Quantifizierung, Modellierung und Kartierung des "sea spray"-Effektes in rezenten und archäologischen Umweltproben, Tieren und Menschen der Ost- und Nordseeküste

• Antragstellerin: Dr. Andrea Göhring
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Frühgeschichte (weltweit)
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525800434

Der sogenannte "sea spray"-Effekt wird durch Gischt in Küstenregionen erzeugt, wodurch Aerosole marinen Ursprungs an Land kommen. Dies führt zu einer Verfälschung des Isotopensignals in Pflanzen und Tieren an der Küste, die wiederum zu einer fehlerhaften Ernährungs- und Herkunftsrekonstruktion sowie Radiokarbondatierung führt. Ziel des Projektes ist eine Quantifizierung, Modellierung und Kartierung des "sea spray"-Effektes in rezenten und archäologischen Umweltproben (Pflanzen, Boden), Tieren und Menschen der Ost- und Nordseeküste durch die Analyse stabiler Isotopensysteme (delta13C, delta15N, delta18O, delta26Mg, delta34S, 87Sr/86Sr) verschiedener Komponenten (z. B. Kollagen, Apatit, Sulfat, alpha-Cellulose), Radiokarbonanalysen sowie (Spuren-)Element/Ionenanalytik mit Hilfe KDD-basierter Methoden (= Knowledge Discovery in Databases). Dies dient der Vorhersage des "sea spray"-Einflusses und der Korrektur der Isotopen-Fingerabdrücke archäologischer Proben. Kenntnis über das Ausmaß des lokalen "sea spray"-Effektes auf den Isotopen-Fingerabdruck archäologischer Proben in Küstenregionen ist von grundlegender Bedeutung für die Interpretation dieser Daten. Um die Isotopensignatur (inkl. 14C) archäologischer Proben korrekt interpretieren zu können, muss in Phase I des Projektes zunächst der "sea spray"-Mechanismus und der "sea spray"-Effekt in der Isotopensignatur rezenter Pflanzen und Säuger verstanden werden. In Phase II werden die gewonnenen Erkenntnisse auf archäologische Funde angewandt. Durch die Untersuchung der Auswirkung eines künstlich erzeugten "sea spray"-Effektes im Gewächshaus (TP 2) und den Einfluss des Signals auf rezente Schafwolle (TP 3) soll das Ausmaß des regional erwarteten "sea spray"-Effektes je Isotopensystem quantifiziert werden. Die Bestimmung der Elementzusammensetzung ermöglicht die Untersuchung des "sea spray"-Mechanismus in Pflanzen (TP 2) und Säugern (Schaf-Modell; TP 3) mit bekanntem In- und Output. Mit Hilfe dieser Quantifizierungen werden Erwartungswerte für den lokalen "sea spray"-Effekt bestimmt und Clustermodelle trainiert (TP 7), die anhand rezenter Umweltproben (TP 1) validiert werden. Veränderungen im Ausmaß des „sea spray“-Effektes, die etwa in Folge klimatischer Veränderungen aufgetreten sind, können mittels archäobotanischer Proben (TP 4) detektiert werden. Basierend auf den generierten multi-dimensionalen Isotopen-Fingerabdrücken werden Isotopenkarten für die untersuchten Regionen erstellt (TP 7), die eine Einordnung archäologischer Individuen und damit eine Überprüfung der Stärke des früheren "sea spray"-Effektes sowie bspw. Die Detektion nicht-lokaler Individuen ermöglichen (TP 5). In diesem Zusammenhang soll überprüft werden, ob delta26Mg-Analysen ein valides Tool für die Ernährungs- und Herkunftsrekonstruktion archäologischer Menschen sowie für die Beantwortung paläoökologischer Fragestellungen darstellen. Dies wäre auch hinsichtlich des möglichen Ersatzes der Kollagen-Isotopensysteme bei schlechtem Kollagen-Erhalt relevant (TP 6).

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen