tropfsteinen zwei feuchte Hauptperioden nach, die an
monsunale Niederschläge gekoppelt waren. Beide Zeiträume zwischen 125 ka und
117 ka B.P. bzw. zwischen 9,07 ka und 6,2 ka B.P. stellen Phasen in der Klimaentwick-
lung dar, die von einem postglazialen Abschmelzen der Gletscher geprägt waren. Die
Autoren vermuten, daß sich zum jeweiligen Zeitpunkt die Innertropische Konvergenz-
zone nach Norden verlagerte, weil die Ausbildung eines ausgeprägten Tiefdruckgür-
tels entlang des Äquators alle anderen Zonen auf der Nordhalbkugel nach Norden
verschob und damit monsunale Niederschläge in den südlichen Bereichen der Arabi-
schen Halbinsel auftraten. Aufgrund des Zusammenhangs zwischen Entgletscherung
und Humidität im östlichen Arabien halten es BURNS et al. (1998) für eher unwahr-
scheinlich, daß Veränderungen in der Sonneneinstrahlung allein Einfluß auf die Kli-
maentwicklung hatten, sondern betrachten glaziale Übergangsbedingungen – und
�
����� �����
��
�
ITCZ
���� ����
��
�
�
ITCZ
�������������
������������ �������������
��������������
SST < heute SST > heute
������
������ �������
������������������
��������������
������������������
��������������
� �
�������������������������� �����������������������
Abbildung 8.4: Hypothetische Lage der innertropischen Konvergenzzone während des (a) Holozäns (In-
terglazial) und des (b) LGMs (Glazial) und damit verbundene Auswirkungen auf das Klima der Arabi-
schen Halbinsel (verändert nach FLEITMANN et al. 2004a:23).
144
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
damit eine Verbindung zur Temperaturentwicklung im Nordatlantik – als ebenso be-
deutend. In einer späteren Untersuchung derselben Tropfsteinhöhle im Oman erwei-
tern BURNS et al. (2001a) ihre Erfassung auf einen Zeitraum, der bis zu 350.000 Jahre
zurückreicht. Wie bereits zwischen 9 ka und 6 ka B.P. und während MIS 5e lassen sich
auch weiter zurückliegende humide Phasen im Osten der Arabischen Halbinsel inter-
glazialen Phasen bzw. den marinen Isotop-Stadien 5a, 7a und 9 zuordnen. Weiterhin
läßt sich – in Zeiträumen von 10-100 ka – eine Periodizität von 100.000 Jahren nach-
weisen, die nicht mit der Regelmäßigkeit mariner Indikatoren übereinstimmt (BURNS
et al. 2001b). Obwohl weiterhin unklar bleibt, welche genauen Vorgänge nach dem
Maximum einer Eiszeit kontinentale Pluviale auslösen können, scheint gesichert, daß
die Temperatur der Meeresoberfläche im Indischen Ozean, die Schneebedeckung im
Himalaya und ihre Auswirkungen auf die Lage der ITC im Nordsommer neben Inso-
lationsveränderungen Einfluß auf das interglaziale Klima der Arabischen Halbinsel
hatten. Die Anordnung der einzelnen Ablagerungsphasen und der Vergleich mit Ab-
lagerungschronologien in Tiefseebohrkernen (z.B. ZONNEVELD et al. 1997 für das frühe
Holozän) deuten ferner darauf hin, daß der Wechsel zwischen humiden und ariden
Klimabedingungen (bzw. umgekehrt) nicht – wie bislang verbreitet angenommen –
langsam und über kaum nachvollziehbare Stufen erfolgte, sondern – wie zu Beginn
des Holozäns (vgl. Kapitel 6.2) – innerhalb weniger Jahrzehnte kurzfristig einsetzte
(FLEITMANN et al. 2001) und u.a. in den etwas humideren Regionen Westasiens katastro-
phale Auswirkungen auf das Abflußverhalten der Flüsse hatte (KALE et al. 2003). Eine
Ausnahme bildet in diesem Zusammenhang der Übergang des holozänen Klimaopti-
mums zur rezenten Aridität. Während die humiden Bedingungen nach dem Wechsel
von LGM zu frühem Holozän plötzlich einsetzten, zeigen d18O-Werte aus Tropfsteinen
des südlichen Omans im späten Holozän lediglich eine langsame Abnahme der Mon-
sunniederschläge, die aus einer graduellen Südwärtsverlagerung der ITC resultierte
(FLEITMANN et al. 2003b).
Die These von abrupten Klimawechseln wird durch Untersuchungen von BURNS et
al. (2003) unterstützt, die in einem Tropfstein von Socotra aus der Zeit von ca. 40 ka
bis 53 ka B.P. die Dansgaard/Oeschger-Ereignisse D/O 9 bis 13 eindeutig nachweisen
konnten. Anhand einer hochauflösendem (Ø = 8 Jahre) Verlaufskurve der d18O-Werte
ließ sich feststellen, daß sich der Klimawandel während D/O 12 innerhalb von rund
25 Jahren vollzog und damit wesentlich schneller, als für den Einflußbereich des Indi-
schen Monsuns bislang angenommen wurde. Neben dem Nachweis dieser plötzlichen
Klimaschwankungen konnten weiterhin Ähnlichkeiten zwischen dem hydrologischen
Zyklus im Gebiet des Indischen Ozeans (anhand der isotopischen Zusammensetzung
145
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
von Tropfsteinen in China und auf Socotra bzw. Tiefseebohrkernen im Arabischen
Meer) und Temperaturveränderungen in hohen nördlichen Breiten (nachgewiesen
im GRIP 2001 Bohrkern auf Grönland) auf Jahrtausend-Ebene vermerkt werden (vgl.
auch Kapitel 3.2) (BURNS et al. 2003, HIGGINSON et al. 2004a, POURMAND et al. 2004, YUAN
et al. 2004). Eine unstrittige Begründung für diese enge Verbindung zwischen dem
Klima im Nordatlantik und der Ausprägung des Indischen Monsuns ist bislang un-
bekannt. BURNS et al. (2003) versuchen den Zusammenhang durch den Einfluß von
warmen eurasischen Wintern auf das Monsun-System zu erklären. Der Monsun wird
in der Region in erster Linie von dem Temperaturgradienten zwischen Land (Zentrala-
sien) und Meer (Indischer Ozean) gesteuert (s.o.). In dieser Hinsicht existierte während
der vergangenen Jahrzehnte eine Korrelation zwischen warmen eurasischen Win-
tern mit sehr geringer Schneebedeckung und außergewöhnlich hohen Monsunnie-
derschlägen im darauffolgenden Sommer. Dieser Zusammenhang, der während der
letzten 1000 Jahre auch zwischen eurasischen Wintern mit hoher Schneebedeckung
und einem schwachen Monsun im Folgejahr bestand (ANDERSON et al. 2002), besitzt
jedoch offensichtlich keine Gültigkeit für das tibetanische Hochplateau selbst. Offen-
bar verbreiten daher eurasische Winter mit dünner Schneedecke Wärme vom Winter
zum Frühjahr hin nach Osten, welches zu einer Erwärmung der zentralasiatischen
Landmasse, einem Anstieg der Land/Meer-Temperaturdifferenz und damit zu erhöh-
ten Monsunniederschlägen führt. Da diese Verbindung bereits für die relativ gerin-
gen Schwankungen des heutigen Klimas nachgewiesen werden konnte, sollten sich
die weitaus größeren Temperaturveränderungen im nördlichen Eurasien während
der Dansgaard/Oeschger-Ereignisse in verstärktem Maße auch auf den damaligen In-
dischen Monsun ausgewirkt haben. Ob allerdings Erwärmungen bzw. Abkühlungen
im Nordatlantikbereich wirklich dort oder alternativ in den Tropen initiiert werden,
ist umstritten (WANG et al. 2005a). Das Tropfstein-Archiv und andere tropische Klima-
aufzeichnungen deuten lediglich auf die Verstärkung von Klimaschwankungen durch
tropische Einflüsse über die Freisetzung großer Mengen Wasserdampf hin (BURNS et
al. 2003).
Während sich die Untersuchung von BURNS et al. (2003) auf Tropfsteine aus dem
späten Pleistozän beschränkte, konnte diese Verbindung von Nordatlantik zu Indi-
schem Ozean von anderen Autoren (FLEITMANN et al. 2003b, SHAKUN et al. 2005, WANG
et al. 2005a,b, YUAN et al. 2004) auch für das Holozän nachgewiesen werden. In einem
Stalagmiten aus dem südlichen Oman konnte ein Zusammenhang zwischen der Nie-
derschlagsintensität (Stärke des Monsuns) und Temperaturschwankungen im Nord-
atlantik aufgezeigt werden, wobei die Niederschläge bei ansteigender Temperatur
146
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
offensichtlich ebenfalls zunehmen. FLEITMANN et al. (2003) interpretieren diese Ergeb-
nisse als einen Hinweis darauf, daß die Intensität des Indischen Monsun über den
Zeitraum von Jahrzehnten bis Jahrhunderten über „glacial boundary forcings“ – wie
die Schneebedeckung im Himalaya und die Oberflächenwassertemperatur des Nord-
atlantiks – gesteuert wurde. GUPTA et al. (2003) bestätigen anhand von Tiefseesedi-
menten vor der Küste des südlichen Omans, daß diese Verbindung auch im Holozän
(z.B. während des 8,2 ka B.P. Kälte-Ereignisses) existierte. Die Autoren konnten in
dem Bohrkern aus dem Arabischen Meer weiterhin spätholozäne Klimaänderungen
wie den Übergang von der mittelalterlichen Wärmeperiode zur kleinen Eiszeit - fast
analog zu dem Schwankungen im Nordatlantik - nachweisen und führen diese auf
Fluktuationen des solaren Outputs zurück. Die Untersuchung verdeutlicht, daß nicht
nur die großen glazialen Veränderungen einen signifikanten Einfluß auf die Stärke
des Indischen Monsuns hatten, sondern daß bereits kleine interglaziale Schwankun-
gen im Nordatlantik ausreichten, um Klimastörungen im Bereich des Arabischen
Meeres auszulösen.
Im Gegensatz zu längerfristigen Abweichungen in der Stärke des Südwest-Mon-
suns, die an glaziale Übergangsbedingungen gekoppelt sind, scheinen kurzfristige
Lageveränderungen dieses Klimafaktors durch Variationen im Strahlungshaushalt
der Sonne hervorgerufen zu werden. Hochauflösende Messungen an Tropfsteinen
im Oman, deren Ablagerungen über einen niedrigen d18O-Wert eindeutig monsunalen
Niederschlägen zugeordnet werden konnten, zeigen eine gute Übereinstimmung mit
C14-Werten dendrochronologischer Untersuchungen. Veränderungen in der Ausprä-
gung von Baumringen werden mit unterschiedlichen Insolationsmengen zum Zeit-
punkt ihrer Entstehung assoziiert. Wird diese Beziehung zwischen Wachstumsphasen
von Bäumen und wechselnder Strahlungsintensität der Sonne als gegeben akzeptiert,
so existiert auch eine Verbindung zwischen der Intensität des SW-Monsuns über dem
Indischen Ozean und Schwankungen in der Solarkonstante (NEFF et al. 2001). Dieser
Zusammenhang wird von neueren Untersuchungen an Tropfsteinen aus dem Oman
und China (FLEITMANN et al. 2003b, WANG et al. 2005b, YUAN 2004) bestätigt. Der Mecha-
nismus, der für einen solchen Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und kurzzei-
tigen Schwankungen des Monsuns verantwortlich sein könnte, ist bislang weitgehend
unbekannt. Modellsimulationen deuten an, das eine höhere Bestrahlungsstärke der
Sonne die Aufheizung der relativ wolkenfreien Subtropen verstärkt, welches die Eva-
poration in diesen Gebieten erheblich steigert. Wird diese zusätzliche Feuchtigkeit nun
von Winden in Monsun-Regionen transportiert, kondensiert diese und führt zu einer
Verstärkung der Monsunniederschläge und intensiviert das Windsystem, das den
147
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
Monsun antreibt. Die Ergebnisse dieser Simulation werden von empirischen Meßrei-
hen der letzten 50 Jahre unterstützt, die zeigen, daß sich die weltweite tropische Zir-
kulation synchron mit dem 11-jährigen Sonnenzyklus verstärkte und abschwächte. In
dieser Zeit waren nahezu alle tropischen Niederschläge dann am höchsten, wenn die
Sonne ihre größte Bestrahlungsstärke entwickelte (siehe auch BHATTACHARYYA & NARA-
SIMHA 2005). Aufgrund der hohen Komplexität der Zusammenhänge zwischen Sonne
und Klima kann dieses Szenario nur eine vorläufige Theorie darstellen, die kontinuier-
lich durch weitere Untersuchungen bestätigt werden muß. Ein Problem könnte sich
bereits aus der Schätzung der Bestrahlungsstärke ergeben, die in Modellsimulatio-
nen verwendet wird, da neuere Untersuchungen darauf hindeuten, das bislang von
einer bis zu 4-fach zu hohen Stärke ausgegangen wurde (KERR 2005).
Einen weiteren Lösungsansatz für den Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität
und Klima liefern HAMEED & LEE (2005). Sie vermuten, daß sich während Phasen hoher
Bestrahlungsstärke im nordhemisphärischen Winter stratosphärische Aufwärmun-
gen bis in die Troposphäre ausbreiten und in oberflächennahen Bereichen Zirkulati-
onsanomalien verursachen können, die damit die Ursache für Klimaschwankungen
wären. Dieser Mechanismus, der möglicherweise von Schwankungen der ultaviolet-
ten Strahlung, die u.a einen Einfluß auf die Ozonkonzentration und die zonale Zir-
kulation in der tropischen oberen Atmosphäre hat, verursacht wird, setzt nicht bei
geringer Bestrahlungsstärke ein und kann daher als Ursache für die verzeichneten
synchronen Veränderungen zwischen Klima und Sonnenaktivität angesehen werde.
HIGGINSON et al. (2004b) erweitern den Zusammenhang zwischen der Bestrahlungs-
stärke der Sonne und monsunalen Schwankungen auch auf die Jahrtausend-Ebene.
Während auf Jahrzehnt- und Jahrhundert-Ebene diese Verbindung häufig nachge-
wiesen wurde, stellen die Untersuchungen der Autoren an Bohrkernen aus dem Ara-
bischen Meer einen neuen Ansatz dar. Ob die Bestrählungsstärke der Sonne auch
als Auslöser für die plötzlichen Klimaschwankungen auf Jahrtausend-Ebene während
des letzten Glazials verantwortlich gemacht werden kann, muß noch durch ergän-
zende Studien nachgewiesen werden und gilt daher noch als Hypothese.
Neben diesen globalen Einflüssen auf die Niederschlagsverhältnisse der Arabi-
schen Halbinsel müssen auch regionale Faktoren berücksichtigt werden, die für –
durch Klima-Analyse auf Makro-Ebene nicht erklärbare – Phänomene verantwortlich
gemacht werden können. Zu diesen Besonderheiten zählen die sehr negativen d18O-
Werte von Sintern (HOLZKÄMPER 2004) und Grundwässern (WOOD et al. 2003) in den
Arabischen Emiraten, die zu Zeiten abgelagert wurden, als kein signifikanter Monsun-
Einfluß in der Region vorhanden war. Die Bedeutung von tropischen Zyklonen aus
148
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
dem Arabischen Meer für die Sinterbildung bei Jebel al-Buhais (vgl. Kapitel 3.2) oder
der Einfluß von bereits zuvor verdunsteten Wasserquellen aus dem Westen der Ara-
bischen Halbinsel auf die Grundwasserneubildung in den Liwa Oasen (vgl. Kapitel
6.2) ist durchaus spekulativer Natur und nur lokal ausgeprägt, zeigt aber, daß verall-
gemeinerte Klimamodelle zwar einen großen Teil der empirischen Ergebnisse erklä-
ren können, Sonderfälle jedoch berücksichtigt werden müssen.
Ein weiteres Problem ist, daß die in Tropfsteinen verzeichnete holozäne Abnahme
der Monsun-Niederschläge nach 8 ka B.P. nicht mit dem Versiegen der holozänen Seen
auf der Arabischen Halbinsel übereinstimmt, die erst gegen 6 ka bis 5 ka B.P. endgül-
tig austrockneten. FLEITMANN et al. (2003) vermuten, daß sich die Seepegel nicht-linear
zu den Niederschlagsveränderungen entwickelten. So könnte eine kürzere Monsun-
Saison oder eine starke Schwankung der Monsun-Niederschläge schnell zu einer ne-
gativen Niederschlag zu Evaporation-Bilanz führen, was die Austrocknung der Seen
und damit ein Ende der Ablagerungschronologie zur Folge hätte. Weiterhin würden
die Seen in dem Moment austrocknen, wenn sich der sommerliche monsunale Nie-
derschlagsgürtel südlich ihres Einzugsgebietes zurückverlagern würde. Aufgrund der
bereits erwähnten guten Übereinstimmung der Ablagerungschronologie in Tropfstei-
nen des südlichen Omans mit orbital bedingten Schwankungen der Intensität des In-
dischen Monsuns nach 8 ka B.P. scheint lakustrines Material zeitlich nicht synchron
mit dem Maximum des Monsuns abgelagert worden zu sein, sondern unterlag Wech-
selwirkungen, die den zeitlichen Rahmen der Sedimentation beeinflußten.
Sowohl die Resultate aus den Tropfsteinhöhlen des Omans als auch ein großer
Teil anderer kontinentaler Indikatoren stimmen nur teilweise mit den Ergebnissen
überein, die Bohrungen in Sedimentablagerungen auf dem Grund des Arabischen
Meeres ergaben. Opal-Fluß, die Aufwirbelung verschiedener Foraminiferen-Arten in
küstennahen Gewässern und weitere marine Anhaltspunkte weisen signifikante Un-
terschiede bezüglich des Zeitpunkts eines verstärkten Südwest-Monsuns auf. Wäh-
rend kontinentale Ablagerungen auf einen verstärkten Monsun zwischen 9 ka und
6 ka B.P. hindeuten, zeigen marine Sedimente in diesem Zeitraum keine Veränderun-
gen innerhalb des Ablagerungssystems an, deuten jedoch auf intensivere Zirkulation
zwischen 40 ka und 50 ka B.P. hin.
So untersuchen NAIDU & MALMGREN (1996) das Emporquellen mariner Foraminiferen
vor der Küste Omans und interpretieren hohe Aufwallungsraten als Hinweis auf einen
starken SW-Monsun. Der Höchstwert ihrer Messungen befindet sich innerhalb des
Zeitraums von 19 ka bis 16 ka B.P., das Minimum zwischen 15,8 ka und 12,5 ka B.P.
Vergleicht man diese Ergebnisse mit dem allgemeinen Klimageschehen gegen Ende
149
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
des Pleistozäns, so fällt der Maximalwert genau in den Bereich des Höhepunkts der
letzten Vereisung, eine Zeit, in der der Südwestmonsun in Richtung Äquator verlagert
wurde und damit im nördlichen Arabischen Meer an Einfluß verlor. Hohe Werte für
das frühe Holozän von 10 ka bis 5 ka B.P. stimmen hingegen gut mit der kontinenta-
len humiden Phase auf der Arabischen Halbinsel überein, die von einem intensiven
Südwest-Monsun geprägt wurde. Messungen von Oberflächentemperatur, Salzge-
halt und organischem Kohlenstoff in Tiefseebohrkernen aus dem Übergangsgebiet
zwischen Arabischem Meer und dem Golf von Bengalen weisen ebenfalls eine Zu-
nahme der Humidität aufgrund eines starken SW-Monsuns hin (ROSTEK et al. 1994).
Je nach Art des untersuchten Materials in Proben vom Meeresgrund nimmt auch
die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf kontinentale Verhältnisse zu oder ab. Wäh-
rend die Aufwirbelung planktonischer Foraminiferen als Klimaindikator offensichtlich
nur bedingt verwendet werden kann (s.o.), lassen sich über das Verhältnis äolisch zu
fluviatil transportierten Materials in Tiefseesedimenten des Arabischen Meeres zuver-
lässige Angaben über das jeweilige kontinentale Klima machen. So korrelieren Zeiten
intensiven SW-Monsuns – und damit höherer Anteile fluviatil abgelagerten Materi-
als – mit Interglazialen, während Perioden ausgeprägten NO-Monsuns über einen
höheren Prozentsatz äolischer Sedimente ariden glazialen Bedingungen zugewiesen
werden konnten (PRINS et al. 1999, PRINS & WELTJE 1999). Auf diese Weise konnten auch
orbitale und suborbitale Schwankungen des Monsuns in Tiefsee-Proben aus dem
nordöstlichen Arabischen Meer anhand der Zufuhr äolischen Materials nachgewie-
sen werden. Dabei entsprechen während der letzten 110.000 Jahre Phasen maxima-
ler Ablagerung äolischer Sedimente im Bohrkern Dansgaard/Oeschger-Ereignissen
sowie MIS 2 und MIS 4 im GISP-Eisbohrkern Grönlands (POURMAND et al. 2004, GUPTA
et al. 2003, HIGGINSON et al. 2004a, LEUSCHNER & SIROCKO 2003). POURMAND et al. (2004)
deuten diese Anordnung als einen Hinweis auf die Abschwächung des Südwestmon-
suns bei gleichzeitiger Verstärkung der Nordwestwinde aus Arabien und Mesopota-
mien, die Feinmaterial äolisch bis in das Arabische Meer transportierten (vgl. auch
Kapitel 5.2) Auf diesem Zusammenhang weist auch die Verteilung von Blattwachsen
in Tiefseebohrkernen hin. Wachse mit einer Herkunft von der Arabischen Halbinsel
oder aus Mesopotamien (höherer Anteil von C3-Pflanzen im Vergleich zu umliegen-
den Regionen) konnten im Arabischen Meer nur dann abgelagert werden, als sich der
Südwestmonsun abschwächte und Nordwestwinde die Pflanzenbestandteile aus den
Quellregionen in den Indischen Ozean transportierten. Das Vorkommen von höhe-
ren Anteilen von C3-Wachsen bzw. deren Fettsäuren in Sedimenten des Arabischen
Meers kann somit als Hinweis auf die Existenz eines schwachen SW-Monsuns ange-
150
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
sehen werden (DAHL et al. 2005). Die warmen D/O-Interstadiale waren hingegen von
hohen Produktivitätsraten geprägt und können damit als Hinweis auf eine Verstärkung
des Südwest-Monsuns (im Vergleich zu den Nordwestwinden) gewertet werden. Die
Ursachen dieser Schwankungen sind weitgehend unbekannt, lediglich eine mögliche
Verbindung zur Temperaturverteilung im Nordatlantik ist offensichtlich (vgl. oben)
(POURMAND et al. 2004, HIGGINSON et al. 2004a).
