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25.03.2009

Neue Methoden bringen alte Farben zum Sprechen

Die Altersbestimmung prähistorischer Höhlenmalereien stellte Wissenschaftler lange vor schier unüberwindliche Hindernisse

Die Bilder auf Felsen und Höhlenwänden zählen zu den beeindruckendsten Kunstwerken, die der Mensch je geschaffen hat. Tausende Jahre nach ihrer Entstehung gewähren sie uns einen Einblick in die Gedankenwelt unserer Vorfahren. Farben helfen Archäologen dabei, das Alter der Felsbilder genauer zu bestimmen – dazu mussten die Wissenschaftler allerdings erst raffinierte Techniken entwickeln.

Foto: Prof saxx, wikipedia.de, GNU Free Documentation License

Die rund 17.000 Jahre alten Bilder in der Höhle von Lascaux in Frankreich gehören zu den bekanntesten Zeugnissen früher Malerei. Foto: Prof saxx, wikipedia.de, GNU Free Documentation License

Foto: Gruban, wikipedia.de, Creative Commons-Lizenz Attribution ShareAlike 2.0.

´Uralte Höhlenbilder gibt es auf allen Kontinenten – wie hier aus dem Tassili-Plateau in Algerien. Foto: Gruban, wikipedia.de, Creative Commons-Lizenz Attribution ShareAlike 2.0.

 

Eine weit verbreitete Methode der Altersbestimmung ist die Radiokarbondatierung oder C14-Methode. Dafür benötigen Wissenschaftler eine kohlenstoffhaltige Probe, die sie anschließend auf den radioaktiven Zerfall eines bestimmten Kohlenstoff-Isotops untersuchen. Bis in die 1990er-Jahre war die Datierung von Höhlenmalereien mit der Radiokarbonmethode allerdings nicht üblich, berichtet der Chemiker Marvin Rowe von der Texas A&M University. So benötigten Forscher für eine Radiokarbondatierung bis vor kurzem mehrere Gramm kohlenstoffhaltiges Untersuchungsmaterial. Um so viel Material aus einer Wandmalerei zu gewinnen, hätte man die Höhlenbilder großflächig abschaben und damit zerstören müssen – für Archäologen natürlich undenkbar.

Abhilfe für die Wissenschaftler nahte in Form der sogenannten Beschleuniger-Massenspektrometrie oder AMS. Bei dieser Untersuchung kommen zwei Massenspektrometer und ein Teilchenbeschleuniger zum Einsatz – damit lassen sich bereits wesentlich geringere Mengen an Probematerial exakt untersuchen. Schon 0,05 Milligramm Kohlenstoff reichen damit aus, um Aussagen über das Alter der Probe machen zu können. Für die Erforschung einer Höhlenmalerei bedeutete diese Entdeckung, dass nun schon eine Fläche von etwa zwei mal zwei Zentimetern genügend Probenmaterial lieferte, erklärt Rowe. Erstmals eingesetzt für die Erforschung einer Felsmalerei wurde die neue Technik 1987.

Die Höhlenbilder bereiteten den Forschern aber noch weitere Probleme. Viele der verwendeten Farben enthielten keine organischen Farbpigmente, sondern nur mineralische. Diese Pigmente basieren aber nicht auf Kohlenstoff und sind daher mit der herkömmlichen Radiokarbonmethode nicht zu analysieren. Rowe und seine Kollegen machten sich aber dennoch auf die Suche nach Kohlenstoff in den Höhlenmalereien – und wurden fündig. Die Pigmente selbst enthielten zwar keinen Kohlenstoff, aber die steinzeitlichen Maler hatten für ihre Farben Bindemittel benutzt, die Spuren dieses Elements aufwiesen.

Um diesen Kohlenstoff möglichst schonend zu extrahieren, verwendeten die Forscher um Rowe eine beeindruckende Technik: Sie setzten das Material einem rund 150 Grad Celsius heißen Sauerstoff-Plasma aus, um den Kohlenstoff zu verflüchtigen und kühlten das Gas anschließend mit flüssigem Stickstoff rapide ab. So konnten sie unverfälschte Spuren der organischen Materie erhalten.

Bei bestimmten Gesteinssorten stößt allerdings auch diese Methode an ihre Grenzen: Sobald das unter dem Höhlenbild liegende Gestein selbst Kohlenstoff enthält, können die Wissenschaftler das Alter der Malerei nicht mehr genau bestimmen, da der Kohlenstoff aus dem Felsen eine exakte Messung unmöglich macht. Hier schlägt dann wieder die Stunde der klassischen Archäologie, die Höhlenzeichnungen durch das Vergleichen unterschiedlicher Malstile und die Suche nach anderen Altersbelegen analysiert. (zen)