Dienstag, 18. Mai 2021

7000 Jahre Salz: Wasserkanone – der erste Schritt zum Blick in die Steinzeit

Die ältesten Funde aus dem Bergwerk Hallstatt und dessen Umgebung sind 7000 Jahre alt und belegen eine sehr frühe Salzgewinnung.

Steinzeitlicher Hirschgeweihpickel 
(Bild: D. Brandner – NHM Wien)

Wie sich der Salzbergbau von diesen ersten Anfängen in der Steinzeit bis zum bronzezeitlichen Bergbau, welcher ab 1300 v. Chr. nachgewiesen ist, entwickelt hat, kann aktuell noch nicht gesagt werden. Untersuchungen in einem Moor oberhalb des Salzbergtales zeigen aber, dass ab 4300 v. Chr. bis heute eine ständige menschliche Präsenz vorhanden war (Festi et al.).
 

Prospektion im Siegmoos oberhalb von Hallstatt und Bohrkern
aus dem Moor.(Bild: H. Reschreiter – NHM Wien)

Der bronzezeitliche Bergbau wurde um 1061 v. Chr. durch einen Erdrutsch unterbrochen (Grabner et al. 2021). Der darauffolgende Bergbau erreichte gigantische Dimensionen und schaffte Abbaukammern von 300 Metern Länge und bis zu 20 Metern Höhe (Archon Barth, Reschreiter).

Querschnitt durch den Hallstätter Salzberg mit der
Rekonstruktion des ältereisenzeitlichen Bergbaus 
(ca. 750-662 BC) in blau. (Bild: D. Brandner – NHM Wien)
Auch dieser Betrieb wurde um 662 v. Chr. verschüttet (Grabner et al. 2021). Der Neubeginn der Salzproduktion erfolgte unmittelbar danach. Die Auswertung von frühneuzeitlichen Vortriebsdaten zeigt, dass es auch mit relativ weichen Bronzewerkzeugen in wenigen Monaten gelingen konnte, wieder einen funktionierenden Bergbau einzurichten (ArchOn Unterberger). Weitere Erdrutsche folgten. Die Hallstätter Gemeinschaft und ihr Netzwerk waren aber so stabil und resilient, dass ein Wiederaufbau der Infrastruktur und ein Neubeginn im Bergbau jedes Mal möglich war – bis heute.

Die Daten aus dem Moor geben bereits sehr gute Anhaltspunkte über die Entwicklung der Salzproduktion über die letzten 6300 Jahre. Wir wollen aber auch den Beginn der Salzgewinnung feststellen, die Betriebsphasen des Bergbaus über die letzten 7000 Jahre noch besser fassen und das Ausmaß und die Häufigkeit der Rutschungen erforschen. Überdies ist es uns wichtig die Reaktionen auf diese Katastrophen zu verstehen.

Die Seekernbohrungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass viele Antworten auf diese Fragen in den Ablagerungen am Seeboden gespeichert sind. Die Zuflüsse des Sees schwemmen nach jedem Gewitter, nach jeder Rutschung feine Sedimente in den See.

Trübung des Hallstätter Sees nach einem Gewitter.
(Bild: H. Reschreiter – NHM Wien)

Diese sinken gemeinsam mit Pflanzenteilen, Blütenstaub, Insektenteilen und Zellteilen von Lebewesen, die am und um den See leben, langsam auf den Seeboden und bilden dort eine dünne Sedimentschicht. Auch Schwermetalle, die in der Luft sind, finden ihren Weg in die Sedimentschichten – ähnlich wie im Moor über Hallstatt, wo diese erst kürzlich nachgewiesen werden konnten (Knierzinger et al.2021).

Jedes Hochwasser- und Rutschungsereignis hat so seit der letzten Eiszeit vor 16.500 Jahren eine dünne Schicht am Seeboden entstehen lassen.

Feine Sedimentschichten vom Boden des Hallstätter
Sees. (Bild: H. Reschreiter – NHM Wien)
Erste Auswertungen von Seekernbohrungen aus Hallstatt zeigen, dass in diesen Sedimentschichten die Murenabgänge rund um den See, welche zu erhöhtem Sedimenteintrag führen, gut erkannt werden können (Strasser et al. 2020).

Der Seeboden – ursprünglich eine blanke vom Gletscher ausgehobelte Felswanne – ist jetzt mit zig Metern feinstem Sediment bedeckt. Ausgehend von den obersten Schichten der letzten Jahre können, wenn tiefer gebohrt wird, immer ältere Sedimente erreicht werden. Der Seeschlamm, kann, wenn man weiß wie, wie ein sehr exaktes Geschichtsbuch gelesen werden – von heute beginnend bis in die Eiszeit.

Und genau dieses einmalige Geschichtsbuch, diese Seesedimentschichten, wollen wir gemeinsam mit unseren Forschungspartnern heben und detailliert analysieren. Die erste Bohrung in Hallstatt 2012 und die Nachfolgebohrung 2016 haben gezeigt, dass es möglich ist und dass hervorragende Ergebnisse erzielt werden können, dass aber auch noch zwei Herausforderungen gemeistert werden müssen.