Ein Großteil dieser marinen Untersuchungsmethoden variiert mit einer Periodizität
von ca. 20.000 Jahren und ähnelt damit dem Präzessionszyklus, der bei einer Regel-
mäßigkeit von ca. 21.000 Jahren durch Kreiselbewegungen der Erdachse ausgelöst
wird. Die einzelnen Indikatoren wie Akkumulationsrate oder Korngrößenverteilung
verlaufen jedoch nur in seltenen Fällen synchron zu den Präzessionszyklen, sondern
folgen diesen verzögert oder gehen den Einstrahlungsveränderungen voraus, wel-
ches auf Wechselwirkungen im System hinweist (CLEMENS & PRELL 1990). Da die Prä-
zession für unterschiedliche Energieinputs in beiden Hemisphären sorgt, werden
Schwankungen in der Monsun-Intensität anhand mariner Indikatoren auf Veränderun-
gen der Insolation zurückgeführt, während postglaziale Vorgänge kaum in Erwägung
gezogen werden. Eine Ausnahme bilden OVERPECK et al. (1996), die aufgrund von Pol-
lenkonzentration und dem Emporquellen der Foraminiferen Globigerina bulloides in
Tiefseesedimenten auf eine Wechselwirkung beider Faktoren schließen. Demzufolge
paßte sich der Südwest-Monsun nach dem Ende der letzten Eiszeit zunächst nicht-
linear dem Insolationsanstieg an, bevor zwischen 10,0 ka und 9,5 ka B.P. nacheiszeit-
liche interne Konditionen an Einfluß gewinnen konnten. Gegen 5,5 ka B.P. schwächte
sich der SW-Monsun infolge geringerer solarer Einstrahlung wieder ab und erreichte
seinen heutigen Stand.
Ein möglicher Lösungsansatz dieser Problematik besteht in der Tatsache, daß
marine Indikatoren auch auf Parameter reagieren, die – wie z.B. Windgeschwindigkeit
– nicht zwangsläufig mit kontinentaler Feuchte assoziiert sind. Daher besteht auch
keine notwendige Verbindung zwischen der Lage der Innertropischen Konvergenz-
zone (Pluvial) und der küstennahen Aufwirbelung von Tiefseesedimenten, da ein ver-
stärkter monsunaler Wind zwar für letzteren Prozeß verantwortlich gemacht werden
kann, aber kein ausreichender Hinweis auf humidere kontinentale Bedingungen ist.
Unterschiede zwischen kontinentalen und marinen Indikatoren existieren jedoch
nicht nur während der Pluviale, sondern erstrecken sich auch auf Zeiten, die von hö-
herer Aridität oder geringeren Umgebungstemperaturen geprägt waren. WEYHENMEYER
et al. (2000) untersuchten fossile Grundwässer eines küstennahen Aquifers im nord-
östlichen Oman auf ihren Gehalt an gelösten Edelgasen und deren Temperatur. Im
151
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
Gegensatz zu holozänen Wässern, die kaum Abweichungen zu heutigen Temperatu-
ren aufweisen, fallen die Werte für pleistozäne Aquifere um 6,5±0,6°C niedriger als
heute aus. Marine Indikatoren weisen für diesen Zeitabschnitt jedoch nur Tempera-
turen nach, die allenfalls um 1-2°C abgesenkt waren. Die Autoren führen diese Unter-
schiede auf Schwankungen in der Aufwirbelung kalten Tiefenwassers vor der Küste
Omans zurück. Dieser Transport kühler Wassermassen an die Meeresoberfläche wird
im Arabischen Meer von der Intensität des Südwest-Monsuns beeinflußt. Da dieser
während des Maximums der letzten Eiszeit aufgrund der Kompression der Luftdruck-
gürtel nach Süden verlagert und damit abgeschwächt wurde, konnte sich ein stärkerer
Nordost-Monsun ausbilden, der jedoch nur einen geringen Einfluß auf das Aufstei-
gen kalten Tiefenwassers hatte. Das Ausbleiben dieses Zustroms bewirkte an der
Meeresoberfläche vergleichsweise hohe Temperaturen, die nicht mit Bedingungen in
kontinentalen Gebieten verglichen werden können (WEYHENMEYER et al. 2000). Der Wir-
kungszusammenhang zwischen einem schwach ausgeprägten Südwest-Monsun und
hohen Temperaturen an der Wasseroberfläche bleibt jedoch zweifelhaft. So korrelie-
ren DOOSE-ROLINSKI et al. (2001) niedrige SSTs im späten Holozän (4,6 ka bis 3,3 ka B.P.)
ebenfalls mit einem schwachen Südwest- oder einem verstärkten Nordost-Monsun.
Temperaturunterschiede kontinentaler und mariner Bereiche müssen demnach mit
Vorsicht betrachtet werden, da grundlegende Reaktionen dieses Klimasystems auf
externe Einflüsse bis heute nicht eindeutig geklärt sind und Ergebnisse häufig speku-
lativen Charakter haben.
Die bereits erwähnten fossilen Grundwässer im Oman deuten weiterhin aufgrund
ihres Gehalts an stabilen Isotopen (d2H und d18O) auf eine Wasserdampfquelle für die
entstandenen Niederschläge im Bereich des Indischen Ozeans hin. Weil eine Intensi-
vierung des Südwest-Monsuns während der letzten Eiszeit ausgeschlossen werden
kann, werden die niedrigen d18O-Werte der Grundwässer nicht mit einer stärkeren
Bedeutung des Monsun-Systems assoziiert, sondern auf das Ausbleiben von Nieder-
schlägen aus nördlichen und nordwestlichen Richtungen zurückgeführt, welches sich
mit anderen Hinweisen auf kontinentale Aridität während des LGMs deckt (WEYHEN-
MEYER et al. 2000).
Neben der relativ eindeutigen Abgrenzung dreier Hauptklimaphasen (spät-pleisto-
zäne Humidität, arides LGM und holozänes Klimaoptimum) wies das Klima im Ein-
flußbereich des Südwest-Monsuns gegen Ende der letzten Vereisung eine Reihe von
Schwankungen auf, die teilweise mit der Dryas-Periode in hohen Breiten assoziiert
werden (GASSE & VAN CAMPO 1994). Die Ursachen dieser weltweit nachgewiesenen Käl-
tephase im Übergang von Pleistozän zu Holozän sind bislang unsicher. BUSH (2004)
152
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
vermutet, daß glaziales Schmelzwasser vom nordamerikanischen Kontinent zu dieser
Zeit die Konvektion im Nord-Atlantik gehemmt haben könnte, welches die Oberflä-
chenwässer ausreichend abgekühlt hätte, um weltweit ein Sinken der Temperaturen
zu bewirken. Weiterhin hätten Schmelzwässer aus dem fennoskandischen Eisschild,
die in die Nordsee mündeten, einen vergleichbaren Effekt auslösen oder die Wirkung
der laurentischen Schmelzwässer verstärken können.
GASSE & VAN CAMPO (1994) weisen drei Hauptfaktoren nach, die sich ab ca. 11,5 ka
B.P. auf Intensitäts- und Lageänderungen des Monsuns über dem Indischen Ozean
ausgewirkt haben können. Veränderungen in der Menge empfangener Sonnenein-
strahlung bilden zwar das Grundgerüst für post-glaziale Variationen des Klimage-
schehens, können jedoch nicht als hinreichende Erklärung für Ausmaß und Zeitpunkt
dieser Vorgänge dienen, da die Insolation sowohl heute als auch zu Zeiten des LGMs
vergleichbaren Schwankungen ausgesetzt war. Während der Zustand der Meere-
soberfläche für diesen Zeitraum nicht als kritischer bzw. auslösender Faktor betrachtet
wird, können Veränderungen an der Landoberfläche einstrahlungsbedingte Schwan-
kungen im Klimasystem über Rückkopplungs- und Synergieeffekte verstärken. So
hat das Einsetzen monsunaler Niederschläge aufgrund von Abweichungen im Strah-
lungshaushalt der Erde Einfluß auf die Entwicklung einer dichten Vegetationsdecke,
die Verbreitung von Seen und Feuchtgebieten sowie auf die Bodenfeuchte. Diese
Größen haben allesamt eine Abnahme der allgemeinen Oberflächen-Albedo und eine
Zunahme des Methan-Gehalts in der Atmosphäre zur Folge, welches sich über einen
positiven Rückkopplungseffekt in der Verstärkung der direkten Einwirkungen der
Sonneneinstrahlung äußert. Erreichen jedoch die Seen ihre maximale Ausdehnung,
so sinkt auch die Neubildung von Methan. Bei hohen Evaporations- und Evapotran-
spirationsraten erreicht weiterhin die Effektivität der einfallenden Sonneneinstrah-
lung ein Minimum und die Landoberfläche kühlt sich zunehmend wieder ab, welches
wahrscheinlich den Monsunzyklus zum Erliegen bringt. Nachdem die Landmassen
oberflächlich erneut ausgetrocknet sind und sich abermals erwärmt haben, steigt der
Luftdruckunterschied zwischen kontinentalen Gebieten und dem Ozean wieder und
Tiefdruckgebiete sorgen für Niederschläge, die den Kreislauf erneut in Gang setzen.
Obwohl dieses Modell nur einen möglichen Zusammenhang zwischen erhöhter Son-
neneinstrahlung und daraus resultierenden Prozessen aufzeigt, weist es jedoch auf
die Komplexität des Klima- und – in diesem speziellen Fall – Monsunsystems hin, das
innerhalb einfacher Ursache/Wirkungsgefüge nicht erklärt werden kann.
Die Schwierigkeit von ganzheitlichen Klimarekonstruktionen für eine bestimmte
Region wie der Arabischen Halbinsel zeigt sich allein schon durch die Betrachtung
153
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
von Schwankungen, die innerhalb eines vergleichbar kurzen Zeitraums wie dem Ho-
lozän in diesem Gebiet auftreten konnten – aber nicht zwangsläufig mußten. Durch
die Zusammenfassung und den Vergleich bestehender Untersuchungen zur weltwei-
ten Klimavariabilität im Holozän konnten MAYEWSKI et al. (2004) sechs Phasen plötzli-
cher Klimaveränderungen nachweisen, die sich entsprechend ihrer Ursachen in drei
Gruppen unterteilen. Jede dieser Schwankungen, deren Hauptursache wahrschein-
lich in einem Wechselspiel zwischen dem Einfluß von Erdbahnparametern und der
Sonnenvariabilität bestand, war in sich zwar schwächer als der glazial/interglaziale
Wechsel, aber ausreichend, um Ökosysteme und die Entwicklung der menschlichen
Kultur nachhaltig zu beeinflussen.
Das erste dieser Ereignisse zwischen ca. 9-8 cal. ka B.P. war im Holozän einmalig,
da zu diesem Zeitpunkt noch Eisdecken in der nördlichen Hemisphäre vorhanden
waren. Diese Phase scheint auf der Nordhalbkugel überwiegend von kühlen Tempe-
raturen geprägt worden zu sein (z.B. das 8,2 ka Kälteereignis (vgl. ALLEY et al. 1997)),
während sich in tropischen und subtropischen Breiten aufgrund eines schwächeren
Monsuns kurzzeitig Trockenheit – in einer generell humiden Periode – durchsetzte.
Vier weitere plötzliche Klimaänderungen von ca. 6,0-5,0 cal. ka B.P., 4,2-3,8 cal. ka
B.P., 3,5-2,5 cal. ka B.P. und 1,2-1,0 cal. ka B.P. lassen sich in eine gemeinsame Gruppe
einordnen. Diese – für langfristige Klima-Trends im Pleistozän typischen - Ereignisse
zeichnen sich durch einen Synchronismus von Abkühlung in hohen und Trockenheit
in niederen Breiten aus, wobei die Schwankungen um 6,0-5,0 cal. ka B.P. und 4,2-
3,8 cal. ka B.P. ausgeprägter und verbreiteter waren, als die von 3,5-2,5 cal. ka B.P.
und 1,2-1,0 cal. ka B.P.
Die letzte Klimaschwankung setzte gegen ca. 600 cal. Jahren B.P. ein und war
von kühlen Bedingungen in den Polar-Regionen und humiden Bedingungen in den
Tropen geprägt. Die Aussagekraft dieser Phase, die wahrscheinlich die schnellsten
und stärksten Klimaänderungen im Holozän aufwies, für die Rekonstruktion natürli-
cher Klimavariabilität ist umstritten, da ein signifikanter Einfluß des Menschen auf die
Zusammensetzung der Atmosphäre nicht ausgeschlossen werden kann (MAYEWSKI et
al. 2004).
Die Zusammenfassung holozäner Klimaschwankungen aus einigen Regionen der
Erde zeigt, daß Begriffe wie das „holozäne Klimaoptimum“ häufig als Verallgemei-
nerungen für ein komplexes Klimageschehen dienen, das lediglich von einem Haupt-
merkmal (verbreitet höhere Humidität) geprägt wurde. Obwohl bislang – aufgrund
seltener hochauflösender Klimaarchive – lediglich einige wenige dieser Schwankun-
gen auch auf der Arabischen Halbinsel nachgewiesen werden konnten (z.B. das 4,2 ka-
154
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
Ereignis und die kleine Eiszeit) ist somit zukünftig bei höherer Beprobungsdichte und
erweiterten technischen Verfahren mit der Verzeichnung weiterer Klimaschwankun-
gen in der Region zu rechnen.
Kontinentale und marine Indikatoren zeigen eine Reihe von möglichen Wirkungs-
zusammenhängen auf, die für spät-quartäre Klimaveränderungen verantwortlich ge-
macht werden können. Obwohl eine Vielzahl dieser Ansätze nicht direkt vergleichbar
ist und sich – im Fall von kontinentalen und marinen Merkmalsträgern – sogar wider-
sprechen, akzeptieren alle Modelle den Zusammenhang zwischen Glazialen/Intergla-
zialen und ihrem Einfluß auf die Lage der Luftdruckgürtel. Ob ein Monsun in jedem
Fall für kontinentale Humidität verantwortlich gemacht werden kann, ist in dieser Be-
ziehung vergleichsweise unerheblich, da es sich nur um Modellvorstellungen han-
delt, während reale Verhältnisse kaum Berücksichtigung finden.
So läßt sich im späten Pleistozän zwischen ca. 30 ka und 20 ka B.P. anhand unter
4.1 aufgeführter kontinentaler Fundstätten eine humide Phase nachweisen, die ver-
breitet höhere Niederschläge aufwies als das holozäne Klimaoptimum. Wenngleich
auch der Zusammenhang dieser Feuchteperiode mit einem verstärkten SW-Monsun
nicht eindeutig in Verbindung gebracht werden kann, da z.B. Tropfsteinablagerungen
und damit Werte für d18O fehlen, so ist doch davon auszugehen, daß sich der äquatori-
ale Tiefdruckgürtel zu dieser Zeit nach Norden verschob und damit auch das Monsun-
System beeinflußte. Die abnehmende Größe fossiler Seeablagerungen nach Norden
und das seltenere Auftreten von Sinterablagerungen in derselben Richtung unter-
stützen diese Vermutung, sind jedoch kein Beweis für Niederschläge, die aus Tief-
druckgebieten über dem Indischen Ozean stammen. Für die nördlicheren Bereiche
der Arabischen Halbinsel muß weiterhin der Einfluß des NW-Shamals berücksichtigt
werden, da lakustrine Sedimente in der An Nafud nachgewiesen werden konnten und
auch Nordost-Arabien eine höhere Humidität aufwies. Tiefdruckgebiete aus der Mit-
telmeerregionen waren somit an der Entstehung feuchterer Verhältnisse im Norden
ebenso beteiligt wie der Südwest-Monsun in den südlicheren Bereichen der Arabi-
schen Halbinsel. Eine Ausnahme in diesem System humider Bedingungen im Nahen/
Mittleren Osten stellt die Mittelmeerküste Süd-Israels und die Sinai-Halbinsel dar, die
bis mindestens 25 ka B.P. aride Verhältnisse aufwiesen und offenbar von keinem der
beiden Prozesse betroffen, die auf der übrigen Halbinsel für den Transport feuchter
Luftmassen sorgten (SANLAVILLE 1995).
Aus der Zeit des letzten glazialen Maximums scheint ein Großteil der Dünensy-
steme Arabiens zu stammen. Für den Abschnitt zwischen ca. 20 ka und 15 ka B.P.
können nur äolische Ablagerungen nachgewiesen werden, während fluviatile oder
155
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Glaziale/interglaziale Stadien
lakustrine Sedimente vollständig fehlen. Diese aride Phase kann eindeutig den verän-
derten Luftdruckverhältnissen infolge der Ausbreitung polarer Eismassen zugeschrie-
ben werden. Intensive Hochdruckgebiete über den polaren Eiskappen verdrängten
alle übrigen Luftdruckgürtel auf der Nordhalbkugel nach Süden und bewirkten über
diese Kompression hohe Windgeschwindigkeiten, die die Oberflächenverdunstung
zusätzlich erhöhten. Durch diese Verlagerung wurde der Südwest-Monsun weit in
den Bereich des Indischen Ozeans verschoben und konnte damit keinen Einfluß auf
das kontinentale Klimageschehen nehmen. Wie auch der Monsun muß der Shamal-
Wind im nördlichen Arabien von dieser Verschiebung der Luftdruckzonen betrof-
fen worden sein. Die Kerne rezenter Dünen in den Vereinigten Arabischen Emiraten
zeigen eine leichte Abweichung, die um wenige Grad von der heutigen NW-SO-Aus-
richtung versetzt ist. Dünen in der südwestlichen Rub’ al Khali, die in ihrer Entste-
hung dem glazialen Maximum zugeschrieben werden, weisen überraschenderweise
eine Anordnung auf, wie sie für heutige NO-Passatwinde in der Region typisch ist.
Ob dies’ als Hinweis auf identische Windverhältnisse während des LGMs gewertet
werden kann, oder ob Überformungsprozesse für dieses Oberflächenbild verantwort-
lich sind, bleibt zweifelhaft.
Nach einer Transitionsphase im Anschluß an die letzte Eiszeit, die wahrschein-
lich aufgrund einer Kombinationen orbitaler und postglazialer lokaler Faktoren un-
einheitlich ausgeprägt war, setzte gegen 9 ka B.P. das holozäne Klimaoptimum ein,
das bis ca. 5-6 ka B.P. andauerte. Ein Zusammenhang früh-holozäner Niederschläge
mit einer Nordwärts-Verlagerung des SW-Monsuns ist so gut wie gesichert und wird
durch eine Reihe von Untersuchungen an kontinentalen und marinen Sedimenten
unterstützt. Obwohl der genaue Wirkungszusammenhang zwischen einem verstärk-
ten Südwest-Monsun und kontinentaler Humidität noch nicht ausreichend geklärt ist,
scheinen die Niederschläge – und damit der Monsun – während des holozänen Kli-
maoptimums nicht so ausgeprägt gewesen zu sein wie im späten Pleistozän. Inner-
halb dieses Trends zu höheren Niederschlägen im frühen Holozän waren jedoch auch
Schwankungen des Klimasystems eingebettet, die regional für eine kurzzeitige Rück-
kehr zu arideren Bedingungen sorgten.
Die Zusammenfassung der Ergebnisse von der Arabischen Halbinsel zeigt auch,
daß Vereisungsperioden in hohen Breiten offenbar mit höherer Aridität in den Tropen
und Subtropen verbunden sind, während Interglaziale in dieser Region für höhere
Niederschläge sorgten. Dieses Bild deckt sich mit Untersuchungen aus anderen tropi-
schen Wüsten der Erde (z.B. der Sahara), die ein vergleichbares Schema aufweisen.
9
Es ist eine mathematische Tatsache, daß jeder Kieselstein,
den meine Hand fortwirft, den Schwerpunkt des
Universums verändert.
Thomas Carlyle (1834)
158
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
9 Sediment-Stadien eines äolischen Ablagerungssystems
Zur vereinfachten und übersichtlichen Darstellung komplizierter naturwissenschaft-
licher Zusammenhänge bieten sich Modelle an, die die realen Verhältnisse bzw. An-
nahmen über frühere Entwicklungen auf wenige Kenngrößen minimieren.
Nachfolgend soll versucht werden, das Modell der Sediment-Stadien eines äo-
lischen Ablagerungssystems von KOCUREK & LANCASTER (1999) auf zwei Bereiche der
Rub’ al Khali anzuwenden und dabei Vergleiche bezüglich synchroner Entstehungs-
prozesse zu ziehen. Der erste Teil dieser Untersuchung behandelt die limitierenden
Faktoren, die ein solches Kontinuum beeinflussen, und stellt das Modell vor. Der
zweite Abschnitt überträgt die Theorie in den regionalen Kontext und verdeutlicht die
Ablagerungsgeschichte anhand zweier Abbildungen. Das ursprünglich quantitative
Modell wurde zu diesem Zweck auf ein qualitatives reduziert, da die Arabische Halb-
insel ein – im Vergleich zur Sahara – nur spärlich geomorphologisch erfaßtes Gebiet
darstellt. Dementsprechend weisen die Abbildungen keinen zeitlichen oder volume-
trischen Maßstab auf, sondern dienen nur der Veranschaulichung der Zusammen-
hänge.
9.1 Haupteinflußfaktoren auf die Entwicklung eines äolischen Ablagerungssystems
Der Zustand eines äolischen Ablagerungssystems läßt sich im wesentlichen an drei
Kenngrößen festmachen: dem Sediment-Nachschub, der Sediment-Verfügbarkeit
und der Transportkapazität lokaler Winde. Variationen dieser Faktoren haben Einfluß
auf den jeweiligen Status eines Sedimentkomplexes, sei es nun erosiv oder akkumu-
lativ bis hin zu neutralem Bypass.
Sediment-Nachschub wird in diesem Zusammenhang als Ablagerungsmaterial
adäquater Korngröße definiert, das als Ursprungsmaterial für ein äolisches System
dienen kann. Dabei unterscheidet man in primäre und sekundäre Deflation dieser Se-
dimente, wobei primäre Deflation die Abtragung erstmalig abgelagerten Materials
(z.B. Gips aus Seeablagerungen oder marine Karbonate) bezeichnet, während sekun-
däre Deflation die Erosion bereits aufgearbeiteten Materials (z.B. Alluvium als Pro-
dukt fluviatiler Prozesse) beschreibt. Sediment-Nachschub kann sowohl autochthon
im System selbst durch die Reaktivierung bzw. Kannibalisierung älterer interner Be-
standteile generiert werden, als auch durch allochthone Quellen außerhalb des Sy-
stems entstehen. Je nach Entwicklungszustand und Alter eines Komplexes äolischer
Sedimente kommt es zu gemeinsamen Effekten beider Prozesse, wobei in jüngeren
159
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Systemen externer Nachschub überwiegt, während ältere Komplexe internen Nach-
schub aus älteren lokalen Ablagerungen generieren.
Sediment-Verfügbarkeit bezeichnet die Bereitschaft von Sandkörnern entsprechen-
der Größe, von lokalen Winden in Saltation oder Reptation aufgenommen zu werden.
Eine für die Verfügbarkeit ideale – in der Natur selten realisierte – Beschaffenheit
weisen sphärische, gut sortierte lockere Sande auf, die in einer trockenen Umgebung
abgelagerten wurden. Abgesehen von Korngröße, -form und -sortierung behindern
in erster Linie solche Prozesse die Aufnahme des Materials durch lokale Windverhält-
nisse, die den Schwellenwert für äolische Abtragung erhöhen. Neben Feuchtigkeit in
oberflächennahen Bodenschichten, die aufgrund von Kapillarkräften Abtragung nur
bis auf die, vom Grundwasserspiegel begrenzte, lokale Erosionsbasis zuläßt, sorgen
Zementierung – z.B. durch Kalkverkrustungen – und höhere Vegetationsdichte für
eine Stabilisierung der Sandablagerung. Letzterer Faktor – ebenso wie regional vor-
kommende Kies- und Schotterebenen – erhöht weiterhin die Oberflächenrauhigkeit
und führt somit zu Verwirbelungen, die die lokale Kraft des Windes verringern.
Die dritte Kenngröße für den Zustand eines äolischen Sedimentsystems ist die
Transportkapazität des Windes und bezeichnet die Fähigkeit dieses Mediums, Sedi-
ment geeigneter Korngröße mit sich zu führen. Obwohl eine Reihe von Theorien und
Formeln entwickelt wurden, um Sand-Transportraten zu quantifizieren, steht bislang
lediglich fest, daß der Transport als kubische Funktion der Reibungsgeschwindigkeit
(friction) variiert. Forschungen jüngeren Datums deuten weiterhin auf einen Zusam-
menhang zwischen atmosphärischen Turbulenzen und Veränderungen in der Trans-
portfähigkeit des Windes hin.
Abbildung 9.1 faßt die Faktoren, die Einfluß auf Ausprägung und Quantität der
drei Kenngrößen Sediment-Nachschub, Sediment-Verfügbarkeit und Transportkapa-
zität haben, in einer schematischen Darstellung zusammen und unterteilt sie in drei
Zyklen: tektonischer, klimatischer und relativer Meeresspiegelzyklus. Die Größe der
jeweiligen Kreisflächen spiegelt dabei die Bedeutung der entsprechenden Zyklen-
elemente für die beschriebenen Kenngrößen wieder. So nimmt beispielsweise der
Sediment-Nachschub im tektonischen Zyklus über die zwischengeschalteten Punkte
Ursprungssediment und Strömungsenergie bei Hebungsvorgängen zu, während bei
vollständigem Stillstand keine Veränderung erfolgt (KOCUREK 1999).
Im Gegensatz zu qualitativen Angaben über die Beschaffenheit eines Ablagerungs-
kontinuums, die von den oben beschriebenen Wirkungszusammenhängen begrenzt
werden, können quantitative Aussagen nur getroffen werden, wenn sich die drei Ele-
mente innerhalb einer Dimension (Einheit) vergleichen lassen. Obwohl in nachfol-
160
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
gender Erörterung aufgrund des Fehlens zuverlässiger quantitativer Daten aus dem
Bereich der Arabischen Halbinsel auf die direkte Gegenüberstellung von numerischen
Kenngrößen verzichtet wird, verdeutlicht diese Vereinheitlichung die Anwendbarkeit
des Modells auf rezente Sandwüsten.
Den einfachsten Fall der Quantifizierung stellt der Sediment-Nachschub dar, der
sich als volumetrische Rate messen läßt. Die Transportkapazität des Windes entspricht
der potentiellen Transportrate qp und bezeichnet damit die potentielle Sedimentzu-
fuhr in ein äolisches System, die sich ebenfalls als volumetrische Rate abzeichnet.
Sediment-Verfügbarkeit kann nicht direkt in einer vergleichbaren numerischen Größe
erfaßt werden, sondern repräsentiert den dimensionslosen Prozentsatz einer Oberflä-
che, die zu einem bestimmten Zeitpunkt von Material adäquater Größenordnung be-
deckt ist, um vom Wind aufgenommen zu werden. Selbst unter Berücksichtigung und
Erfassung der genannten Faktoren stellt dieser Wert nicht zwangsläufig den aktuellen
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
����������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
����������������������
����������������������
���������������������������������
������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�����
����
������������������
�����
����
���������
��������
�������
��������
�������
��������
��������������������������������
���������������������������������������������
��������������
�
������������������
������������������������
�
Abbildung 9.1: Faktoren, die die Bedeutung von Sediment-Nachschub, Sediment-Verfügbarkeit und
Transportkapazität des Windes innerhalb eines Ablagerungssystems beeinflussen (verändert nach
KOCUREK 1999:244).
161
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Sedimentfluß zum äolischen System dar, da Transportpfade und die aerodynami-
sche Beschaffenheit der Oberfläche nicht berücksichtigt werden. Die Sediment-Ver-
fügbarkeit spiegelt sich jedoch auch in der aktuellen Transportrate qa wieder, wobei
das Verhältnis von qa/qp den Sättigungsgrad des Flusses definiert. Dementsprechend
dient die aktuelle Transportrate als Annäherung für Sediment-Verfügbarkeit, die für
die Differenz zwischen qa und qp verantwortlich gemacht wird und damit ebenfalls vo-
lumetrisch erfaßt werden kann.
Diese Umrechnung auf eine gemeinsame Einheit ermöglicht den direkten Ver-
gleich der Kenngrößen und macht Veränderungen in der Entwicklung eines äolischen
Systems numerisch meß- und nachvollziehbar.
9.2 Stadien eines äolischen Sediment-Systems
Äolische Sedimente, die einem Ablagerungssystem zugeführt werden, können sich
auf vier verschiedene Arten auf den Zustand des Kontinuums auswirken. Der Se-
diment-Nachschub kann im System gespeichert werden (S) und zu einem späteren
Zeitpunkt als verzögerte Sedimentzufuhr dienen (LI). Material, das unmittelbar nach
der Entstehung und anschließenden Abtragung durch den Wind in das System ge-
langt, wird als zeitgleiche Zufuhr bezeichnet (CI). Eine Mischung aus zeitgleicher und
verzögerter Zufuhr (CLI) entsteht, wenn zu einem Zeitpunkt sowohl remobilisiertes
als auch frisches Sediment Einfluß auf die Entwicklung einer Sandfläche haben.
Diese drei Hauptstadien und ihre jeweiligen Untergruppen werden in Abbildung
9.2 mittels drei verschiedener Entwicklungsreihen visualisiert, die nicht nur den Zu-
stand zu einem bestimmten Zeitpunkt wiedergeben, sondern auch Vorbedingungen
und Zusammenhänge innerhalb eines Ablagerungssystems verdeutlichen.
Sediment kann an einem Ort gespeichert werden, wenn es nur bedingt zum Trans-
port zur Verfügung steht. Zu diesem Zeitpunkt gilt qa<qp, da der Wind mehr Mate-
rial mit sich führen könnte, als es die Oberflächenverhältnisse zulassen. Vegetation,
schützende Schotterablagerungen oder ein hoher Grundwasserspiegel stabilisieren
die Oberfläche bis zu einem Punkt, an dem lokale Winde keine Ablagerungen mehr in
Bewegung setzen können und damit qa=0 ist (SAL).
Neben begrenzter Verfügbarkeit kann auch begrenzter Transport zur Speicherung
äolischen Materials führen. In diesem Moment gilt qa=qp, weil der Wind mit Sandkör-
nern und sonstigen leichten Bodenbestandteilen gesättigt ist und kein zusätzliches
Material mehr aufnehmen kann. Sediment-Nachschub wird in diesem Fall schneller
162
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
generiert, als ihn der Wind transportieren kann und damit die aktuelle Transportrate
der potentiellen Transportrate entspricht (STL).
Wirken beide Faktoren zusammen, so daß das Sediment aufgrund der Oberflä-
chenstruktur nicht in den entsprechenden Mengen vom Wind aufgenommen werden
kann, die Winde aber ohnehin zu schwach ausgeprägt sind, um Material zu transpor-
tieren, spricht man von gespeichertem Sediment, das aufgrund begrenzter Verfüg-
barkeit und limitiertem Transport abgelagert wurde (STAL).
Zeitgleiche Zufuhr (CI) entsteht aus nicht gespeichertem Sediment-Nachschub, der
unmittelbar nach seiner Entstehung durch äolische Abtragung in das System gelangt.
Die zeitgleiche Zufuhr wird in jedem Fall von der Transportfähigkeit des Windes be-
grenzt, da bei gesättigtem Fluß qa=qp kein zusätzliches Material mehr aufgenommen
werden kann (CITL).
Abbildung 9.2: Schematische Darstellung verschiedener Sediment-Stadien in Abhängigkeit von Sedi-
ment-Nachschub, Sediment-Verfügbarkeit und Transportkapazität der Winde (verändert nach: KOCUREK
& LANCASTER 1999:508).
163
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Gilt qa<qp – der Wind ist folglich nicht gesättigt – begrenzt die Verfügbarkeit äolisch
transportfähigen Sediments die zeitgleiche Zufuhr, da Oberflächenfaktoren großräu-
mige Erosion verhindern (CIAL).
Für den Fall verfügbarkeitsbegrenzter, zeitgleicher Zufuhr, in dem die aktuelle
Transportrate durch das Volumen des Sediment-Nachschubs begrenzt ist, entspricht
die qa-Kurve dem Verlauf der Sediment-Nachschub-Kurve.
Verzögerte Zufuhr (LI) bezeichnet die Abtragung von Sedimenten, die zu einem
früheren Zeitpunkt aus unterschiedlichen Gründen (siehe S) abgelagert wurden. Wie
bei zeitgleicher Zufuhr begrenzen Verfügbarkeit und Transport die verzögerte Zufuhr.
Während bei transport-begrenzter Zufuhr der Luftstrom bereits gesättigt ist (qa=qp)
und folglich kein zusätzliches Sediment aufgenommen werden kann (LITL), bietet das
gespeicherte Material bei verfügbarkeits-begrenzter Zufuhr dem ungesättigten Wind
(qa<qp) nicht ausreichend Sediment passender Korngröße an (LIAL).
Für den Fall, daß sich das gespeicherte Sediment zunehmend erschöpft, geht ein
gesättigter Partikelfluß in einen ungesättigten Zustand über, weil die aktuelle Trans-
portrate aufgrund einer mangelnden Anzahl transportfähiger Sandkörner begrenzt
wird. Im wesentlichen verläuft somit die zeitgleiche und verzögerte Zufuhr synchron,
mit dem entscheidenden Unterschied, daß bei zeitlicher Verzögerung das Ursprungs-
material nicht originär generiert wurde, sondern bereits ein oder mehrere Ablage-
rungszyklen durchlebte.
Bei Vorgängen, die sowohl Elemente zeitgleicher als auch verzögerter Zufuhr auf-
weisen (CLI), gelten die begrenzenden Faktoren Verfügbarkeit (CLIAL) und Transport
(CLITL) ebenso wie bei den einzelnen Untergruppen selbst.
Diese möglichen Sedimentstadien begrenzen zwar den Zustand eines äolischen
Systems, zwingen ihm jedoch kein eindeutiges Muster auf. Bei Zuständen, in denen
die Zufuhr den Abtransport aus dem Kontinuum übersteigt (positives Sediment-
Budget) kommt es zur Ausbildung von Akkumulationsformen, die aus dem Differenz-
betrag beider Faktoren zusammengesetzt sind. Sediment-Zufuhr bedeutet jedoch
nicht zwangsläufig, daß sich auch Material innerhalb des Systems ablagert. Ist das
Sediment-Budget ausgeglichen, so wird das äolisch transportierte Material nur durch
das System geleitet (Bypass), ohne nennenswerte Veränderungen in Struktur und
Ausdehnung hervorzurufen. Ein negatives Sediment-Budget zerstört hingegen zuvor
abgelagerte Akkumulationen und entfernt dieses Material aus dem System. Diese Be-
ziehung zwischen Sedimentzufuhr und -abtransport bzw. der daraus resultierenden
Zustände läßt sich in einer Gleichung zusammenfassen, die die Konservierung des
164
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Sediments innerhalb des Ablagerungskontinuums beschreibt. So gilt:
dh/dt = -(dq/dx + dc/dt)
wobei h die Höhe der Akkumulationsoberfläche beschreibt, t die Zeit ist, q die Trans-
portrate in x-Richtung wiedergibt und c die Konzentration des Sediments im Trans-
port darstellt (siehe Abb. 9.3). Aus dieser Gleichung ergeben sich drei potentielle
Ausprägungen für das System, die in Abbildung 9.3 – nur nach dem jeweiligen Vor-
zeichen von dq/dx bzw. dc/dt – unterschieden werden (KOCUREK 1999).
9.3 Übertragung des Modells auf die Rub’ al Khali
Die Zusammenfassung empirischer Ergebnisse in einem Schema von Wirkungszu-
sammenhängen und Prozessen bringt naturgemäß eine Reihe von Vereinfachungen
mit sich, die – durchaus gewollt – reale Verhältnisse auf ein Minimum an Gemeinsam-
keiten reduzieren und damit Vorgänge übersichtlicher und nachvollziehbarer machen.
Im Rahmen dieses Modells wird anhand der drei Kenngrößen Sediment-Nachschub,
Transport-Kapazität und Sediment-Verfügbarkeit sowie der daraus resultierenden Se-
�
�
������������
��������������������
�
������������������������
������������
������
�������
���������������
���������������
���������������
���������������
���������������
���������������
��� ��� ���
���
���
���
��������������������
��������������������
Abbildung 9.3: Schematische Darstellung der Kenngrößen, die Einfluß auf die Konservierung des Sedi-
ments haben (oben) und theoretische Lösungen der Gleichung (nach Vorzeichen) (verändert nach KO-
CUREK 1999:248).
165
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
diment-Stadien die wechselvolle Landschaftsentwicklung in zwei Bereichen der Rub’
al Khali beschrieben. Dabei handelt es sich einerseits um den Südwestteil der Arabi-
schen Sandwüste, der im Quartär keinen Kontakt zu marinen Sedimentquellen hatte
und dementsprechend kontinentalen Ursprungs ist. Diese Region wurde von MCCLURE
(1984) ausführlich untersucht und stellt einen der wenigen Bereiche Südarabiens dar,
der anhand heute verfügbarer Informationen in ein solches Modell übernommen
werden kann. Die nordöstlichsten Ausläufer der Rub’ al Khali in den Vereinigten Ara-
bischen Emirate bilden das zweite Untersuchungsgebiet, das sich sowohl in Struktur
als auch Alter vom Südwesten der Halbinsel unterscheidet. In den Emiraten von Ras
al Khaimah bis Abu Dhabi zeigt sich eindeutig der Einfluß mariner Ablagerungen auf
die Entstehung kontinentaler Dünen. Trotz vergleichsweise guter Datenlage in diesen
Gebieten – im Gegensatz zu weiten Bereichen Arabiens – muß berücksichtigt werden,
daß ein großer Teil der zur Verfügung stehenden Informationen Unsicherheiten auf-
weist, oder zumindest zeitlich nicht immer eindeutig zugeordnet werden kann. Aus
diesem Grund läßt sich auch das ursprüngliche, quantitative Modell aus der Mojave
Wüste der Vereinigten Staaten nicht übertragen, da sowohl numerische Werte für die
drei Kenngrößen fehlen, als auch das Untersuchungsgebiet in seiner räumlichen Aus-
dehnung mit entsprechenden Wirkungszusammenhängen nur in Teilbereichen erfaßt
werden kann.
9.3.1 Südwestliche Rub’ al Khali
Große Teile der heutigen westlichen und zentralen Rub’ al Khali entstanden aus den
Verwitterungsprodukten fluviatiler Sedimente, die während humider Phasen im Plio-
zän und frühen Pleistozän in Form von Schwemmfächern in einer topographischen
Senke abgelagert wurden. Abbildung 9.4 weist dieses Material, das seinen Ursprung
im westlichen Arabischen Schild – und damit eine exogene Quelle – hatte, als gespei-
chertes Sediment (S) nach. Obwohl die Winde im Übergang von Tertiär zu Quartär
wahrscheinlich nicht die Intensität glazialer Systeme besaßen, scheiterte ein zeit-
gleicher äolischer Abtransport nicht an diesem Faktor, sondern ist in der fehlenden
Verfügbarkeit geeigneten Materials zu suchen (SAL). Humide Verhältnisse und eine
fortwährende Ablagerung frischen Materials verhinderten die oberflächliche Aus-
trocknung der Schwemmfächer, die zusätzlich von stabilisierender Vegetation be-
deckt waren. Diese Umweltbedingungen ließen die Sediment-Verfügbarkeit gegen
Null fallen und führten somit in weiten Bereichen der westlichen und zentralen Rub’
al Khali zur Speicherung des plio-/pleistozänen Alluviums.
166
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Wenngleich nicht ausgeschlossen werden kann, daß sich bereits ab 700 ka B.P. in
diesem Gebiet die ersten Dünen ausbildeten (EDGELL 1990), so ist doch anzunehmen,
daß sich ein Großteil der Sandakkumulationen erst während einer ariden Phase im
späten Pleistozän entwickelte (MCCLURE 1984). Nachdem die Speicherung des alluvi-
alen Materials beendet war und sich aride Klimaverhältnisse auf der Arabischen Halb-
insel verbreitet hatten, konnten zunächst nur kleine Mengen an Sediment durch den
Wind mobilisiert werden, weil die Oberfläche durch zurückliegende Prozesse stabili-
siert worden war und damit eine sofortige Verwitterung sowie die äolische Aufnahme
fluviatiler Sande erschwert wurde. Die Sediment-Zufuhr in das Ablagerungssystem
Rub’ al Khali war zu diesem Zeitpunkt folglich verfügbarkeitsbegrenzt, da aufberei-
tete alluviale Ablagerungen als verzögerte Zufuhr nicht ausreichten, um vollständig
gesättigten Partikelfluß mit qa=qp zu ermöglichen (LIAL).
Mit zunehmender Aridisierung und Fortdauer dieser Bedingungen konnte das ge-
speicherte Material in einer zweiten Phase verzögerter Zufuhr besser abgetragen
werden. Schützende Vegetationsbedeckung und der Zusammenhalt des Bodensub-
strats durch kapillare Kräfte stellten sich aufgrund der Trockenheit erosiven Prozes-
���
���
���
����
����
����
����
����
������
����������
������
����������
������
���
���
���
�����
����������������������������
�������������������������������
���������������������������������
������������������
�������������������
����������������������
Abbildung 9.4: Schematische Darstellung der Sediment-Stadien in der südwestlichen Rub‘ al Khali wäh-
rend der Quartärs (nicht maßstäblich) (Eigener Entwurf nach KOCUREK & LANCASTER 1999).
167
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
sen nicht mehr entgegen, die für große Mengen transportfähigen Sediments sorgten.
Selbst starke – unter Umständen auch glaziale – Winde waren nun nicht mehr in der
Lage, alle zur Verfügung stehenden Bestandteile der Sand- bis Tonfraktion in das Ab-
lagerungskontinuum zu befördern, so daß die Sediment-Zufuhr durch die Transport-
Kapazität des Windes bei qa=qp begrenzt wurde (LITL).