Bohrung im Hallsttätter See 2012. (Bild: H. Reschreiter – NHM Wien)

Zum einen haben wir in den bisherigen Bohrungen regelmäßig große Unterwasserrutschungen in den Seesedimenten angetroffen. Diese sind auf Grund ihres hohen Sand- und Kiesanteils schwer zu bohren und können die Abfolge der Sedimentschichten durcheinander bringen. Zum anderen haben wir gesehen, dass die bisherigen Bohrungen, welche bis in 15,6 Meter Tiefe der Sedimentschichten vorgedrungen sind, gerade einmal 2300 Jahre in die Vergangenheit zurück reichen. Diese Bohrtiefe stellte aber das Limit der bisherigen Bohrtechnik dar. Damit war bisher keine Möglichkeit vorhanden, bis in die Steinzeit-Schichten zu bohren, welche wir ab einer Tiefe von über 30 Metern erwarten.   

Die Anforderungen waren damit klar – eine Stelle finden, an der die Seesedimente nicht durch Unterwasserrutschungen gestört sind und eine Technik zu haben, um wesentlich tiefer bohren zu können.

Beides ist nun nach langen Vorarbeiten in einem internationalen Projekt möglich. Eingebettet in die Forschungskooperation aus Universität Innsbruck, Naturhistorischem Museum Wien, Universität Bern und Geoforschungszentrum Potsdam wird von der Firma Uwitec eine völlig neu entwickelte, riesige Bohrplattform am Hallstätter See verankert. Die ersten Tests haben gezeigt, dass mit dieser Technik über 60 Meter Seesedimentbohrkerne gehoben werden können – und es damit möglich sein sollte, in Hallstatt bis in die Steinzeit zurückschauen zu können. Über die Bohrung berichten wir dann an dieser Stelle, wenn es so weit ist.

Um aber diese Bohrung vorzubereiten, war es notwendig den geeigneten Platz dafür am Seeboden zu lokalisieren. Dafür wurde der Hallstätter See in den letzten Tagen systematisch mit einer sogenannten Airgun (deutsch: Wasserkanone) abgefahren.

Die Airgun verstaut und montiert am
Boot der Feuerwehr Hallstatt.
(Bild: K. Kowarik – NHM Wien)

Bei dieser Methode wird mit Hilfe eines sehr leistungsstarken Kompressors Druckluft erzeugt, welche über ausgeklügelte Regler und Leitungen zu einer Druckluftkammer führt, die im Wasser hinter dem Forschungsboot nachgezogen wird. 20 Mal in der Minute wird die Kammer ruckartig geöffnet und die ausströmende Luft erzeugt eine Druckwelle. Diese Druckwelle pflanzt sich im Wasser fort und dringt auch bis zu 50, ja sogar 60 Meter in das Seesediment am Boden des Sees ein. Im Sediment werden die Druckwellen an Schichtgrenzen reflektiert. Diese reflektierten Wellen werden von speziellen Sensoren, welche ebenfalls hinter dem Boot nachgezogen werden, aufgezeichnet.

     
 
Die aufwändige am Boot der Freiwilligen Feuerwehr Hallstatt montierte Elektronik verarbeitet die gemessenen Werte.

Viel Elektronik ist zum Aufzeichnen
der Airgundaten
notwendig.
(Bild: H. Reschreiter – NHM Wien)

Nach der Auswertung geben diese Daten ein recht genaues Bild des Aufbaues der Seesedimentschichten – und können auch zeigen, wenn der Schichtaufbau durch Unterwasserrutschungen gestört ist – selbst wenn dies Rutschungen vor über 2000 Jahren erfolgten und in der Zwischenzeit von mehr als 15 Metern Sediment bedeckt sind.
Schnitt durch die Sedimentschichten
des Sees. (
Strasser et al. 2020)

Die Auswertung der generierten Daten erfolgte in Bern und liefert uns ein Bild der Rutschungen im See in den letzten 3000-4000 Jahren. Zwischen diesen Rutschungen haben wir dann versucht die neue Bohrung zu platzieren.  

Mit dem Airgun Survey ist der erste entscheidende Schritt für die Vorbereitung der Bohrung abgeschlossen worden.

Nun sind wir schon sehr gespannt auf die Bohrung. Alleine der Aufbau der Plattform hat eine Woche in Anspruch genommen. Danach sind 4 Wochen am See veranschlagt – und erst dann wissen wir, ob alles nach Plan verlaufen ist. Wenn die Bohrung aber gut verläuft und wir bis in 50, 60 oder gar 70 Meter Tiefe des Sediments vordringen, dann werden wir die Geschichte Hallstatts und seiner Salzproduktion wesentlich erweitern und verfeinern können und eine recht genaue Vorstellung haben, wann Menschen das erste Mal im inneren Salzkammergut regelmäßig anwesend waren, in ihre Umwelt eingegriffen haben und Bäume gefällt haben – um Salz zu sieden oder um erste Stollen in den Salzberg abzustützen. Die 7000 jährige Salzgeschichte, welche heute von der Salinen Austria AG erfolgreich weitergeführt und von den Salzwelten vermittelt wird, kann dann recht genau rekonstruiert werden.