Gegen Ende der ariden Phase im späten Pleistozän bedeckten mächtige Pakete
aufgewehten Sandes die pliozänen Schwemmfächerbereiche und schnitten damit die
verzögerte Zufuhr aus gespeicherten Quellen vom Sedimentationskomplex ab. In-
folgedessen sank auch der Anteil transportfähigen Materials, da auf ältere Ablage-
rungen kein Zugriff mehr bestand und kein neuer, zeitgleicher Nachschub generiert
wurde. Das System wechselte erneut seine Beschaffenheit und kehrte zu einem ver-
fügbarkeitsbegrenzten Zustand zurück (LIAL), an dessen Ende lokale Winde die beste-
henden Dünen nur noch überformten und keine Zufuhr mehr existierte.
Zu Beginn der spät-pleistozänen humiden Periode zwischen 35 ka und 20 ka B.P.
stellte die Rub’ al Khali offenbar eine widerstandsfähige Einheit niedriger Lineardü-
nen dar, die nur noch von schwachen Winden oberflächlich modifiziert wurde. Höhere
Niederschläge sorgten – neben der Stabilisierung der Dünen durch Vegetation – für
ein geringes Maß an Sediment-Nachschub, das über Wadis mit Ursprung im Arabi-
schen Schild bis in die marginalen Bereiche der großen Arabischen Sandwüste trans-
portiert wurde. Da aufgrund der Klimabedingungen dieses Material dem System nicht
zeitgleich zugeführt werden konnte, ging es in gespeichertes Sediment über (SAL).
Während des Höhepunkts der letzten Eiszeit reaktivierten glaziale Winde hoher Ge-
schwindigkeit und hyperaride Umweltbedingungen nicht nur die fossilen Dünensy-
steme älterer Akkumulationsphasen, sondern auch die fluviatilen Ablagerungen des
späten Pleistozäns, die nun als verzögerte Zufuhr dienten (LIAL). Im Gegensatz zu frü-
heren ariden Phasen reichte das gespeicherte Sediment jedoch nicht aus, um die hohe
Transportfähigkeit eiszeitlicher Winde auszunutzen, so daß die aktuelle Transportrate
(neu zugeführten Materials!) immer unter ihrem potentiellen Wert lag (qa<qp). Werden
hingegen reaktivierte fossile Dünen mit in das Modell aufgenommen (an dieser Stelle
nicht praktiziert), ist gesättigter Fluß (qa=qp) zu dieser Zeit nicht ausgeschlossen bzw.
wahrscheinlich (s. u.).
Das anschließende holozäne Klimaoptimum sowie der Übergang zur heutigen
ariden Umwelt läßt sich mit den Bedingungen während der spät-pleistozänen humi-
den Phase bzw. des LGMs vergleichen. Obwohl die Feuchteperiode im frühen Holozän
schwächer ausgeprägt war als ihr spät-pleistozäner Vorgänger, reichten die Nieder-
schläge dennoch zur Ausbildung gespeicherten Sediments aus, das in der Transition
168
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
zu rezenten Verhältnissen als verzögerte, verfügbarkeitsbegrenzte Zufuhr diente. Seit
diesem Zeitpunkt werden die Dünen der südwestlichen Rub’ al Khali nur noch von
Passatwinden aus nordöstlichen Richtungen überformt, wohingegen Zufuhr frischen
Sediments in signifikanten Größen weitgehend nicht mehr existiert.
Dieses schematische Bild der Landschaftsentwicklung in der südwestlichen Rub’
al Khali weist einige Unsicherheiten auf, die zum Teil auf das Modell selbst und zum
anderen Teil auf die unzureichende Datenlage zurückgeführt werden können.
So ist bislang nicht geklärt, in welchem Maße das plio-/pleistozäne Alluvium, das
auch heute noch weite Bereiche dieser Region unterlagert, als ausgeschöpftes Mate-
rial betrachtet werden kann. Zwar werden diese Ablagerungen unter heutigen Bedin-
gungen durch die überlagernden Sanddünen dem Einfluß des Windes überwiegend
entzogen, andererseits läßt sich jedoch auch argumentieren, daß diese Sedimente
nur vorübergehend nicht verfügbar sind und damit dem System zu einem späteren
Zeitpunkt noch als zeitverzögerte Zufuhr dienen können. Ungeachtet dieser Situation
haben solche Abwägungen nur geringen Einfluß auf die anschließenden Sediment-
stadien, da sich allenfalls die Menge zeitverzögerter Zufuhr während des LGMs und
unter rezenten Bedingungen vergrößert.
Bedeutenden Einfluß auf die Ausprägung der drei Kenngrößen im Zeitverlauf hat
jedoch die Definition intern gespeicherten Sediments und seine zeitverzögerte Reak-
tivierung. In der modellartigen Darstellung der Verhältnisse zu Zeiten des glazialen
Maximums wurde nur Material berücksichtigt, das neu in das System gelangte. Re-
aktivierte bzw. kannibalisierte Dünen und ihr Beitrag zur Sedimenttransport wurden
nicht mit in die Untersuchung einbezogen, da sie sich bereits zuvor ablagerten und
damit einen abgeschlossenen Zyklus repräsentieren. Diese Einschränkung spiegelt
zwar die realen Bedingungen während des LGMs nicht vollständig wieder, ermög-
licht aber die Unterscheidung in Phasen, die ansonsten von systembedingten, älteren
Prozessen überlagert würden. Solche Vorgänge wären gleichsam kaum zu quantifi-
zieren, weil das Ausmaß systemimmanenter Erosionsprozesse – auf große Flächen
angewendet – bislang nicht zuverlässig meßbar ist.
9.3.2 Nordöstliche Vereinigte Arabische Emirate
Eine deutlich komplexere Abfolge verschiedener Sedimentstadien als die südwestli-
che Rub’ al Khali weist die küstennahe Zone linearer Dünenelemente in den nordöst-
lichen Arabischen Emiraten auf. Diese wird in Abbildung 9.5 schematisch dargestellt
und erstreckt sich vom späten Pliozän bis zu heutigen Verhältnissen.
169
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Einen entscheidenden Einfluß auf die Entwicklung dieses Dünengebietes hatte die
Entstehung des Arabischen Golfes im späten Tertiär. Als das Meer gegen Ende des
Pliozäns in das formgebende Becken von Osten her eindrang, wurden in den Fol-
gezeit große Mengen unterschiedlichen Materials (von Sebkhaschlämmen über bio-
gene Karbonate bis hin zu siliziklastischen Sanden) abgelagert, die – aufgrund der sie
überlagernden Wassermassen – als Quelle für äolisch transportierbares Sediment
nicht zur Verfügung standen und dementsprechend gespeichert wurden (SAL). Wäh-
rend humider Phasen im frühen Pleistozän wurde dieser Nachschub durch fluviatile
Ablagerungen aus dem Oman-Gebirge ergänzt, die wegen Oberflächenstabilisierung
jedoch nicht direkt in das System gelangten. Neben angesammelten Substanzen
stand jedoch auch ein geringer Teil der in Küstennähe erzeugten biogenen Karbonate
unmittelbar nach seiner Entstehung dem Transport zur Verfügung, so daß Abbildung
9.5 im unteren Bereich eine geringfügige Komponente zeitgleicher, verfügbarkeitsbe-
grenzter Zufuhr aufweist (CIAL).
Im mittleren Pleistozän hatte der Arabische Golf seine größte Ausdehnung erreicht
und zog sich nun langsam wieder nach Osten zurück. Während dieses Zeitraums ver-
������������������
�������������������
����������������������
�������
����������
�������
���������
����������
������
����������
�������
���
���������
������
�������
�����
���
����
�����
�����
�����
����
���
����
�����
����
���
Abbildung 9.5: Schematische Darstellung der Sediment-Stadien in den nordöstlichen Vereinigten Ara-
bischen Emiraten während des Quartärs (nicht maßstäblich) (Eigener Entwurf nach KOCUREK & LANCASTER
1999).
170
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
ringerte sich naturgemäß auch die Menge abgelagerten Materials und der subaërisch
exponierte Meeresboden offenbarte ein Überangebot transportfähigen Sediments,
das zunächst jedoch nicht ausreichte, um einen gesättigten Wind zu generieren. Da
weiterhin zeitgleiche Zufuhr aus der – nun verlagerten – Küstenzone existierte, läßt
sich dieses Sedimentstadium durch zeitgleiche und verzögerte Zufuhr kennzeichnen,
die nur durch mangelnde Verfügbarkeit begrenzt wurde.
Auf dem Höhepunkt der vorletzten Eiszeit dominierten wahrscheinlich starke und
unidirektionale Winde, die aus der Kompression der Luftdrückgürtel unter glazialen
Bedingungen entstanden. Dennoch reichte diese Transport-Kapazität bei ariden bis
hyperariden Verhältnissen nicht aus, um sämtliches verfügbares Material vom ehe-
maligen Grund des Arabischen Golfes und den Schwemmfächern entlang des Oman-
gebirges aufzunehmen, so daß nicht nur die verzögerte, sondern auch die zeitgleiche
Zufuhr von diesem Faktor begrenzt wurde (CLITL).
Gegen Ende des vorletzten Glazials begannen sich die oberflächlich exponierten
Sedimente des Meeresbodens langsam durch die Ausbildung von Kalk- und Gipskru-
sten zu verfestigen und reduzierten damit das zur Verfügung stehende Material. Die
Transport-Kapazität war zu diesem Zeitpunkt nicht mehr die kritische Größe für die
Sediment-Zufuhr, die erneut von mangelnder Disponibilität abhängig war (CLIAL).
Wie bereits im Übergang von Pliozän zu Pleistozän wurde das Sedimentstadium
des Untersuchungsgebietes während der spät-pleistozänen humiden Phase von einer
größeren Menge gespeicherten Sediments (SAL) und einem kleinen Anteil zeitgleicher
Zufuhr (CIAL) geprägt, die aufgrund höherer Niederschläge und der damit verbunde-
nen relativen Stabilität des Bodensubstrats vom Vorhandensein geeigneter Korngrö-
ßen eingeschränkt waren. Obwohl der Arabische Golf in diesem Zeitabschnitt nur
noch einen Bruchteil seiner ursprünglichen Größe aufwies und dementsprechend nur
noch einen geringen Beitrag zum Sediment-Nachschub liefern konnte, wurde dieser
Ausfall zum Teil durch Material kompensiert, das über fluviatile Prozesse (z.B. durch
das Euphrat-/Tigris-Delta oder das Omangebirge) in den Einflußbereich des Untersu-
chungsgebietes gelangte.
Das letzte glaziale Maximum war durch verzögerte Zufuhr äolisch transportierbarer
Sedimente gekennzeichnet (LIAL). Zu dieser Zeit existierte weder zeitgleiche Zufuhr, da
der Arabische Golf vollständig ausgetrocknet war, noch wurde Alluvium aus den um-
liegenden montanen Gebieten der Arabischen Halbinsel abgelagert, weil arides bis
hyperarides Klima vorherrschte. Dieser Zustand änderte sich erst, als zu Beginn des
Holozäns der weltweite Meeresspiegel anstieg und das Wasser wieder in den Golf zu-
rückkehrte. Zeitgleich nahm auch die kontinentale Humidität – nach einigen kurzzeiti-
171
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
gen Klimaschwankungen – zu und sorgte in verringertem Ausmaß für die Ablagerung
fluviatiler Sedimente entlang der Gebirgsregionen. Das Depositions-System bestand
folglich aus den beiden Komponenten CIAL (biogene Karbonate aus der Küstenregion)
und SAL (gespeichertes Alluvium und Ablagerungen im Arabischen Golf).
Unter heutigen Bedingungen findet nur noch begrenzte Erosion der früh-holozä-
nen Sedimente statt, wohingegen weiterhin biogenes Material entlang der Küstenlinie
entsteht. Der Zustand läßt sich somit als CLIAL beschreiben, da geeignete Korngrößen
nie in ausreichender Anzahl vorhanden waren, um einen gesättigten Fluß mit qa=qp
zu generieren.
Wie bereits das Modell der südwestlichen Rub’ al Khali weist auch dieses zweite
Schema einige Unsicherheiten auf, die im Rahmen dieser Untersuchung zwar nicht
geklärt werden können, nachfolgend aber kurz Erwähnung finden.
So kann beispielsweise nicht ausgeschlossen werden, daß während des LGMs Se-
diment in größerer Fülle zur Verfügung stand, als dieses das Modell abbildet. Dem-
entsprechend wäre die Sedimentzufuhr nicht durch unzureichende Verfügbarkeit,
sondern durch die Transport-Kapazität des Windes begrenzt worden. Da aber einer-
seits intensive glaziale Winde für den Abtransport des Materials verantwortlich waren
und andererseits der subaërisch exponierte Boden des Arabischen Golfes durch ober-
flächige Verkrustungen stabilisiert wurde, bestehen Zweifel an einem identischen
Wert für aktuelle (qa) und potentielle Transportrate (qp). Sollte dieses dennoch der
Fall gewesen sein, stimmen in diesem Bereich des Modells die Kurven für Transport-
Kapazität und Sediment-Verfügbarkeit überein und müssen demnach zu einer Linie
vereinigt werden (siehe auch im Abschnitt des vorletzten Glazials).
Weiterhin ist die Komponente zeitgleicher Zufuhr aus biogenen Karbonaten der
Küstenzone wahrscheinlich überrepräsentiert. Da jedoch keine genauen Angaben
über den Beitrag dieses Elementes zum Gesamtsystem existieren und es sich nur
um ein qualitatives Modell handelt, dient die vergrößerte Darstellung dieses Faktors
allein der einfacheren Übersicht.
Die Reaktivierung fossiler Dünensysteme – deren Alter hier nur grob mit „vorletz-
tes Glazial“ angegeben wird – findet hier ebensowenig Berücksichtigung wie in der
südwestlichen Rub’ al Khali. In den nordöstlichen Emiraten würde dieser Faktor die
Übersichtlichkeit des Modells weiter erschweren, da nicht nur während des LGMs,
sondern auch im späten Pleistozän und mittleren Holozän ein Teil der Küstendünen
erodiert wurde. Zu diesem Zeitpunkt war der Meeresspiegel im Arabischen Golf um
1-3 m höher als heute, so daß litorale Bereiche überschwemmt und umliegende
Dünen bis auf den lokalen Grundwasserspiegel erodiert wurden.
172
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
9.4 Reaktivierung alter Sedimente und Dünenrecycling
Die Bedeutung reaktivierten Sediments auf die Entstehung heutiger Dünen bzw. auf
das Fehlen solcher Ablagerungen aus bestimmten Zeitabschnitten wurde unlängst
von STOKES & BRAY (2005) im Südwesten der Vereinigten Arabischen Emirate demon-
striert (vgl. Kapitel 3.5). Da sich die Ergebnisse dieser Studie nur bedingt in das Modell
von KOCUREK & LANCASTER (1999) einarbeiten lassen, weil mehrere Ablagerungsphasen
im System gespeicherter und anschließend recycelter Sedimente die Übersichtlich-
keit und Aussagekraft des Diagramms beeinträchtigen würden, wird die Entwick-
lung und Erhaltung der Dünensysteme in den Liwa-Oasen nachfolgend anhand eines
Schemadiagramms erläutert und verdeutlicht (vgl. Abbildung 9.6).
Die ältesten Sedimente der Al Qâfa-Al Liwa Region wurden während des Über-
gangs vom trockenen MIS 6 (Glazial) zum feuchteren MIS 5 (Interglazial) abgelagert.
Da kaum MIS 6-Ablagerungen erhalten blieben, muß dieses Material ständig Umfor-
mungen durch Dünenbewegungen unterlegen haben, da offensichtlich keine signifi-
kante Verfestigung stattfand.
Im Übergang zu MIS 5 wurde wie in MIS 6 gespeichertes Sediment aus dem Arabi-
schen Golf, der zu dieser Zeit aufgrund eines niedrigen Meeresspiegels ausgetrocknet
war, mittels zeitverzögerter Zufuhr aus nordwestlichen Richtungen in der Region ab-
gelagert und bildete sowohl in Küstennähe als auch etwas später in den Liwa-Oasen
mächtige Sandpakete aus. Durch eine Zunahme der Humidität und einen Anstieg des
Meeresspiegels auf sein spät-pleistozänes Maximum verfestigte sich dieses Material
und blieb bis heute unter rezenten Dünen erhalten.
Da kaum Ablagerungen aus der Zeit von MIS 2 bis MIS 4 in den Emiraten vorhan-
den sind, kann über die Prozesse dieses Abschnitts nur anhand vergleichbarer Se-
dimente in der Wahiba (vgl. PREUSSER et al. 2002) spekuliert werden. Das häufigere
Vorkommen von MIS 2 und MIS 4 Sedimenten in der Wahiba ist möglicherweise auf
das bessere Erhaltungspotential von linearen Dünen gegenüber Barchanen in der
Liwa-Region zurückzuführen.
Wahrscheinlich bildeten sich bei fallendem Meeresspiegel und trockenen Bedin-
gungen während MIS 4 Dünen aus, die erneut durch zeitverzögerte Zufuhr aus den
gespeicherten Sedimenten im Arabischen Golf gespeist wurden. Obwohl nicht aus-
geschlossen werden kann, daß auch ein Teil des konservierten Materials aus dem
Beginn von MIS 5 reaktiviert wurde, muß dieser Prozeß von untergeordneter Bedeu-
tung gewesen sein. Diese Ablagerungen wurden während des humideren MIS 3 bei
weiterhin niedrigem Meeresspiegel offensichtlich lediglich schwach konserviert, da
173
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
nur sehr selten Sedimente aus diesem Zeitabschnitt nachgewiesen werden konnten.
Die wenigen erhaltenen Sedimente aus MIS 4 stammen sämtlich aus den Liwa Oasen,
wohingegen in der Al Qâfa Region dieses Material fehlt. Wahrscheinlich reichte die
Verfestigung in MIS 3 nicht aus, um den starken glazialen Winden bei extremer Ari-
dität zu widerstehen. Diese Winde aus nordwestlicher Richtung führten zwar bereits
abgetragenes Material aus dem trockenen Arabischen Golf mit sich, der Partikelfluß
scheint jedoch zu dieser Zeit immer noch ungesättigt gewesen zu sein, so daß die
MIS 4-Sedimente erodiert und zu neuen Dünen recycelt wurden. Die vereinzelten
MIS 4-Ablagerungen in der Liwa Region erklären sich durch deren Beckenlage, da
dort die Transportkapazität des Windes nachließ und die Wahrscheinlichkeit der Er-
haltung zunahm. Gleiches gilt für das später abgelagerte und bis heute konservierte
Material aus MIS 2.
Ähnlich wie die MIS 4-Sedimente konnten auch die Dünensande des letzten glazi-
alen Maximums, die ihrerseits wahrscheinlich bereits aus recycelten MIS 4-Material
bestanden, bei langsam steigendem Meeresspiegel während des holozänen Klima-
optimums nicht ausreichen verfestigt werden. Zu Beginn der holozänen Aridisierung
stand dem Wind fast kein gespeichertes Material aus dem Arabischen Golf mehr zum
��������������
�����������
��������������������� ����� ��������� ���������
��������������� ���������������������� ���������������������������
������
���������
��������������������������
�������������
���������������
�������������
����������������������
���������������
������������������������
��������������������������
������
���������
�������
�������
�������
�������
���������������������������
�������������������������������
�������������������������������
�������������
��������������
�������������
��������������
�������������
��������������
�
��������������������������� ����������������� ������������������ �������������������
������������� �����
Abbildung 9.6: Schematische Darstellung der Ablagerung und Erosion äolischer Sedimente in der Liwa
und Al Qâfa-Region der Vereinigten Arabischen Emirate (Eigener Entwurf nach STOKES & BRAY 2005).
174
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
Transport zur Verfügung, da die Wassermassen beinahe ihren heutigen Stand er-
reicht hatten. Dementsprechend erodierten Nordwestwinde mit – aufgrund fehlender
suspendierter Partikel – hoher Transportkapazität zunächst die küstennahen Dünen
aus MIS 2 bis auf den lokalen Grundwasserspiegel und transportierten das Material
in Richtung der Liwa Oasen. Dabei wurden die Sedimente der Al Qâfa Region bis
auf die Oberfläche der MIS 5-Ablagerungen abgetragen, so daß rezente wandernde
Dünen (Bypass) direkt über ca. 150.000 Jahre alten verfestigten Sanden ruhen. In der
Liwa-Senke setzte zu dieser Zeit ebenfalls die Kannibalisierung der LGM-Sedimente
ein und neue Dünen bildeten sich aus. Aufgrund der tieferen Lage und der damit ge-
ringeren Transportkapazität der Winde blieb jedoch ein Teil der holozänen äolischen
Akkumulationsformenerhalten und wurde nicht weiter in südöstliche Richtungen wei-
tergeleitet. Die Erhaltung dieser Mega-Barchane, die zwischen 2,7 ka und 5,4 ka B.P.
innerhalb relativ kurzer Zeit entstanden, steht wahrscheinlich in Zusammenhang mit
der holozänen marinen Transgression, da sich Meeresspiegelhöchststände positiv
auf die Konservierung von äolischen Sedimenten (wie zu Beginn von MIS 5) auszu-
wirken scheinen.
Das vorliegende Modell verdeutlicht die Bedeutung von reaktiviertem Material für
den Nachweis von ariden Bedingungen auf der Arabischen Halbinsel. Einerseits wi-
derspricht es der gängigen Theorie, daß heute nachweisbare Ablagerungsphasen
äolischen Sandes immer mit maximaler Aridität assoziiert sind, sondern veranschau-
licht die Wichtigkeit nachfolgender Erhaltungsprozesse unter humideren Klimaver-
hältnissen und höherem Meeresspiegel.
Andererseits zeigt es auf, daß fehlende äolische Sedimente in Ablagerungschro-
nologien aus Wüstengebieten nicht zwangsläufig gegen die Existenz einer Trocken-
phase sprechen, sondern daß die Konservierung bzw. das Recycling des Materials
eine bedeutende Rolle spielen können.
9.5 Schlußfolgerungen
Die Rub’ al Khali als landschaftsprägendes Element der südlichen und zentralen Halb-
insel erscheint auf den ersten Blick als homogenes Gebilde äolischer Sande, das le-
diglich über die räumlich differenzierte Anordnung verschiedener Dünentypen in
Einzelbereiche unterscheidbar ist. Allein der Vergleich zweier Regionen in den süd-
westlichen und nordöstlichen Ausläufern der großen Arabischen Sandwüste zeigt
jedoch bereits ein abweichendes Muster paläogeographischer Genese. Würde diese
Erfassung auf andere Gebiete innerhalb dieses Komplexes erweitert und systemim-
175
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Sediment-Stadien
manente Überformungen und Dünenrecycling berücksichtigt – welches zum jetzigen
Zeitpunkt aufgrund der unzureichenden Datenlage kaum möglich ist – sind eine Viel-
zahl unterschiedlicher Entwicklungsgeschichten zu erwarten, die in ihrer Gesamtheit
die heutige Rub’ al Khali ausmachen. Obwohl solche lokalen Vorbedingungen zwei-
felsohne innerhalb abgegrenzter Bereiche von großer Bedeutung sind, ordnen sie sich
bei längerfristiger Betrachtung hingegen globalen bzw. überregionalen Klimatrends
unter. So lassen sich zwischen beiden dargestellten Modellen Gemeinsamkeiten fest-
stellen, die – trotz abweichender Entstehung – auf zeitbedingte Klimaveränderungen
zurückzuführen sind. Ein solches Element stellt das späte Plio-/Pleistozän dar, das
sowohl im Südwesten als auch Nordosten Arabiens von hoher Humidität und dem-
entsprechenden Ablagerungen geprägt war. Weitere Beispiele sind sie spät-pleisto-
zäne Feuchteperiode, das LGM und das holozäne Klimaoptimum. Diese Klimaphasen
bilden jedoch nur das Grundgerüst der jeweiligen Landschaftsentwicklung, während
regionale Faktoren wie z.B. Küstennähe oder Muldenlage über das konkrete Erschei-
nungsbild und die Ablagerungssystematik entscheiden. Eine Sandwüste ist folglich
nur in seltenen Fällen das Produkt einer kontinuierlichen Genese, sondern das Ergeb-
nis einer Vielzahl untergeordneter Prozesse, die erst in ihrer Gesamtheit ein Ganzes
bilden.
10
Was der Vater gemacht hat, kann auch der Sohn machen
und genießen; aber daneben hat er seine eigene, ihm
allein zugemessene Aufgabe. Dadurch wachsen alle
Dinge und wälzen sich weiter; Künste, Einrichtungen,
Meinungen, nichts ist vollendet, sondern immer nur in der
Vollendung begriffen.
Thomas Carlyle (1834)
178
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Fazit
10 Fazit
Betrachtet man die spät-quartären Klimaveränderungen im Bereich der Arabischen
Halbinsel und die daraus folgenden Konsequenzen für die Landschaftsentwicklung
als geschlossene Einheit, so läßt sich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen
diesen Schwankungen und dem Wechsel von Glazialen und Interglazialen feststellen.
Dabei entsprechen Glaziale den Phasen hoher Aridität und intensiver Winde in Ara-
bien während Interglaziale für humidere Bedingungen in der Region sorgten.
Entsprechend der Zielsetzung der vorliegenden Arbeit wurden diese Klima-
schwankungen für die Zeitabschnitte des späten Pleistozäns (> 35 ka B.P.), der spät-
pleistozänen Feuchtphase, des Maximums der letzten Eiszeit sowie des holozänen
Klimaoptimums intensiver untersucht.
Obwohl die Zahl absoluter Datierungen aus der Zeit vor mehr als 35.000 Jahren
vergleichsweise gering ist, konnten Untersuchungen an Tropfsteinen im Oman und
Jemen sowie vereinzelt in Saudi Arabien die Bedeutung monsunaler Niederschläge
für die Umweltbedingungen während der Interglaziale eindeutig nachweisen. Da
diese Ablagerungen nicht nur umgehend auf vergangene Klimaveränderungen rea-
gierten und damit in der Regel ein schlüssiges und hochauflösendes zeitliches Gefüge
aufweisen, sondern auch über ihre Zusammensetzung und Gehalt von d18O-Isotopen
Hinweise auf die Art der Niederschläge liefern, kann davon ausgegangen werden,
daß sich die innertropische Konvergenzzone während der Interglaziale nach Norden
verlagerte und größere Teile Arabiens als heute den Einflüssen des Südwest-Mon-
suns – und damit humideren Bedingungen – unterlagen.
Die Fähigkeit von Stalagmiten und Stalaktiten, auch kurzfristige Klimawechsel aufzu-
zeichnen, ermöglichte den Nachweis eines Zusammenhangs zwischen den Temperatu-
ren im Nordatlantikbereich und der Intensität des Indischen Monsuns. So sind in einem
Tropfstein von Sokotra aus der Zeit von 42-54 ka B.P. nicht nur mehrere Dansgaard/
Oeschger-Ereignisse belegbar, sondern auch eine nahezu parallele Entwicklung der
d18O-Werte in Tropfsteinen und Temperaturveränderungen im GRIP-Eisbohrkern auf
Grönland zu verzeichnen, wobei höhere Temperaturen den Phasen intensiver Mon-
sunzirkulation entsprechen, während niedrige Temperaturen zeitgleich zu einem
schwachen Monsun auftraten. Die Wirkungszusammenhänge zwischen beiden Ele-
menten sind bislang nicht eindeutig geklärt, die synchrone Entwicklung der beiden
Werte offenbart somit jedoch einen weiteren Einflußfaktor auf das Klima der Arabi-
schen Halbinsel.
179
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Fazit
Neue Untersuchungen in der Liwa Region der UAE und der Wahiba im Oman
deuten zwar an, daß es während der Glaziale zu einer Ausbreitung der Sandwüsten-
gebiete aufgrund hoher Aridität gekommen sein muß, ob diese Sedimente jedoch
verbreitet bis heute erhalten wurden und damit den Kern heutiger Dünen bilden, ist
jedoch unsicher. Ein Großteil der konservierten äolischen Akkumulationen stammt aus
dem frühen MIS 5 (Interglazial), als die Bedingungen (hoher Meeresspiegel, größere
Humidität) ausreichten, um das abgelagerte Material zu verfestigen und vor anschlie-
ßender Erosion zu schützen. Spätere Sedimente wurden kaum konserviert, sondern
in folgenden Generationen recycelt, so daß heute holozäne Dünen direkt über frühen
MIS 5-Sanden lagern.
Diese Studien verdeutlichen, daß mächtige Pakete äolischen Sandes in Ablage-
rungssequenzen nicht unbedingt auf ein Maximum der Aridität zum Entstehungszeit-
punkt hindeuten müssen, sondern auch besonders günstige Erhaltungsbedingungen
widerspiegeln können. Weiterhin stellt sich die Frage nach dem wahren Alter heu-
tiger Dünensysteme, da wiederholte Aufarbeitungsphasen bzw. selektive Erhaltung
nicht ausgeschlossen werden können. Ob diese Sedimente wirklich jünger oder älter
sind, als bisher angenommen, können nur weitere Datierungen von Ablagerungsse-
quenzen in den Arabischen Sandwüstengebieten ergeben.
Während sich humide Phasen des mittleren und späten Pleistozäns > 35 ka B.P. im
Gebiet der Arabischen Halbinsel gut über Tropfsteinablagerungen nachweisen lassen,
fehlen diese Sedimente für den Zeitraum von ca. 35 bis 20 ka B.P. fast vollständig. Die
einzigen U/Th-datierten Sinter dieses Abschnitts stammen außerdem von der jeme-
nitischen Insel Socotra, die aufgrund ihrer südlichen Lage von jeher stärker von mon-
sunalen Niederschlägen begünstigt wurde.
Hauptindikatoren für eine spät-pleistozäne Feuchtphase sind dagegen fossile See-
ablagerungen, die verbreitet in den Sandwüstengebieten zu verzeichnen sind, sowie
fluviatile Sedimente, die auf eine Reaktivierung älterer Abflußkanäle – wie des Arabi-
schen Flusses – hindeuten.
Obwohl ein Großteil der spät-pleistozänen Seen in der Rub’ al Khali und An Nafud
wahrscheinlich nur durch wenige aber intensive monsunale Niederschlagsereignisse
entstand und diese anschließend langsam wieder austrockneten, deutet die Mäch-
tigkeit der Ablagerungen und ihre Anordnung am Fuß oder zwischen den Dünen
darauf hin, daß die Humidität innerhalb dieses Zeitabschnittes höher gewesen sein
muß, als während des holozänen Klimaoptimums. Eine Ausnahmeposition unter den
lakustrinen Sedimenten dieser Phase nimmt der Lake Mundafan ein, der aufgrund
seines größeren Einzugsgebietes von Abflußwässern aus dem Bereich der Al Arid
180
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Fazit
Schichtstufe profitieren konnte und damit eine bedeutend längere Ablagerungschro-
nologie ausbildete. In dem lakustrinen Material eingeschlossene Pollen und Pflanzen-
reste deuten darauf hin, daß zu dieser Zeit Savannen- und Halbwüstenvegetation die
Umwelt prägte und – bei nur geringfügig veränderter Artenzusammensetzung aber
höherer Dichte – einen Großteil der älteren Dünen stabilisierte, welches in der Nähe
der Seen die Ausbreitung höherer Fauna begünstigte.
Für ein vergleichsweise humides spätes Pleistozän spricht auch die Reaktivierung
der großen Abflußsysteme der Arabischen Halbinsel. Diese erreichten während dieses
Abschnitts zwar nicht die Ausdehnung ihrer pleistozänen und spät-tertiären Vorgän-
ger, Art und Mächtigkeit des abgelagerten Materials deuten aber auf eine Phase mit
ausgeprägter Humidität hin.
Trotz dieser eindeutigen Hinweise auf humide Bedingungen während ca. 35-20 ka
B.P. ist bislang unklar, warum zu dieser Zeit in den Höhlensystemen des Omans und
Jemens keine nachweisbare Tropfsteinaktivität stattfand. Wie in vorhergehenden und
nachfolgenden Zeitabschnitten wird davon ausgegangen, daß sich der Einflußbereich
des Indischen Monsuns in dieser Periode nach Norden über die Arabische Halbinsel
ausbreitete und dementsprechend für höhere Niederschläge – und damit intensivere
Sinterbildung – sorgte. Ob das Fehlen dieser Ablagerungen lediglich auf die zufäl-
lige Auswahl des beprobten Materials zurückzuführen ist und damit über eine höhere
Stichprobe die erwarteten Ergebnisse erzielt werden können, oder ob andere Klima-
faktoren bzw. Mechanismen dafür verantwortlich sind, daß lakustrine und fluviatile
Sedimente – aber keine Tropfsteine – abgelagert wurden, kann zum jetzigen Zeitpunkt
nicht eindeutig geklärt werden und stellt damit einen weiteren Ansatzpunkt für künf-
tige Untersuchungen dar.
Als weite Teile des nördlichen Europas während des letzten glazialen Maximums
von einer mächtigen Eisschicht bedeckt wurden, setzten sich im Gebiet der Arabischen
Halbinsel sehr trockene Umweltbedingungen durch. Aufgrund der Kompression der
Luftdruckgürtel infolge der weit südlich vordringenden Eismassen war dieser Zeitab-
schnitt im Bereich des nördlichen Wendekreises wahrscheinlich nicht nur durch hohe
Aridität, sondern auch durch hohe Windgeschwindigkeiten gekennzeichnet, die äoli-
schen Materialtransport begünstigten.
Obwohl bislang nur wenige absolute Datierungen aus dieser Zeit existieren und
die temporale Einordnung überwiegend auf dem Fehlen von lakustrinen und fluvia-
tilen Sedimenten als Humiditätsindikator beruht, wird allgemein angenommen, daß
ein Großteil der heute landschaftsprägenden Dünen der Rub’ al Khali in dieser Phase
entstanden und im Holozän lediglich überformt wurden. Demnach reichte die Stabi-
181
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Fazit
lisierung der Sandrücken durch Vegetation während der spät-pleistozänen Feucht-
phase nicht aus, um diese vor Erosion zu bewahren, so daß aus recyceltem äolischen
Material und in den nördlichen Bereichen durch Nachschub aus dem Arabischen Golf
neue ausgedehnte Dünengürtel entstanden.
Die Existenz hoher Dünenaktivität im LGM ist unumstritten, unklar bleibt jedoch,
ob die heutige Oberflächengestalt der Rub’ al Khali ihren primären Ursprung in dieser
Klimaphase hatte. Dagegen sprechen einerseits neuere Untersuchungen an äolischen
Sedimenten in der Liwa Region der Vereinigten Arabischen Emirate, wo fast keine
MIS 2-Ablagerungen nachweisbar waren, während Sande vom Beginn des MIS 5
und aus dem Holozän gut erhalten wurden (vgl. oben). Andererseits entspricht die
Ausrichtung der Dünengürtel, die sich halbkreisförmig um ein Zentrum südlich von
Riyadh anordnen, eher den heutigen Shamal- und Passatwinden auf der Arabischen
Halbinsel, als den glazial komprimierten und nach Süden verlagerten Luftdrucksyste-
men, welches ebenfalls Zweifel am geschätzten Alter der Dünen aufkommen läßt.
Tropfsteinablagerungen und lakustrine bzw. fluviatile Sedimente konnten für das
Maximum der letzten Eiszeit kaum nachgewiesen werden. Lediglich ein Stalagmit aus
dem nordöstlichen Saudi Arabien mit einer Entstehung um 16 ka B.P. liefert einen An-
haltspunkt dafür, daß trotz verbreiteter Hyperaridität kurzzeitig und regional begrenzt
etwas feuchtere Bedingungen möglich waren.
Anhand vergleichbaren Untersuchungsmaterials konnte festgestellt werden, daß
der Übergang von eiszeitlich trockenen zu humideren holozänen Bedingungen nicht
– wie bislang häufig angenommen – langsam und kontinuierlich, sondern plötzlich
und innerhalb kurzer Zeiträume erfolgte. In einigen Regionen der Arabischen Halb-
insel ließen sich während der Übergangsphase starke Klimaschwankungen wie die
jüngere Dryaszeit nachweisen, die – bei möglicherweise extrem ariden Verhältnis-
sen – lokal zur Ausbildung neuer Dünen führte.
Während des holozänen Klimaoptimums wurden die Dünensysteme der Arabi-
schen Halbinsel – ähnlich wie im späten Pleistozän – durch die Ausbreitung von Ve-
getation infolge humiderer Bedingungen erneut stabilisiert. Wenngleich sich auch in
dieser Phase kleinere Seen in der Rub’ al Khali bildeten, sprechen die geringe Mäch-
tigkeit der Ablagerungen und ihre Lage auf den Dünen selbst für weniger Feuchtigkeit
als zwischen ca. 35 ka und 20 ka B.P.
Tropfsteine aus dem Oman und dem Jemen deuten an, daß die Niederschläge
ihr Maximum gegen 8 ka B.P. erreichten und dann langsam wieder abnahmen, aber
immer noch ausreichten, um humide Bedingungen bis ca. 5,5 ka B.P. zu gewährlei-
182
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Fazit
sten. Sehr negative d18O-Werte von Tropfsteinen, die während dieser Zeit abgelagert
wurden, sind ein eindeutiger Hinweis auf das Vordringen monsunaler Niederschläge
in die südlichen und zentralen Bereiche der Arabischen Halbinsel.
Nach ca. 5,5 ka B.P. setzte – mit der kontinuierlichen Verlagerung der ITCZ nach
Süden – langsam die Aridisierung und der Übergang zu heutigen Verhältnissen ein.
Obwohl im späten Holozän kein plötzlicher Wechsel von humiden zu ariden Bedin-
gungen eintrat, lassen sich für diesen Zeitraum regional – wie auch für das frühe und
mittlere Holozän – eine Reihe untergeordneter Klimaschwankungen nachweisen, die
– wie z.B. das 4,2 ka-Ereignis in Mesopotamien – tiefgreifende Umweltveränderun-
gen zur Folge hatten. In diesem Zusammenhang müssen auch Akkumulationsraten
holozäner Dünen in Al Liwa und Ras’ al Khaimah betrachtet werden, die ihr größtes
Wachstum innerhalb weniger Jahrhunderte vollzogen und damit Fragen bzgl. des
Alters der Megadünen in der Rub’ al Khali aufkommen lassen. Daher ist es wahr-
scheinlich, daß im späten Holozän nicht nur Überformungen der älteren Akkumu-
lationen stattfanden, sondern auch Megadünen in größerem Maßstab neu gebildet
wurden.
Betrachtet man die Ursachen der Klimaveränderungen im Bereich der Arabischen
Halbinsel seit dem mittleren Pleistozän, so wird deutlich, daß diese – abgesehen von
der eindeutigen Assoziation der einzelnen Phasen mit Glazialen bzw. Interglazialen
– ein hoch komplexes Muster aufweisen. Neben astronomischen Faktoren, die einen
entscheidenden Einfluß auf die Entstehung von Warm- und Kaltzeiten haben, schei-
nen auch Interaktionen und Rückkopplungen zwischen dem System des Indischen
Monsuns und den Umweltbedingungen im Nordatlantik zu bestehen. Obwohl die
exakten Wirkungszusammenhänge bislang unklar sind, deuten nahezu synchrone
Schwankungen (z.B. Dansgaard/Oeschger-Ereignisse) auf eine enge Verbindung mit
hoher Reaktionsgeschwindigkeit hin, deren genaue Ausprägung zukünftig Gegen-
stand weiterführender Studien sein muß.
Die Zusammenfassung empirischer Ergebnisse aus mehreren Gebieten der Rub’ al
Khali in ein qualitatives Modell zur Abgrenzung verschiedener Sedimentstadien hat
gezeigt, daß Sandwüstengebiete, die heute als geschlossenes System in Erscheinung
treten, zwar in ihrer Entstehung weitgehend den ausgeprägtesten Klimaveränderun-
gen nachfolgen, daß regional aber andere Größen – wie z.B. der Meeresspiegel – das
Ablagerungsverhalten signifikant beeinflussen und damit das Erscheinungsbild be-
stimmen können. Ein Faktor, der in solchen Modellen bislang lediglich unzureichend
berücksichtigt werden konnte, ist das Recycling von zuvor abgelagerten Sedimen-
ten, das quantitativ nur schlecht zu erfassen ist. Nachweislücken in äolischen Ablage-
183
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Fazit
rungssequenzen deuten aber darauf hin, daß dieser Prozeß im Quartär auch Einfluß
auf die Landschaftsentwicklung der Arabischen Halbinsel hatte und damit – ebenso
wie die Frage nach den optimalen Erhaltungsbedingungen für äolisches Material – in
künftigen Untersuchungen stärker zu berücksichtigen ist.
Abschließend läßt sich zusammenfassend feststellen, daß im Gebiet der Arabi-
schen Halbinsel zwar mehrere aride und humide Phasen im späten Quartär nachweis-
bar sind, diese aber – im Vergleich zu anderen Trockengebieten der Erde – nur durch
wenige Untersuchungen mit absoluten Altersdatierungen belegt wurden. Weiterhin
konnten bislang in erster Linie die humiden Abschnitte des Pleistozäns und Holozäns
zeitlich eingeordnet werden, während die dazwischen liegenden Zeiträume aufgrund
des Fehlens vergleichbarer Ablagerungen als arid definiert wurden.
Obgleich wegen des instabilen Charakters der äolischen Sedimente und den damit
verbundenen Umformungsprozessen Probleme bei der Gewinnung längerer Ablage-
rungschronologien zu erwarten sind, könnten Datierungen an diesem Dünenmaterial
– neben einer Erweiterung und Festigung der Datenlage für Sedimente aus den humi-
den Phasen – die Erkenntnisse über die quartäre Entwicklung der Arabischen Halbin-
sel und ihrer Wüstenregionen entscheidend erweitern.
Angesichts dieses Wissensstandes hätte vielleicht auch Thomas Carlyle seine An-
sichten über die Geowissenschaften revidiert. Möglicherweise hätte er dann statt
dessen formuliert:
„Über Geologie und Geognosie wissen wir noch nicht genug: Trotz der
Arbeiten eines Werner und eines Hutton sowie des Forschergeistes ihrer
Schüler stellt die Erschaffung der Welt die Wissenschaft immer noch vor
neue Rätsel…“
11
So wie Materie sich lediglich wandelt, niemals aber
ab- oder zunimmt, so scheint es auch im Denken keinen
wirklichen Zugewinn zu geben. Alles Neue entsteht aus
dem blitzartig im Geist produzierten Nebeneinander
zweier bereits existierender, aber bislang von niemandem
miteinander in Verbindung gebrachter, von Grund auf
verschiedenen Welten zugehöriger Dinge.
Anne Weber (2004)
186
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
11 Quellenverzeichnis
ABOU EL-ENIN, H. S. (2003a): Geomorphological Significance of the Present Drainage Pattern
and Palaeochannel Evolution of the Pseudo-Delta of Wadi Al-Batin in Kuwait. Bulletin de
la Société de Géographie d’Egypte 76, S. 191-211.