Mit dieser Bohrung wird es möglich sein viele Daten zum gesamten System rund um die Salzproduktion zu erfassen. Wir wollen verstehen, wie Produktion und Transport, Versorgung und Umweltereignisse, Klimaveränderungen durch die letzten Jahrtausende dieses transalpine europaweite Netzwerk beeinflusst, verändert und geprägt haben.

Mehrere Forschungsprojekte werden an der Auswertung der Seesedimente in den nächsten Jahren arbeiten – und unser Bild zu dieser einzigartigen Kultur- und Industrielandschaft erweitern. So werden wir am 18.4.2022 – zum nächsten Welterbetag – rechtzeitig zum 25-jährigen UNESCO Jubiläum Hallstatts bereits erste Daten dieses aufwändigen Projektes vorstellen können. 


 von Kerstin Kowarik, Michael Strasser, Marcel Ortler, Hans Reschreiter
Editorium: Valentina Laaha, Christian Fasching



Ohne Unterstützung durch

Österreichische Bundesforste

Salinen Austria AG

Salzwelten GmbH

Gemeinde Hallstatt

Gemeinde Obertraun

Österreichische Akademie der Wissenschaften

Universität Innsbruck

Freunde des NHM Wien

wäre dieses Projekt nicht realisierbar gewesen.

 

Bibliographie

Barth, F. E. & Reschreiter, H. 2019. Prähistorische Bergbauspuren im Kernverwässerungswerk des Salzbergwerkes Hallstatt. In: Kern, A., Grömer, K., Kowarik, K. & Reschreiter, H. (eds.): ArchOn Hallstatt 1 (Wien). https://www.nhm-wien.ac.at/en/publications/scientific_series/ArchOn/mining

 

Festi, D., Brandner, D., Grabner, M., Knierzinger, W., Reschreiter, H. & Kowarik, K. 2021. 3500 years of environmental sustainability in the large-scale alpine mining district of Hallstatt, Austria. Journal of Archaeological Science: Reports 35, 102670. https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2020.102670

Grabner, M., Wächter, E., Nicolussi, K., Bolka, M., Sormaz, T., Steier, P., Wild, E. M., Barth, F. E., Kern, A., Rudorfer, J., Kowarik, K., Stöllner, T., & Reschreiter, H. 2021. "Prehistoric salt mining in Hallstatt, Austria. New chronologies out of small wooden fragments."  Dendrochronologia 66:125814. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2021.125814

Harms, U., Raschke, U., Schwalb, A., Anselmetti, F., Strasser, M., Wittig, V, Wessels, M., Schaller, S,. Fabbri, S., Niederreiter, R. 2020. HIPERCORIG – an innovative hydraulic coring system recovering (post-) glacial sediments from Lakes Mondsee and Constance. Scientific Drilling 28, pp. 29-41. https://doi.org/10.5194/sd-28-29-2020

Knierzinger, W., Festi, D., Limbeck, A., Horak, F., Brunnbauer, L., Drollinger, S., Wagreich, M., Huang, J-J. S, Strasser, M., Knorr, K-H., Reschreiter, H., Gier, S., Kofler, W., Herzig, C. & Kowarik, K. 2021. Multi-proxy analyses of a minerotrophic fen to reconstruct prehistoric periods of human activity associated with salt mining in the Hallstatt region (Austria). Journal of Archaeological Science: Reports 36, 102813. https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2020.102670

Kowarik, K., 2019. Hallstätter Beziehungsgeschichten. Wirtschaftsstrukturen und Umfeldbeziehungen der bronze- und ältereisenzeitlichen Salzbergbaue von Hallstatt/OÖ. (Mit Beiträgen von Michael Grabner, Julia Klammer, Konrad Mayer, Hans Reschreiter, Elisabeth Wächter und Georg Winner). Studien zur Kulturgeschichte von Oberösterreich 50 (Linz).

Strasser et al. 2020
https://doi.org/10.1144/SP500-2019-178

 Barth, F. E. & Reschreiter, H. 2019. Prähistorische Bergbauspuren im Kernverwässerungswerk des Salzbergwerkes Hallstatt. In: Kern, A., Grömer, K., Kowarik, K. & Reschreiter, H. (eds.): ArchOn Hallstatt 1 (Wien). https://www.nhm-wien.ac.at/en/publications/scientific_series/ArchOn/mining

Unterberger, J. 2020. Der Kaiserin-Christina-Berg am Hallstätter Salzberg: Überlegungen zur bergmännischen Vermessung und Vortriebsleistung. In: Kern, A., Grömer, K., Kowarik, K. & Reschreiter, H. (eds.): ArchOn Hallstatt 2 (Wien). https://www.nhm-wien.ac.at/en/publications/scientific_series/ArchOn/mining

 

 

 

 

 

Keine Kommentare:

Kommentar veröffentlichen