ABOU EL-ENIN, H. S. (2003b): Palaeo-Environmental Evolution and Relative Dating of the River
Terraces of Wadi Al-Batin in Kuwait. Bulletin de la Société de Géographie d’Egypte 76,
S. 55-73.
ABOU EL-ENIN, H. S. (2003c): Superficial Deposits of Wadi Al-Batin in Kuwait, with a Special
Reference to their Geomorphological Significance. Bulletin de la Société de Géographie
d’Egypte 76, S. 15-53.
ABU-ZEID, M. M., BAGHDADY, A. R. & H. A. EL-ETR (2001): Textural attributes, mineralogy and pro-
venance of sand dune fields in the greater Al Ain area, United Arab Emirates. Journal of
Arid Environments 48, S. 475-499.
AHMED, E. A., ALSHARHAN, A. S., SOLIMAN, M. A. & S. TAMER (1998): Mineralogical characteristics of
the Quaternary sand dunes in the eastern province of Abu Dhabi, United Arab Emirates.
In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary
Deserts and Climatic Change. Rotterdam: Balkema, S. 85-90.
AL FARRAJ, A. & A. M. HARVEY (2004): Late Quaternary interactions between aeolian and flu-
vial processes: a case study in the northern UAE. Journal of Arid Environments 56,
S. 235-248.
AL LAMKI, M. S. S. & J. J. M. TERKEN (1996): The Role of Hydrogeology in Petroleum Develop-
ment Oman. GeoArabia 1, S. 495-510.
AL-FARRAJ, A. & A. M. HARVEY (2000): Desert pavement characteristics on wadi terrace and allu-
vial fan surfaces: Wadi Al-Bih, U.A.E. and Oman. Geomorphology 35, S. 279-297.
AL-FARRAJ, A. (2002): Quaternary Geomorphic Evolution of Wadi Drainage Basins in the Nort-
hern UAE. Bulletin de la Société de Géographie d’Egypte 75, S. 189-221.
AL-HINAI, K. G., DABBAGH, A. E., GARDNER, W. C., KHAN, M. A. & S. SANER (1997): Shuttle Ima-
ging Radar Views of Some Geological Features in the Arabian Peninsula. GeoArabia 2,
S. 165-178.
AL-HINAI, K. G., MCMAHON MOORE, J. & P. R. BUSH (1987): LANDSAT image enhancement study
of possible submerged sand-dunes in the Arabian Gulf. International Journal of Remote
Sensing 8, S. 251-258.
AL-HURBAN, A. & I. GHARIB (2004): Geomorphological and sedimentological characteristics
of coastal and inland sabkhas, Southern Kuwait. Journal of Arid Environments 58,
S. 59-85.
AL-JUAIDI, F., MCLAREN, S. & A. MILLINGTON (2003): Response of desert outwash surfaces to envi-
ronmental changes during the last 55.000 years. XVI INQUA Congress, Reno, July 23-30,
2003. Programs with Abstracts, S. 141.
ALLEY, R. B., MAYEWSKI, P. A., SOWERS, T., STUIVER, M., TAYLOR, K. C. & P. U. CLARK (1997): Holocene
climatic instability: A prominent, widespread event 8200 yr ago. Geology 25, S. 483-486.
ALLISON, R. J. (1988): Sediment types and sources in the Wahiba Sands, Oman. Journal of
Oman Studies Special Report 3, S. 161-168.
ALSHARHAN, A. S. & A. E. M. NAIRN (1997): Sedimentary basins and petroleum geology of the
Middle East. Amsterdam: Elsevier. 978 S.
ALSHARHAN, A. S., AHMED, E. A. & S. TAMER (1998): Textural characteristics of Quaternary sand
dunes in the Eastern Province of Abu Dhabi, United Arab Emirates. In: ALSHARHAN, A. S.,
GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary Deserts and Climatic
Change. Rotterdam: Balkema. S. 91-108.
187
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
AL-SULAIMI, J., KHALAF, F. J. & A. MUKHOPADHYAY (1997): Geomorphological analysis of paleo drai-
nage systems and their environmental implications in the desert of Kuwait. Environmen-
tal Geology 29, S. 94-111.
ANDERSON, D. M., OVERPECK, J. T. & A. K. GUPTA (2002): Increase in the Asian Southwest Monsoon
During the Past Four Centuries. Science 297, S. 596-599.
ANDERSON, J., OCHES, E. A., MCCORRISTON, J. & M. J. HARROWER (2004): Geomorphic response to
middle Holocene climate change in highland southern Yemen. Geological Society of
America, Abstracts with Programs 36(5), S.122.
ANDERSON, S., OCHES, E. A., SANDER, K. M., MCCORRISTON, J. & M. HARROWER (2005): Fluvial Sedi-
ments Record Middle Holocene Climate Change in Southern Yemen. Geological Society
of America, Abstracts with Programs 37(7), S. 426.
ANTON, D. & F. INCE (1986): A study of sand color and maturity in Saudi Arabia. Zeitschrift für
Geomorphologie 30, S. 339-356.
ANTON, D. (1990): Environmental Changes and Aeolian Dynamics during the Quaternary in the
Arabian Peninsula. In: EL-BAZ, F., EL-TAYAB, F. & M. A. HASSAN (eds.): Sand Transport and
Desertification in Arid Lands. Teaneck: World Scientific Press. S. 209-234.
BAGNOLD, R. A. (1941): The physics of blown sand and desert dunes. London: Methuen. 265 S.
BARTH, H. K. & K. SCHLIEPHAKE (1998): Saudi Arabien (Perthes Länderprofile). Gotha: Perthes.
248 S.
BARTH, H.-J. & H. STRUNK (2004): Holozäner Klimawandel auf der Arabischen Halbinsel. Geogra-
phische Rundschau 56(1), S. 44-49.
BARTH, H.-J. (2001): Understanding of coastal fluctuation at the Arabian Gulf leading to the ‘lost
city of Gerrha’? Paleoecology of Africa 27, S. 291-303.
BARTH, H.-J. (2003): Late Holocene Sedimentation Processes Along the Arabian Gulf Coast in
the Jubail Area, Saudi Arabia. In: ALSHARHAN, A. S., WOOD, W. W., GOUDIE, A. S., FOWLER, A. &
E. M. ABDELLLATIF (eds.): Desertification in the Third Millennium. Lisse: Swets & Zeitlinger.
S. 237-244.
BARUCH, U. (1994): The Late Quaternary Pollen Record of the Near East. In: BAR-YOSEF, O. &
R. S. KRA (eds.): Late Quaternary Chronology and Paleoclimates of the Eastern Mediterra-
nean. Tuscon: University of Arizona. S. 103-119.
BEYDOUN, Z. R. (1980): Some Holocene geomorphological and sedimentological observations
from Oman and their palaeogeological implications. Journal of Petroleum Geology 2,
S. 427-437.
BHATTACHARYYA, S. & R. NARASIMHA (2005): Possible association between Indian monsoon rainfall
and solar activity. Geophysical Research Letters 32, L05813, doi:10.1029/2004GL021044.
BRAY, H. E. & S. STOKES (2003): Chronologies for Late Quaternary barchan dune reactivation in
the southeastern Arabian Peninsula. Quaternary Science Reviews 22, S. 1027-1033.
BRAY, H. E. & S. STOKES (2004): Temporal patterns of arid-humid transitions in the south-eastern
Arabian Peninsula based on optical dating. Geomorpholgy 59, S. 271-280.
BREED, C. S., FRYBERGER, S. C., ANDREWS, S., MCCAULEY,C., LENNARTZ, F., GEBEL, D. & K. HORSTMAN
(1979): Regional studies of sand seas using Landsat (ERTS) imagery. In: MCKEE, E. D. (ed.):
A Study of Global Sand Seas (= USGS Professional Paper 1052). Washington: United
States Geological Survey. S. 305-397.
BRISTOW, C. S., BAILEY, S. D. & N. LANCASTER (2000): The sedimentary structure of linear sand
dunes. Nature 406, S. 56-59.
BROOK, G. A. (1999): Arid Zone Palaeoenvironmental Records from Cave Speleothems. In: SINGHVI,
A. K. & E. DERBYSHIRE (eds.): Paleoenvironmental Reconstruction in Arid Lands. Rotterdam:
Balkema. S. 217-262.
188
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
BURCKHARDT, G. E. (1916): Gilgamesch: eine Erzählung aus dem alten Orient. Leipzig: Insel-
Verlag. 63 S.
BURNS, S. J. & A. MATTER (1995): Geochemistry of carbonate cements in surficial alluvial con-
glomerates and their paleoclimatic implications, Sultanate of Oman. Journal of Sedimen-
tary Research A65, S. 170-177.
BURNS, S. J., FLEITMANN, D., KRAMERS, J., MATTER, A., MUDELSEE, M. & A. A. AL-SUBBARY (2002a): A
speleothem record of changes in tropical convection in the Indian Ocean during the last
glacial period (Abstract) American Geophysical Union, Fall Meeting 2002.
BURNS, S. J., FLEITMANN, D., MATTER, A., KRAMERS, J. & A. A. AL-SUBBARY (2003): Indian Ocean Cli-
mate and an Absolute Chronology over Dansgaard/Oeschger Events 9 to 13. Science 301,
S. 1365-1637.
BURNS, S. J., FLEITMANN, D., MATTER, A., NEFF, U. & A. MANGINI (2001a): Speleothem evidence
from Oman for continental pluvial events during interglacial periods. Geology 29(7),
S. 623-626.
BURNS, S. J., FLEITMANN, D., MUDELSEE, M., NEFF, U., MATTER, A. & A. MANGINI (2002b): A 780-year
annually resolved record of Indian Ocean monsoon precipitation from a speleothem
from south Oman. Journal of Geophysical Research - Atmospheres 107 (D20), 4434.
doi:10.1029/2001JD001281.
BURNS, S. J., FLEITMANN, D., NEFF, U., KRAMERS, J., MANGINI, A. & A. MATTER (2001b): Glacial-inter-
glacial changes in monsoon precipitation in Arabia – control by glacial boundary conditi-
ons (abstract). Geological Society of America: Earth System Processes – Global Meeting
(June 24-28, 2001), Edinburgh.
BURNS, S. J., MATTER, A., FRANK, N. & A. MANGINI (1998): Speleothem-based paleoclimate record
from northern Oman, Geology 26(6). S. 499-502.
BUSH, A. B. G. (2004): Modelling of late Quaternary climate over Asia: a synthesis. Boreas 33,
S. 155-163.
BUTZER, K. W. (1958): Quaternary Stratigraphy and Climate in the Near East. (= Bonner Geogra-
phische Abhandlungen 24). Bonn: Eigenverlag. S.1-157.
CLARK, A. (1989): Lakes of the Rub’ al Khali. Aramco World 40, S. 28-33.
CLARK, I. D. & J.-C. FONTES (1990): Paleoclimatic Reconstruction in Northern Oman Based on
Carbonates from Hyperalkaline Groundwaters. Quaternary Research 33, S. 320-336.
CLEMENS, S. C. & W. L. PRELL (1990): Late Pleistocene variability of Arabian Sea summer mon-
soon winds and continental aridity: Eolian records from the lithogenic component of
deep-sea sediments. Paleoceanography 5, S. 109-145.
CLEUZIOU, S. & M. TOSI (1998): Hommes, climats et environnements de la Péninsule arabique à
l’Holocène. Paléorient 23(2), S. 121-135.
COLE, K. L. & J. MCCORRISTON (2004): Holocene paleoenvironments of Yemen reconstructed
from fossil hyrax middens. Geological Society of America, Abstracts with Programs 36(5),
S. 123.
CREMASCHI, M. & F. NEGRINO (2005): Evidence for an Abrupt Climatic Change at 8700 14C yr B.P.
in Rochshelters and Caves of Gebel Qara (Dhofar-Oman): Palaeoenvironmental Implicati-
ons. Geoarchaeology 20, S. 559-579.
CULLEN, H. M., DEMENOCAL, P. B., HEMMING, S., HEMMING, G., BROWN, F. H., GUILDERSON, T. & F. SIROCKO
(2000): Climate change and the collapse of the Akkadian empire: Evidence from the deep
sea. Geology 28, S. 379-382.
DABBAGH, A. E., AL-HINAI, K. G. & M. A. KHAN (1998): Evaluation of the Shuttle Imaging Radar
(SIR-C/X-SAR) data for mapping paleo-drainage systems in the Kingdom of Saudi Arabia.
In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary
Deserts and Climatic Change. Rotterdam: Balkema. S. 483-493.
189
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
DAHL, K. A., OPPO, D. W., EGLINTON, T. I. , HUGHEN, K. A., CURRY, W. B. & F. SIROCKO (2005): Terrige-
nous plant wax inputs to the Arabian Sea: Implications for the reconstruction of winds as-
sociated with the Indian Monsoon. Geochimica et Cosmochimica Acta 69, S. 2547-2558.
DALONGEVILLE, R., BERNIER, P., DUPUIS, B. & V. DE MEDWECKI (1993): Les variations recentes de la
ligne de rivage dans le Golfe Persique : l’example de la lagune d’Umm al-Qoqayn (Emi-
rats Arabes Unis). Bulletin de l’Institut de Géologie du Bassin d’Aquitaine 53, S. 179-192.
DALONGEVILLE, R., DE MEDWECKI, V. & P. SANLAVILLE (1992): Évolution du piédmont occidental de
l’Oman depuis le Pléistocène supérieur. In: SIMONIN, A. (ed.): Déserts: Passé, Présent,
Futur (=Actes du 116e congrès national des sociétés savantes). Paris: Editions du CTHS.
S. 97-109.
DAVIES, C. P. (2003): Paleohydrology and paleoclimates from lacustrine environments of the
Dhamar Highlands, Yemen. XVI INQUA Congress, Reno, July 23-30, 2003. Programs with
Abstracts, S. 183.
DAVIES, C., PARKER, A. & T. WILKINSON (2005): The early-mid Holocene moist period in Arabia:
some recent evidence from lacustrine sequences in eastern and south-western Arabia
(Abstract). Seminar for Arabian Studies, 21-23 July 2005.
DAWSON, A. G. (1992): Ice age earth: late quaternary geology and climate. London: Routledge.
293 S.
DE GEEST, P., VERHEYDEN, S., CHENG, H., EDWARDS, L. & E. KEPPENS (2005): High-resolution Spe-
leothem Records from Soqotra Island, Yemen: an approach to reconstruct Indian Ocean
Variability? Geophysical Research Abstracts 7, 03783.
DOORNKAMP, J. C., BRUNSDEN, D. & D. K. C. JONES (1980): Geology, Geomorphology and Pedology
of Bahrain. Norwich: Geo Abstracts Ltd.
DOOSE-ROLINSKI, H., ROGALLA, U., SCHEEDER, G., LÜCKGE, A. & U. VON RAD (2001): High-resolution tem-
perature and evaporation changes during the late Holocene in the northeastern Arabian
Sea, Paleoceanography 16. S. 358-367.
DUTTON, R. W. (ed.) (1988): The Scientific Results of The Royal Geographical Society’s Oman
Wahiba Sands Project 1985-1987 (= Journal of Oman Studies Special Report 3). Muscat:
Diwan of Royal Court.
EDENS, C. (1988): The Rub al-Khali ‘Neolithic’ Revisited: the View from Nadqan. In: POTTS, D. T.
(ed.): Araby the Blest (= The Carsten Niebuhr Institute of Ancient Near Eastern Studies Pu-
blication 7). Copenhagen: Museum Tusculanum Press. S. 15-43.
EDGELL, H. S. (1990): Evolution of the Rub’ al Khali Desert. Journal of King Abdulaziz University:
Earth Sciences 3, Special Issue: 1st Saudi Symposium on Earth Sciences, S. 109-126.
EDGELL, H. S. (1997): Aquifers of Saudi Arabia and their geological framework. Arabian Journal
for Science and Engineering 22/1C, S. 3-31.
EL-BAZ, F. & M. AL-SARAWI (1996): Kuwait as an alluvial fan of a paleo-river. Zeitschrift für Geo-
morphologie Supplementband 103, S. 49-59.
EL-BAZ, F. (1998): Origin and evolution of the Arabian desert as revealed by satellite. In: OMAR,
S. A. S., MISAK, R. & D. AL-AJMI (eds.): Sustainable development in arid zones. – Procee-
dings of an international conference on desert development, State of Kuwait, 23-26 March
1996, Volume I. Rotterdam: Balkema. S. 297-307.
EL-MOSLIMANY, A. P. (1983): History of climate and vegetation in the eastern Mediterranean
and the Middle East from the pleniglacial to the mid-Holocene. PhD Thesis, University of
Washington.
EL-MOSLIMANY, A. P. (1994): Evidence of Early Holocene Summer Precipitation in the Conti-
nental Middle East. In: BAR-YOSEF, O. & R. S. KRA (eds.): Late Quaternary Chronology and
Paleoclimates of the Eastern Mediterranean. Tuscon: University of Arizona. S. 121-130.
190
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
EL-NOZAHY, F. A. (1993): Grain morphology, grain size and mineralogical composition of linear
dune sands, Ad Dahna Desert, Saudi Arabia. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläonto-
logie, Abhandlungen 188, S. 265-288.
EL-SAYED, M. I. (1999): Sedimentological characteristics and morphology of the aeolian sand
dunes in the eastern part of the UAE: a case study from Ar Rub’ Al Khali. Sedimentary
Geology 123, S. 219-238.
EL-SAYED, M. I. (2000): The nature and possible origin of mega-dunes in Liwa, Ar Rub’ Al Khali,
UAE. Sedimentary Geology 134, S. 305-330.
EL-SAYED, M. I. (2001): The nature and possible origin of dolomite in Ar Rub’ Al Khali, the UAE.
Carbonates and Evaporites 16, S. 210-223.
EL-SAYED, M. I., NASR, A. & M. EL-GHAWABY (1996): Classification of Quaternary Surface Deposits
in the Northeastern Part of Ar Rub’ Al Khali, UAE. In: SHARKAWI, M. (ed.): Geology of the
Arab World III. Proceedings of the Third International Conference on Geology of the Arab
World. Cairo: University of Cairo. S. 287-308.
EMBABI, N. S. & M. M. ASHOUR (1993): Barchan dunes in Qatar. Journal of Arid Environments 25,
S. 49-69.
EMBABI, N. S. & F. M. EL-SHARKAWY (1990): Landform systems of the United Arab Emirates from
space images. Bulletin de la Société de Géographie d’Egypte 63, S. 47-72.
EVANS, G., KIRKHAM, A. & R. A. CARTER (2002): Quaternary Development of the United Arab Emira-
tes Coast: New Evidence from Marawah Island, Abu Dhabi. GeoArabia 7, S. 441-458.
EVANS, G., SCHMIDT, V., BUSH, P. & H. NELSON (1969): Stratigraphy and geologic history of the
sabkha, Abu Dhabi, Persian Gulf. Sedimentology 12, S.145-159.
FIELD, H. (1960): Carbon-14 date for a ‘neolithic’ site in the Rub’ al-Khali. Man 60, S. 172.
FLEITMANN, D., BURNS, S. J., AL-SUBBARY, A. A., AL-AOWAH, M. A., KRAMERS, J. & A. MATTER (2002):
Uranium-series dating of stalagmites from Socotra, Yemen (Poster). Yemen Science Con-
ference, Taiz, 11-13 October 2002.
FLEITMANN, D., BURNS, S. J., MANGINI, A., MUDELSEE, M., NEFF, U., KRAMERS, J. & A. MATTER (2005b):
Holocene ITCZ and Indian Monsoon Dynamics Recorded in Stalagmites From Oman and
Yemen (Socotra). Eos Trans. AGU 86(52), Fall Meet. Suppl., Abstract PP41C-05.
FLEITMANN, D., BURNS, S. J., MUDELSEE, M., NEFF, U., KRAMERS, J., MANGINI, A. & A. MATTER (2003b):
Holocene Forcing of the Indian Monsoon Recorded in a Stalagmite from Southern Oman.
Science 300, S. 1737-1739.
FLEITMANN, D., BURNS, S. J., NEFF, U., MANGINI, A. & A. MATTER (2003a): Changing moisture sour-
ces over the last 330,000 years in Northern Oman from fluid-inclusion evidence in spe-
leothems. Quaternary Research 60. S. 223-232.
FLEITMANN, D., BURNS, S. J., NEFF, U., MUDELSEE, M., MANGINI, A. & A. MATTER (2004c): Palaeoclimatic
interpretation of high-resolution oxygen isotope profiles derived from annually laminated
speleothems from Southern Oman. Quaternary Science Reviews 23, S. 935-945.
FLEITMANN, D., BURNS, S. J., NEFF, U., MUDELSEE, M., MANGINI, A., KRAMERS, J. & A. MATTER (2005a):
Holocene records of rainfall variation and associated ITCZ migration from stalagmites
from northern and southern Oman. In: DIAZ, H. F. & R. S. BRADLEY (eds.): The Hadley Circu-
lation: Present, Past and Future. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. S. 259-287.
FLEITMANN, D., BURNS, S., NEFF, U. MATTER, A. & A. MANGINI (2001): 350.000 years of climate varia-
bility recorded in speleothems from Oman (abstract). International Conference: Geology
of Oman, January 12-16, 2001, Muscat.
FLEITMANN, D., BURNS, S.J., AL-SUBBARY, A.A., AL-AOWAH, M.A., NEFF, U., MATTER, A. & A. MANGINI
(2001b).Climate change in Southern Arabia: Speleothems from Yemen and Oman as ar-
chives for monsoonal rainfall (Poster). Yemen Science Conference, Sana’a, 11-13 October
2001
191
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
FLEITMANN, D., MATTER, A., BURNS, S. J., AL-SUBBARY, A. & M. A. AL-AOWAH (2004b): Geology and
Quaternary climate history of Socotra. Fauna of Arabia 20, S. 27-44.
FLEITMANN, D., MATTER, A., PINT, J. J. & M. A. AL-SHANTI (2004a): The Speleothem Record of Cli-
mate Change in Saudi Arabia. (= Saudi Geological Survey Open-File-Report SGS-OF-
2004-8). Jeddah: SGS. 40 S.
GARDNER, R. & K. PYE (1981): Nature, origin and palaeoenvironmental significance of red coastal
and desert dune sands. Progress in Physical Geography 5, S. 514-534.
GARDNER, R. (1988): Aeolianites and Marine Deposits of the Wahiba Sands: Character and Pa-
laeoenvironments. Journal of Oman Studies Special Report 3, S. 75-94.
GARRARD, A. N., HARVEY, C. P. D. & V. R. SWITSUR (1981): Environment and settlement during the
Upper Pleistocene and Holocene at Jubbah in the Great Nafud, northern Arabia. Atlal 5,
S. 137-148.
GASSE, F. & E. VAN CAMPO (1994): Abrupt post-glacial climate events in West Asia and North
Africa monsoon domains. Earth and Planetary Science Letters 126, S. 435-456.
GEBEL, H. G., HANNSS, C., LIEBAU, A. & W. RAEHLE (1989): The Late Quaternary Environments of
‘Ain al-Faidha/Al-’Ain, Abu Dhabi Emirate. Archaeology in the United Arab Emirates 5,
S. 9-48.
GEHIN, P. (1988): Hypothèses relatives à l’evolution géomorphologique et au bilan géopédolo-
gique du quaternaire récent de la péninsule de Qatar. In: INIZAN, M.-L. (ed.): Préhistoire à
Qatar (mission archéologique francaise à Qatar), Tome 2. Paris: CNRS. S. 167-184.
GERSON, R. (1982): The Middle East: Landforms of a Planetary Desert through Environmental
Changes. In: SMILEY, T. L. (ed.): The Geological Story of the World’s deserts (= Striae 17).
Uppsala: University of Uppsala Press. S. 52-78.
GLENNIE, K. W. & A. SINGHVI (2002): Event stratigraphy, paleoenvironment and chronology of SE
Arabian deserts. Quaternary Science Reviews 21, S. 853-869.
GLENNIE, K. W. & H. GÖKDAG (1998): Cemented Quaternary dune sands, Ras Al Hamra housing
area, Sultanate of Oman. In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KEN-
DALL (eds.): Quaternary Deserts and Climatic Change. Rotterdam: Balkema. S. 109-116.
GLENNIE, K. W. (1970): Desert Sedimentary Environments (= Developments in Sedimentol-
ogy 14). Amsterdam: Elsevier. 222 S.
GLENNIE, K. W. (1994): Quaternary dunes of SE Arabia and Permian (Rotliegend) dunes of NW
Europe: Some comparisons. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie Teil I 11/12,
S. 1199-1215.
GLENNIE, K. W. (1996): Geology of Abu Dhabi. In: OSBORNE, P. (ed.): Desert Ecology of Abu Dhabi.
Newbury: Pisces Publications. S. 16-35.
GLENNIE, K. W. (1997): Evolution of The Emirates’ Land Surface: an Introduction. In: GHAREEB, E.
& I. AL ABED (eds.): Perspectives on the United Arab Emirates. London: Trident Press.
S. 17-35.
GLENNIE, K. W. (1998): The desert of southeast Arabia: A product of Quaternary climatic change.
In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary
Deserts and Climatic Change. Rotterdam: Balkema. S. 279-291.
GLENNIE, K. W. (1999): Dunes as Indicators of Climatic Change. In: SINGHVI, A. K. & E. DERBY-
SHIRE (eds.): Paleoenvironmental Reconstruction in Arid Lands. Rotterdam: Balkema.
S. 153-174.
GLOVER, E. (1998): Mangroves, molluscs and man. Archaeological evidence for biogeographi-
cal changes in mangrove around the Arabian Peninsula. In: PHILLIPS, C. S., POTTS, D. T. & S.
SEARIGHT (eds.): Arabia and its Neighbours: Essays on prehistorical and historical develop-
ments presented in honour of Beatrice de Cardi. Turnhout: Brepols. S. 62-78.
192
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
GOODALL, T. M. (1995): The geology and geomorphology of the Sabkhat Matti region (United
Arab Emirates): a modern analogue for ancient desert sediments from north-west Europe.
PhD Thesis, University of Aberdeen.
GOODALL, T. M., NORTH, C. P. & K. W. GLENNIE (2000): Surface and subsurface sedimentary struc-
tures produced by salt crusts. Sedimentology 47, S. 99-118.
GOUDIE, A. S., COLLS, A., STOKES, S., PARKER, A., WHITE, K. & A. AL-FARRAJ (2000): Latest Pleistocene
and Holocene dune construction at the north-eastern edge of the Rub Al Khali, United
Arab Emirates. Sedimentology 47, S. 1011-1021.
GOUDIE, A. S., WARREN, A., JONES, D. K. C. & R. U. COOKE (1987): The character and possible ori-
gins of the aeolian sediments of the Wahiba Sand Sea, Oman. The Geographical Journal
153, S. 231-256.
GUNATILAKA, A. & S. MWANGO (1987): Continental sabkha pans and associated nebkhas in
southern Kuwait, Arabian Gulf. In: FROSTICK, L. & I. REID (eds.): Desert Sediments: Ancient
and Modern (= Geological Society Special Publication No. 35). London: The Geological
Society. S. 187-203.
GUPTA, A. K., ANDERSON, D. M. & J. T. OVERPECK (2003): Abrupt changes in the Asian southwest
monsoon during the Holocene and their links to the North Atlantic Ocean. Nature 421,
S. 354-357.
HADLEY, D. G., BROUWERS, E. M. & T. M. BOWN (1998): Quaternary paleodunes, Arabian Gulf Coast,
Abu Dhabi Emirate: Age and paleoenvironmental evolution. In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE,
K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary Deserts and Climatic Change.
Rotterdam: Balkema. S. 123-139.
HAMEED, S. & J. N. LEE (2005): A mechanism for sun-climate connection. Geophysical Research
Letters 32, L23817, doi:10.1029/2005GL024393.
HASSAN, F. A. (2000): Holocene Environmental Change and the Origins and Spread of Food Pro-
duction in the Middle East. Adumatu 1, S. 7-28.
HEATHCOTE, J. A. & S. KING (1998): Umm as Samin, Oman: A sabkha with evidence for climate
change. In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Qua-
ternary Deserts and Climatic Change. Rotterdam: Balkema. S. 141-153.
HIGGINSON, M. J., ALTABET, M. A., MURRAY, D. W., MURRAY, R. W. & T. D. HERBERT (2004a): Geochemi-
cal evidence for abrupt changes in relative strength of the Arabian monsoons during a sta-
dial/interstadial climate transition. Geochimica et Cosmochimica Acta 68, S. 3807-3826.
HIGGINSON, M. J., ALTABET, M. A., WINCZE, L., HERBERT, T. D. & D. W. MURRAY (2004b): A solar (irra-
diance) trigger for millennial-scale abrupt changes in the southwest monsoon? Paleocea-
nography 19, PA3015, doi:10.1029/2004PA001031.
HOELZMANN, P., GASSE, F., DUPONT, L. M., SALZMANN, U., STAUBWASSER, M., LEUSCHNER, D. C. & F. SI-
ROCKO (2004): Palaeoenvironmental changes in the arid and sub arid belt (Sahara-Sahel-
Arabian Peninsula) from 150 kyr to present. In: BATTARBEE, R. W., GASSE, F. & C. E. STICKLEY
(eds.): Past Climate Variability through Europe and Africa (= Developments in Paleoenvi-
ronmental Research 6). Dordrecht: Kluwer. S. 219-256.
HOELZMANN, P., JOLLY, D., HARRISON, S. P., LAARIF, F., BONNEFILLE, R. & H.-J. PACHUR (1998): Mid-Holo-
cene land-surface conditions in northern Africa and the Arabian peninsula: A data set for
the analysis of biogeophysical feedbacks in the climate system. Global Biogeochemical
Cycles 12, S. 35-51.
HOLM, D. A. (1960): Desert Geomorphology in the Arabian Peninsula. Science 132,
S. 1369-1379.
HOLZKÄMPER, S. (2004): Dating and Interpretation of Secondary Carbonate Deposits from the
Last Interglacial. Dissertation, Universität Heidelberg.
193
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
HOORN, C. & M. CREMASCHI (2004): Late Holocene palaeoenvironmental history of Khawr Rawri
and Khawr Al Balid (Dhofar, Sultanate of Oman). Palaeogeography, Palaeoclimatology,
Palaeoecology 213, S. 1-36.
HÖTZL, H. & J. G. ZÖTL (1978): Climatic Changes During the Quaternary Period. In: AL-SAYARI, S.
S. & J. G. ZÖTL (eds.): Quaternary Period in Saudi Arabia I: Sedimentological, Hydrogeo-
logical, Hydrochemical, Geomorphological, and Climatological Investigations in Central
and Eastern Saudi Arabia. Wien & New York: Springer. S. 301-311.
HOWARI, F. M., GHREFAT, H. A. & P. C. GOODELL (2004): Geomorphological and mineralogical cha-
racterization of sand dunes using multispectral LANDSAT ETM+, and SPOT, eastern part
of Abu Dhabi, United Arab Emirates. Geological Society of America, Abstracts with Pro-
grams 36(5), S. 492.
INIZAN, M.-L., LÉZINE, A.-M., MARCOLONGO, B., SALIÈGE, J.-F., ROBERT, C. & F. WERTH (1998): Paléo-
lacs et peuplements holocènes du Yémen : le Ramlat As-Sabat’ayn. Paléorient 23(2),
S. 137-149.
JOHNSON, P. R. (1998): Tectonic map of Saudi Arabia and adjacent areas (= Technical Report
USGS-TR-98-3 (IR-948)). Jeddah: Deputy Ministry for Mineral Resources.
JORGENSEN, D. G. & W. Y. AL-TIKRITI (2002): A hydrologic and archaeologic study of climate
change in Al Ain, United Arab Emirates. Global and Planetary Change 35, S. 37-49.
JUYAL, N., GLENNIE, K. W. & A. K. SINGHVI (1998): Chronology and paleoenvironmental signi-
ficance of Quaternary desert sediment in southeastern Arabia. In: ALSHARHAN, A. S.,
GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C. G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary Deserts and Climatic
Change. Rotterdam: Balkema. S. 315-325.
KALE, V. S., GUPTA, A. & A. K. SINGHVI (2003): Late Pleistocene-Holocene Palaeohydrology of Mon-
soon Asia. In: GREGORY, K. J. & G. BENITO (eds.): Palaeohydrology: Understanding Global
Change. Chichester: Wiley. S. 213-231.
KASSLER, P. (1973): The Structural and Geomorphic Evolution of the Persian Gulf. In: PURSER, B.
H. (ed.): The Persian Gulf: Holocene Carbonate Sedimentation and Diagenesis in a Shal-
low Epicontinental Sea. New York: Springer. 11-32.
KERR, R. A. (2005): Changes in the Sun May Sway The Tropical Monsoon. Science 308,
S. 787.
KHALIFA, M. A. (2003): Quaternary calcareous duricrust in Al Qassim Province, Saudi Arabia.
XVI INQUA Congress, Reno, July 23-30, 2003. Programs with Abstracts, S. 126.
KINGSTON, J. D. & A. HILL (1999): Late Miocene Palaeoenvironments in Arabia: A Synthesis. In:
WHYBROW, P. J. & A. HILL (eds.): Fossil vertebrates of Arabia: Late Miocene faunas, geology,
and palaeoenvironments of the Emirate of Abu Dhabi, United Arab Emirates. New Haven
& London: Yale University Press. S. 389-407.
KIRKHAM, A. (1998): Pleistocene Carbonate Seif Dunes and their Role in the Development of
Complex Past and Present Coastlines of the U.A.E. GeoArabia 3, S. 19-32.
KOCUREK, G. & N. LANCASTER (1999): Aeolian system sediment state: theory and Mojave Desert
Kelso dune field example. Sedimentology 46, S. 505-515.
KOCUREK, G. (1999): The Aeolian Rock Record (Yes, Virginia, it Exists, But it Really is Rather
Special to Create One). In: GOUDIE, A. S., LIVINGSTONE, I. & S. STOKES (eds.): Aeolian environ-
ments, sediments, and landforms. Chichester: Wiley. S. 239-259.
KOCUREK, G., ROBINSON, N. I. & J. M. SHARP JR. (2001): The response of the water table in coastal
aeolian systems to changes in sea level. Sedimentary Geology 139, S. 1-13.
KUTZBACH, J. E. & F. A. STREET-PERROTT (1985): Milankovitch forcing of fluctuations in the level of
tropical lakes from 18 to 0 kyr BP. Nature 317, S. 130-134.
LAMBECK, K. (1996): Shoreline reconstructions for the Persian Gulf since the last glacial maxi-
mum. Earth and Planetary Science Letters 142, S. 43-57.
194
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
LANCASTER, N. (1989): Star dunes. Progress in Physical Geography 13, S. 67-92.
LANCASTER, N., SINGHVI, A., TELLER, J. T., GLENNIE, K. & V. P. PANDEY (2003): Eolian Chronology and
Paleowind Vectors in the Northern Rub’ al Khali, United Arab Emirates. XVI INQUA Con-
gress, Reno, July 23-30, 2003. Programs with Abstracts, S. 141.
LANCASTER, N., SINGHVI, A., TELLER, J. T., GLENNIE, K. & V.P. PANDEY (2004): Age and Paleowind
Regime of Linear Dunes in the Northern Rub’ al Khali. Geological Society of America, Ab-
stracts with Programs 36(5), S. 122.
LEUSCHNER, D. C. & F. SIROCKO (2003): Orbital insolation forcing of the Indian Monsoon – a motor
for global climate changes? Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 197,
S. 83-95.
LÉZINE, A.-M., SALIÈGE, J.-F., MATHIEU, R., TAGLIATELA, T.-L., MERY, S., CHARPENTIER, V. & S. CLEUZIOU
(2002): Mangroves of Oman during the late Holocene: climatic implications and impact on
human settlements. Vegetation History and Archaeobotany 11, S. 221-232.
LÉZINE, A.-M., SALIÈGE, J.-F., ROBERT, C., WERTZ, F. & M.-L. INIZAN (1998): Holocene Lakes from
Ramlat as-Sab’atayn (Yemen) Illustrate the Impact of Monsoon Activity in Southern
Arabia. Quaternary Research 50, S. 290-299.
LIOUBIMTSEVA, E. (2004): Climate change in arid environments: revisiting the past to understand
the future. Progress in Physical Geography 28, S. 502-530.
LIOUBIMTSEVA, E. U. (1995): Landscape changes in the Saharo-Arabian area during the last gla-
cial cycle. Journal of Arid Environments 30, S. 1-17.
MACUMBER, P. G., AL ABRI, R. & S. AL AKHZAMI (1998): Hydrochemical facies in the groundwa-
ter of central and southern Oman. In: ALSHARHAN, A. S., GLENNIE, K. W., WHITTLE, G. L. & C.
G. ST. C. KENDALL (eds.): Quaternary Deserts and Climatic Change. Rotterdam: Balkema.
S. 511-520.
MAIZELS, J. K. (1988): Palaeochannels: Plio-Pleistocene Raised Channel Systems of the Western
Sharqiyah. Journal of Oman Studies Special Report 3, S. 95-112.
MAIZELS, J. K. (1990): Raised channel systems as indicators of palaeohydrologic change: a case
study from Oman. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 76, S. 241-277.
MANGINI, A., FLEITMANN, D., NEFF, U., BURNS, S. J., MUDELSEE, M., KRAMERS, J. & A. MATTER (2004):
Holocene Sun-Monsoon Linkage Recorded in Stalagmites From Oman. Eos Trans. AGU
85(47), Fall Meet. Suppl., Abstract U42A-07.
MAYEWSKI, P. A., ROHLING, E. E., STAGER, J. C., KARLÉN, W., MAASCH, K. A., MEEKER, L. D., MEYERSON,
E. A., GASSE, F., VAN KREVELD, S., HOLMGREN, K., LEE-THORP, J., ROSQVIST, G., RACK, F., STAUBWAS-
SER, M., SCHNEIDER, R. R. & E. J. STEIG (2004): Holocene climate variability. Quaternary Re-
search 62, S. 243-255.
MAZZINI, I. & R. SARDELLA (2004): Notes on the freshwater ostracods (Arthropoda: Crustacea) and
on the Quaternary deposits of Socotra. Fauna of Arabia 20, S. 181-191.
MCCLURE, H. A. & N. Y. AL-SHAIKH (1993): Palaeogeography of an ‘Ubaid archaeological site,
Saudi Arabia. Arabian Archaeology and Epigraphy 4, S. 107-125.
MCCLURE, H. A. (1976): Radiocarbon chronology of late Quaternary lakes in the Arabian Desert.
Nature 263, S. 755-756.
MCCLURE, H. A. (1978): Ar Rub’ al Khali. In: AL-SAYARI, S. S. & J. G. ZÖTL (eds.): Quaternary Period
in Saudi Arabia I: Sedimentological, Hydrogeological, Hydrochemical, Geomorphologi-
cal, and Climatological Investigations in Central and Eastern Saudi Arabia. Wien & New
York: Springer. S. 252-263.
MCCLURE, H. A. (1984): Late Quaternary Palaeoenvironments of the Rub’ al Khali. PhD Thesis,
University of London.
MCCORRISTON, J., OCHES, E. A., WALTER, D. E. & K. L. COLE (2002): Holocene Paleoecology and
Prehistory in Highland Southern Arabia. Paléorient 28(1), S. 61-88.
195
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
MORRILL, C., OVERPECK, J. T. & J. E. COLE (2003): A synthesis of abrupt changes in the Asian
summer monsoon since the last deglaciation. The Holocene 13, S. 465-476.
MUNYIKWA, K. (2005): The role of dune morphogenetic history in the interpretation of linear
dune luminescence chronologies: a review of linear dune dynamics. Progress in Physical
Geography 29, S. 317-336.
NAIDU, P. D. & B. A. MALMGREN (1996): A high-resolution record of late Quaternary upwelling
along the Oman Margin, Arabian Sea based on planktonic foraminifera. Paleoceanogra-
phy 11, S. 129-140.
NATIONAL ATLAS OF THE UNITED ARAB EMIRATES (1993) Al Ain: United Arab Emirates University &
GEOprojects (UK) Ltd.
NEFF, U., BURNS, S. J., MANGINI, A., MUDELSEE, M., FLEITMANN, D. & A. MATTER (2001): Strong co-
herence between solar variability and the monsoon in Oman between 9 and 6 kyr ago.
Nature 411, S. 290-293.
OCHES, E. A., MCCORRISTON, J. HARROWER, M. & S. DEVOGEL (2001): Middle Holocene human - en-
vironment interactions in southern Arabia. Geological Society of America, Abstracts with
Programs 34, A295.
OVERPECK, J., ANDERSON, D., TRUMBORE, S. & W. PRELL (1996): The southwest Indian Monsoon over
the last 18 000 years. Climate Dynamics 12, S. 213-225.
PARKER, A. G., ECKERSLEY, L., SMITH, M. M., GOUDIE, A. S., STOKES, S., WARD, S., WHITE, K. & M.
J.HODGSON (2004): Holocene vegetation dynamics in the northeastern Rub’ al-Khali desert,
Arabian Peninsula: a phytolith, pollen and carbon isotope study. Journal of Quaternary
Science 19, S. 665-676.
PARKER, A. G., GOUDIE, A. S., STOKES, S., WHITE, K. & M. SMITH (2003): Late Quaternary climate
changes from Arabia: variations in the forcing of the Indian Ocean Summer Monsoon.
XVI INQUA Congress, Reno, July 23-30, 2003. Programs with Abstracts, S. 202.
PEASE, P. P. & V. P. TCHAKERIAN (2002): Composition and Sources of Sand in the Wahiba Sand Sea,
Sultanate of Oman. Annals of the Association of American Geographers 92, S. 416-434.
PEASE, P. P., BIERLY, G. D., TCHAKERIAN, V. P. & N. W. TINDALE (1999): Mineralogical characterization
and transport pathways of dune sand using Landsat TM data, Wahiba Sand Sea, Sultan-
ate of Oman. Geomorphology 29, S. 235-249.
PETIT, J. R. et al. (1999): Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the
Vostok ice core, Antarctica. Nature 399, S. 429 - 436
PETIT-MAIRE, N. (1994): Natural variability of the Asian, Indian and African monsoons over the
last 130 ka. In: DESBOIS, M. & F. DÉSALMAND (eds.): Global Precipitations and Climate Change
(= NATO ASI Series I: Global Environmental Change, Vol. 26). Berlin Heidelberg: Springer.
S. 3-25.
PETIT-MAIRE, N., SANLAVILLE, P. & Z. YAN (1995): Oscillations de la limite nord du domaine des
moussons africaine, indienne, et asiatique, au cours du dernier cycle climatique. Mémoi-
res de la Société géologique de France 167, S. 95-102.
PETIT-MAIRE, N., SANLAVILLE, P., ABED, A., YASIN, S., BOURROUILH, R., CARBONEL, P. FONTUGNE, M. & J. L.
REYSS (2002): New data for an Eemian lacustrine phase in southern Jordan. Episodes 25,
S. 279-280.
POLLASTRO, R. M., KARSHBAUM, A. S. & R. J. VIGER (1998): Maps showing geology, oil and gas fields
and geologic provinces of the Arabian Peninsula (= USGS Open-File Report 97-470B).
Denver: United States Geological Survey.
POTTS, D. (2001): AMS Dating of Wild Camel Footprints from Urq bani Ma’Arid, Saudi Arabia.
Australian Institute of Nuclear Science and Engineering (AINSE) Progress Report
for 01/186S.
196
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
POURMAND, A., MARCANTONIO, F. & H. SCHULZ (2004): Variations in productivity and eolian fluxes
in the northeastern Arabian Sea during the past 110 ka. Earth and Planetary Science Let-
ters 221, S. 39-54.
PRASAD, S. & J. F. W. NEGENDANK (2004): Holocene Palaeoclimate in the Saharo-Arabian Desert.
In: FISCHER, H., KUMKE, T., LOHMANN, G., FLÖSER, G., MILLER, H., VON STORCH, H. & J.F.W NEGEN-
DANK (eds.): The Climate in Historical Times. Towards a Synthesis of Holocene Proxy Data
and Climate Models. Berlin u.a.: Springer. S. 209-227.
PREUSSER, F., RADIES, D. & A. MATTER (2001): The geological record of the Ramlat-Al-Wahiba,
Oman, and implications for Quaternary climate change in southern Arabia (abstract). Dry-
land Change 2001 International Conference, Cape Town. S. 35.
PREUSSER, F., RADIES, D. & A. MATTER (2002): A 160,000-Year Record of Dune Development and
Atmospheric Circulation in Southern Arabia. Science 296, S. 2018-2020.
PREUSSER, F., RADIES, D., DRIEHORST, F. & A. MATTER (2005): Late Quaternary history of the coastal
Wahiba Sands, Sultanate of Oman. Journal of Quaternary Science 20, S. 395-405.
PRINS, M. A. & G. J. WELTJE (1999): Late Quaternary eolian and fluvial sediment supply to the
Arabian Sea and its paleoclimatic significance: an application of end-member modelling
of siliciclastic grain-size distributions. In: PRINS, M. A. (ed.): Pelagic, hemipelagic and tur-
bidite deposition in the Arabian Sea during the Late Quaternary (= Geologica Ultraiectina
No. 168). Utrecht: University of Utrecht. S. 69-96.
PRINS, M. A., REICHART, G. J., STUUT, J.-B. W., WELTJE, G. J. & G. POSTMA (1999): Teleconnections
between the Asian monsoons and the North Atlantic climate during the Late Quaternary.
In: PRINS, M. A. (ed.): Pelagic, hemipelagic and turbidite deposition in the Arabian Sea
during the Late Quaternary (= Geologica Ultraiectina No. 168). Utrecht: University of Ut-
recht. S. 97-120.
PUGH, J. M. (1997): The Quaternary desert sediments of the Al Liwa area, Abu Dhabi. PhD The-
sis, University of Aberdeen.
RADIES, D. & A. MATTER (2000): Development and dynamics of Quaternary dune systems in the
Wahiba Sands, Sultanate of Oman (abstract). IGCP 413 Conference: Linkages between flu-
vial, lacustrine, and aeolian systems, October 23-27, 2000, Zzyzx.
RADIES, D., HASIOTIS, S. T., PREUSSER, F., NEUBERT, E. & A. MATTER (2005): Paleoclimatic significance
of Early Holocene faunal assemblages in wet interdune deposits of the Wahiba Sand Sea,
Sultanate of Oman. Journal of Arid Environments 62, S. 109-125.
RADIES, D., PREUSSER, F. & A. MATTER (2000): Early Holocene climate variability in the Wahiba
Sands, Sultanate of Oman (abstract). IGCP 413 Conference: Linkages between fluvial, la-
custrine, and aeolian systems, October 23-27, 2000, Zzyzx.
RADIES, D., PREUSSER, F. & A. MATTER (2001): Early Holocene paleolakes of the Wahiba Sands (ab-
stract). International Conference: Geology of Oman, January 12-16, 2001, Muscat.
RADIES, D., PREUSSER, F., MATTER, A. & M. MANGE (2004): Eustatic and climatic controls on the deve-
lopment of the Wahiba Sand Sea, Sultanate of Oman. Sedimentology 51, S. 1359-1385.
REALE, A., BURNS, S. J., FLEITMANN, D., MATTER, A., KRAMERS, J. & A. A. AL-SUBBARY (2003): A high-re-
solution, speleothem record of the Indian monsoon during the glacial/interglacial transi-
tion from Socotra Island, Yemen. Geological Society of America, Abstracts with Programs
35(6), S. 415.
REICHART, G. J., DEN DULK, M., VISSER, H. J., VAN DER WEIJDEN, C. H. & W. J. ZACHARIASSE (1997): A
225 kyr record of dust supply, paleoproductivity and the oxygen minimum zone from the
Murray Ridge (northern Arabian Sea). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoeco-
logy 134, S. 149-169.
ROBERTS, N. & H. E. WRIGHT, JR. (1993): Vegetational, Lake-Level, and Climatic History of the Near
East and Southwest Asia. In: WRIGHT, H. E. et al. (eds.): Global climates since the last gla-
cial maximum. Minneapolis: University of Minnesota Press. S. 194-220.
197
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
ROBERTS, N. (1982): Lake levels as an indicator of Near Eastern palaeo-climates: a preliminary
appraisal. In: BINTLIFF, J. L. & W. VAN ZEIST (eds.): Palaeoclimates, Palaeoenvironments and
Human Communities in the Eastern Mediterranean Region in Later Prehistory (= BAR In-
ternational Series 133). Oxford: Blackwell. S. 235-267.
ROBERTS, N. (1998): The Holocene. An Environmental History (Second Edition). Oxford: Black-
well. 316 S.
RODGERS, D. W. & A. GUNATILAKA (2002): Bajada formation by monsoonal erosion of a subaerial
forebulge, Sultanate of Oman. Sedimentary Geology 154, S. 127-146.
ROSSIGNOL-STRICK, M. (1998): Paléoclimat de la Méditerranée orientale et de l’Asie du Sud-Ouest
de 15.000 à 6.000 BP. Paléorient 23(2), S. 175-186.
ROSTEK, F., RUHLAND, G., BASSINOT, F. C., BEAUFORT, L., MÜLLER, P. J. & E. BARD (1994): Fluctuations of
the Indian Monsoon regime during the last 170,000 years: evidence from sea surface tem-
perature, salinity and organic carbon records. In: DESBOIS, M. & F. DÉSALMAND (eds.): Global
Precipitations and Climate Change (= NATO ASI Series I: Global Environmental Change,
Vol. 26). Berlin Heidelberg: Springer. S. 27-51.
SANDER, K. M., OCHES, E. A., ANDERSON, S., MCCORRISTON, J. & M. HARROWER (2005): Tufa Records of
Holocene Climate Change in Highland Southern Yemen. Geological Society of America,
Abstracts with Programs 37(7), S. 426.
SANLAVILLE, P. (1992): Changements climatiques dans la péninsule arabique durant le Pléi-
stocène supérieur et l’Holocène. Paléorient 18, S. 5-16.
SANLAVILLE, P. (1994): L’évolution de la péninsule Arabique depuis le Pléistocène supérieur. An-
nales de Géographie Beyrouth 15, S. 49-60.
SANLAVILLE, P. (1995): Marge septentrionale du désert arabique : la zone sud-levantine au Plé-
istocène supérieur et à l’Holocène. Mémoires de la Société géologique de France 167,
S. 57-66.
SANLAVILLE, P. (1998): Les changements dans l’environnement au Moyen-Orient de 20.000 BP à
6.000 BP. Paléorient 23(2), S. 249-262.
SARNTHEIN, M. (1972): Sediments and history of the postglacial transgression in the Persian Gulf
and northwest Gulf of Oman. Marine Geology 12, S. 245-266.
SARNTHEIN, M. (1978): Sand deserts during glacial maximum and climatic optimum. Nature 272,
S. 43-46.
SCHULZ, E. & J. W. WHITNEY (1986): Upper Pleistocene and Holocene lakes in the An Nafud, Saudi
Arabia. Hydrobiologia 143, S. 175-190.
SHAKUN, J. D., BURNS, S. J., FLEITMANN, D., KRAMERS, J., MATTER, A. & A. AL-SUBBARY (2005): A Record
of Changes in the Indian Monsoon From ~29 ka to 11 ka Based on a Stalagmite from So-
cotra Island, Yemen. Eos Trans. AGU 86(52), Fall Meet. Suppl., Abstract PP31B-1536.
SINGHVI, A. K., GLENNIE, K. W., LANCASTER, N., TELLER, J. T., PANDEY, V. P. & N. JUYAL (2001): Climatic
changes in southern Arabia during the Quaternary (abstract). Dryland Change 2001 Inter-
national Conference, Cape Town. S. 40.
SIROCKO, F., GARBE-SCHÖNBERG, D. & C. DEVEY (2000): Processes controlling trace element geo-
chemistry of Arabian Sea sediments during the last 25,000 years. Global and Planetary
Change 26, S. 217-303.
STAUBWASSER, M., SIROCKO, F., GROOTES, P. M. & M. SEGL (2003): Climate change at the 4.2 ka BP
termination of the Indus valley civilization and Holocene south Asian monsoon variability.
Geophysical Research Letters 30(8), 1425, doi:10.1029/2002GL016822
STOKES, S. & H. BRAY (2004): Reconciling lateral and vertical dune migration rates and drift
potential estimates: some examples from the Rub’ al Khali. Geophysical Research Ab-
stracts 6, 04012.
198
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
STOKES, S. & H. E. BRAY (2005): Late Pleistocene eolian history of the Liwa region, Arabian Pen-
insula. Geological Society of America Bulletin 177, S. 1466-1480.
STOKES, S., BRAY, H. & W. WOOD (2002): Sources of Ancient Water: A Reconsideration of Pa-
laeorecharge Events from a Palaeomonsoon Perspective. Dubai International Conference
on Water Resources and Integrated Management in the Third Millennium (Abstracts).
S. 25.
STOKES, S., BRAY, H., GOUDIE, A. S. & W. W. WOOD (2003a): Later Quaternary Paleorecharge Events
in the Arabian Peninsula. In: ALSHARHAN A. S. & W. W. WOOD (eds.): Water Resources Per-
spectives: Evaluation, Management and Policy (= Developments in Water Science 50).
Amsterdam: Elsevier. S. 371-378.
STOKES, S., GOUDIE, A. S., COLLS, A. & A. AL-FARRAJ (2003b): Optical Dating as a Tool for Stu-
dying Dune Reactivation, Accretion Rates and Desertification Over Decadal, Centennial
and Millennial Time-Scales. In: ALSHARHAN, A. S., WOOD, W. W., GOUDIE, A. S., FOWLER, A. &
E. M. ABDELLLATIF (eds.): Desertification in the Third Millennium. Lisse: Swets & Zeitlinger.
S. 53-60.
STREET-PERROTT, F. A., ROBERTS, N. & S. METCALFE (1985): Geomorphic implications of late Quater-
nary hydrological and climatic changes in the Northern Hemisphere tropics. In: DOUGLAS,
I. & T. SPENCER (eds.): Environmental Change and Tropical Geomorphology. London: Allen
& Unwin. S. 165-183.
TANG, C., MACHIDA, I., SHINDO, S., KONDOH, A. & Y. SAKURA (2001): Chemical and isotopic methods
for confirming the roles of wadis in regional groundwater recharge in a regional arid en-
vironment: A case study in Al Ain, UAE. Hydrological Processes 15, S. 2195-2202.
TELLER, J. T., GLENNIE, K. W., LANCASTER, N. & A. K. SINGHVI (2000): Calcareous dunes of the United
Arab Emirates and Noah’s Flood: the postglacial reflooding of the Persian (Arabian) Gulf.
Quaternary International 68-71, S. 297-308.
THATCHER, L., RUBIN, M. & G. F. BROWN (1961): Dating Desert Ground Water. Science 134,
S. 105-106.
THOMAS, H., GERAADS, D., JANJOU, D., VASLET, D., MEMESH, A., BILLIOU, D., BOCHERENS, H., DOBIGNY,
G., EISENMANN, V., GAYET, M., DE LAPPARENT DE BROIN, F., PETTER, G. & M. HALAWANI (1998): First
Pleistocene faunas from the Arabian Peninsula: An Nafud desert, Saudi Arabia. Comp-
tes Rendus de l’Académie des sciences Paris, Sciences de la terre et des planètes 326,
S. 145-152.
THOME, K. N. (1998): Einführung in das Quartär: das Zeitalter der Gletscher. Berlin Heidelberg:
Springer. 287 S.
UCHUPI, E., SWIFT, S. A. & D. A. ROSS (1999): Late Quaternary stratigraphy, Paleoclimate and neo-
tectonism of the Persian (Arabian) Gulf region. Marine Geology 160, S. 1-23.
WALKDEN, G. & A. WILLIAMS (1998): Carbonate ramps and the Pleistocene-Recent depositional
systems of the Arabian Gulf. In: WRIGHT, V. P. & T. P. BURCHETTE (eds.): Carbonate Ramps
(= Geological Society Special Publication No. 149). London: The Geological Society.
S. 43-53.
WANG, P., CLEMENS, S., BEAUFORT, L., BRACONNOT, P., GANSSEN, G., JIAN, Z., KERSHAW, P. & M. SARNTHEIN
(2005a): Evolution and variability of the Asian monsoon system: state of the art and out-
standing issues. Quaternary Science Reviews 24, S. 595-629.
WANG, Y., CHENG, H., EDWARDS, R. L., HE, Y., KONG, X., AN, Z., WU, J., KELLY, M. J., DYKOSKI, C. A. &
X. LI (2005b): The Holocene Asian Monsoon: Links to Solar Changes and North Atlantic
Climate. Science 308, S. 854-857.
WARREN, A. & D. ALLISON (1998): The palaeoenvironmental significance of dune size hierarchies.
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 137, S. 289-303.
WARREN, A. & S. KAY (1987): Dune networks. In: FROSTICK, L. & I. REID (eds.): Desert Sedi-
ments: Ancient and Modern (= Geological Society Special Publication No. 35). London:
The Geological Society. S. 205-212.
199
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
WARREN, A. (1988a): The Dunes of the Wahiba Sands. Journal of Oman Studies Special Report 3,
S. 131-160.
WARREN, A. (1988b): The dynamics of dune networks in the Wahiba sands: a progress report.
Journal of Oman Studies Special Report 3, S. 169-180.
WEIJERMARS, R. (1999): Quaternary Evolution of Dawhat Zulum (Half Moon Bay) Region, Eastern
Province, Saudi Arabia. GeoArabia 4, S. 71-90.
WEYHENMEYER, C. E., BURNS, S. J., WABER, H. N., AESCHBACH-HERTIG, W., KIPFER, R., LOOSLI, H. H. &
A. MATTER (2000): Cool Glacial Temperatures and Changes in Moisture Source Recorded
in Oman Groundwaters. Science 287, S. 842-845.
WHITE, K., GOUDIE, A., PARKER, A. & A. AL-FARRAJ (2001): Mapping the geochemistry of the nort-
hern Rub’ al Khali using multispectral remote sensing techniques. Earth Surface Proces-
ses and Landforms 26, S. 735-748.
WHITNEY, J. W. (1982): Geologic evidence of Late Quaternary climate change in western Saudi
Arabia (abstract). In: BINTLIFF, J. L. & W. VAN ZEIST (eds.): Palaeoclimates, Palaeoenviron-
ments and Human Communities in the Eastern Mediterranean Region in Later Prehistory
(= BAR International Series 133). Oxford: Blackwell. S. 231-233.
WHITNEY, J. W. (1983): Erosional history and surficial geology of western Saudi Arabia. United
States Geological Survey: Technical record: USGS-TR-04-1. S. 1-90.
WHITNEY, J. W., FAULKENDER, D. J. & M. RUBIN (1983): The environmental history and present con-
dition of Saudi Arabia’s northern sand seas (= USGS Open-File Report 83-749). Jeddah:
United States Geological Survey. S. 1-39.
WIGGS, G. F. S. (2001): Desert dune processes and dynamics. Progress in Physical Geogra-
phy 25, S. 53-79.
WILKINSON, T. J. (1997): Holocene Environments of the High Plateau, Yemen. Recent Geoar-
chaeological Investigations. Geoarchaeology 12, S. 833-864.
WILKINSON, T. J. (2005): Soil Erosion and Valley Fills in the Yemen Highlands and Southern
Turkey: Integrating Settlement, Geoarchaeology, and Climate Change. Geoarchaeo-
logy 20, S. 169-192.
WILLIAMS, A. H. & G. M. WALKDEN (2001): Carbonate Eolianites from a Eustatically Influenced
Ramp-Like Setting: The Quaternary of the Southern Arabian Gulf. In: ABEGG, F. E., HARRIS,
P. M. & D. B. LOOPE (eds.): Modern and Ancient Carbonate Eolianites: Sedimentology, Se-
quence Stratigraphy, and Diagenesis (= SEPM Special Publication No. 71). Tulsa: Society
for Sedimentary Geology. S. 77-92.
WILLIAMS, A. H. & G. M. WALKDEN (2002): Late Quaternary highstand deposits of the southern
Arabian Gulf: a record of sea-level and climate change. In: CLIFT, P. D., KROON, D., GAEDICKE,
C. & J. CRAIG (eds.): The Tectonic and Climatic Evolution of the Arabian Sea Region (= Geo-
logical Society Special Publication No. 195). London: The Geological Society. S. 371-386.
WILSON, I. G. (1971): Desert sandflow basins and a model for the development of ergs. The Geo-
graphical Journal 137, S. 180-199.
WILSON, I. G. (1973): Ergs. Sedimentary Geology 10, S. 77-106.
WOOD, W. W. & J. L. IMES (1995): How wet is wet? Precipitation constraints on late Quaternary
climate in the southern Arabian Peninsula. Journal of Hydrology 164, S. 263-268.
WOOD, W. W. & J. L. IMES (2003): Dating of Holocene Ground-Water Recharge in Western Part of
Abu Dhabi (United Arab Emirates): Constraints on Global Climate-Change Models. In: ALS-
HARHAN A. S. & W. W. WOOD (eds.): Water Resources Perspectives: Evaluation, Management
and Policy (= Developments in Water Science 50). Amsterdam: Elsevier. S. 379-385.
WOOD, W. W., RIZK, Z. S. & A. S. ALSHARHAN (2003): Timing of recharge, and the origin, evolu-
tion, and distribution of solutes in a hyperarid aquifer system. In: ALSHARHAN A. S. & W. W.
WOOD (eds.): Water Resources Perspectives: Evaluation, Management and Policy (= Deve-
lopments in Water Science 50). Amsterdam: Elsevier. S. 295-312.
200
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Quellenverzeichnis
YAN, Z. & N. PETIT-MAIRE (1994): The last 140 ka in the Afro-Asian arid/semi-arid transitional
zone. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 110, S. 217-233.
YUAN, D., CHENG, H., EDWARDS, R. L., DYKOSKI, C. A., KELLY, M. J., ZHANG, M., QING, J., LIN, Y., WANG, Y.,
WU, J., DORALE, J. A., AN, Z. & Y. CAI (2004): Timing, Duration, and Transitions of the Last
Interglacial Asian Monsoon. Science 304, S. 575-578.
ZACHOS, J., PAGANI, M., SLOAN, L., THOMAS, E. & K. BILLUPS (2001): Trends, Rhythms, and Aberrati-
ons in Global Climate 65 Ma to Present. Science 292, S. 686-693.
ZONNEVELD, K. A. F, GANSSEN, G., TROELSTRA, S., VERSTEEGH, G. J. M. & H. VISSCHER (1997): Mecha-
nism forcing abrupt fluctuations of the Indian Ocean summer monsoon during the last
deglaciation. Quaternary Science Reviews 16, S. 187-201.
Übersetzung der englischen Fachbegriffe nach:
WATZNAUER, A. (ed.) (1982): Wörterbuch Geowissenschaften (Band 2: Englisch-Deutsch). Thun/
Frankfurt: Harri Deutsch. 400 S.
Aphorismen zitiert nach:
THOMAS CARLYLE: Sartor Resartus. Leben und Meinungen des Herrn Teufelsdröckh.
THOMAS MORUS: Utopia.
ALEXANDER POPE: Versuch vom Menschen.
HENRY THOREAU: Walden oder Hüttenleben im Walde.
ANNE WEBER: Besuch bei Zerberus.
Titelbild:
Arabiæ Felicis Petrææ et Desertæ von JAN JANSSON (um 1650). Verändert nach PARRY, J. V.
(2004): Mapping Arabia. Saudi Aramco World JF/2004, S. 20-37.
201
Paläogeographie der Arabischen Halbinsel Anhang
����
������
�����
������
�����
������
�����
���
�����
��������
������
����
�����
���������
��������������������
���
��������
���������
�����
������������
����������
��������������
�����������
���������
�����
��������
����������
����
������
����
����
�������
����������
�������
������
��������
����
��������
������������������
�����������������
������
�������������������
�������������
�����
�������
�����������
�������
������
��������������
�����
�������
��������
�������
�������
��������
����
������
��������
��������
���������������� ��������
����������
����
�������
�������
�����������
��������������
�������
������
�����������
�������������
���������
�������
���������
��������
�������
� ��� ��� �����
�������������������������������������
��������������������������������������
����������������������������������������
�������������������������������������
���������������������
����
�������
�
Anhang 1: Übersichtskarte der im Text erwähnten Orte und Regionen
