Universität zu Köln

Hensel, Elena Amelie ORCID: 0000-0002-8476-3990 (2023). Multiscale geoarchaeological investigation of rockshelter deposits using the example of Sodicho, Ethiopian Highlands. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

The potential of the new and promising archaeological site Sodicho Rockshelter to provide a geoarchaeological context, for prehistoric human-environment interaction and palaeoenvironmental shifts in its surroundings, has been investigated with a multidisciplinary and multimethodological approach. The results now promote the site as a new key site for geoarchaeological research in tropical regions. Located in the southwestern Ethiopian Highlands, the site is part of a region that is renowned for the study of human origins, evolution, and the dispersal of our ancestors across the African continent and beyond its borders. Significant human fossil finds from sites such as Omo/Kibish or Herto highlight the importance of this region. In Ethiopia, the dispersal of the anatomically modern humans (AMH) can be seen as a movement to another region or a migration into another continent, but also as an upward movement to elevated regions. Hypotheses that the topographical and climatic diversity of Ethiopia favored the development of environmental, and ecological refugia in the highlands, raises several research questions, such as the climatic impact that forced the humans to adapt or retreat, and the identification of push and pull factors for their dispersal. Furthermore, questions emerged as to why humans repeatedly chose to disperse into the mountains, and how they coped with the harsher conditions in higher altitudes (e.g., higher ultraviolet radiation, lower oxygen levels) that are challenging for the human body. However, comprehensive terrestrial palaeoenvironmental archives and continuous archaeological records are still very scarce in Ethiopia. Chronostratigraphic gabs, discordances, and the influence of erosion create common uncertainties about the forcing factors for regional environmental and climatic variability. Moreover, it remains unclear what impact the mentioned changes had on the landscape, flora, fauna, and of course our human ancestors. In this doctoral thesis, a multiproxy, geoarchaeological approach is chosen to address research hypotheses on prehistoric human-environment interaction and palaeoclimatic driven dispersal theories in the tropical highlands during the Late Pleistocene and the following Holocene. This study is integrated into the multi- and interdisciplinary approach of the Collaborative Research Centre 806 "Our Way to Europe - Culture-Environment Interaction and Human Mobility in the Late Quaternary" (CRC 806), which focuses on the climatic, environmental and cultural context to understand the migration of anatomically modern humans from the African continent into Central Europe as one of the “sinks”. By approaching the study area and addressing the research questions, using different spatial and temporal scales, it has been shown that the Sodicho Rockshelter is a unique site that contains evidence on repeated high-altitude occupation during the last 27 ka cal BP. It is the first site in southwestern Ethiopia that holds dated occupation phases during the Last Glacial Maximum (LGM, ∼ 21 ± 2 ka), and thus contributes to the research debate on an environmental refugia. This study presents the geoarchaeological results of micromorphological investigations various sedimentological, and geochemical analyses, radiocarbon dating, and the evidence from collaborating disciplines of archaeology, and archaeobotany, in relation to the local archaeological record and regional paleoenvironmental changes. Based on the results, processes such as site formation, post-depositional disturbances and the identification of the geogenic, biogenic und anthropogenic depositional agents were determined. The archaeological evidence and sedimentary stratigraphy provide insights into human behavior such as stone tool manufacturing, fire activity, site maintenance, and dumping activities. In addition, a more detailed examination at the microstratigraphic record enabled the identification of shifting moisture conditions during the African Humid Period (AHP, ∼ 15 ± 5 ka). By identifying specific palaeoenvironmental signals in the sediment sequences, a comparison with supraregional palaeoclimatic records was possible. This highlights the potential of multiscale research in the volcanic rockshelter and the possibility to be correlated to other archaeological and palaeoenvironmental sites at the Horn of Africa and beyond.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Das Potenzial der neuen und vielversprechenden archäologischen Fundstelle Sodicho Rockshelter, um den geoarchäologischen Kontext für prähistorische Mensch-Umwelt-Interaktionen und Paläoumweltveränderungen in der Umgebung zu liefern, wurde mit einem multidisziplinären und multimethodischen Ansatz untersucht. Die Ergebnisse verdeutlichen nun, dass die Fundstelle als neuer wichtiger Standort für die geoarchäologische Forschung in tropischen Regionen betrachtet werden kann. Die Stätte liegt im südwestlichen Hochland von Äthiopien und ist somit Teil einer Region, die für die Erforschung des menschlichen Ursprungs, der Evolution und der Ausbreitung unserer Vorfahren innerhalb des afrikanischen Kontinents und über dessen Grenzen hinaus bekannt ist. Bedeutende menschliche Fossilfunde, die aus Fundstellen wie Omo/Kibish oder Herto stammen, unterstreichen die Bedeutung dieser Region. In Äthiopien kann die Ausbreitung des anatomisch modernen Menschen nicht nur als ein Auszug in eine andere Region oder Migration in einen anderen Kontinent betrachtet werden, sondern auch als eine Bewegung nach oben in höher gelegene Regionen. Die Hypothese, dass die topografische und klimatische Vielfalt Äthiopiens die Entwicklung ökologischer Refugien im Hochland begünstigt hat, wirft mehrere Forschungsfragen auf, z. B. nach den klimatischen Auswirkungen, die Menschen zur Anpassung oder zum Rückzug zwangen, und nach der Identifizierung von Push- und Pull-Faktoren die verantwortlich waren für ihre Ausbreitung. Außerdem stellt sich die Frage, warum sich die Menschen immer wieder für eine Migration in die Berge entschieden und wie sie mit den für den menschlichen Körper belastenden Bedingungen (wie höhere UV Strahlung, geringer Sauerstoffgehalt) in höher gelegenen Regionen zurechtkamen. Umfassende terrestrische Paläoumweltarchive und kontinuierliche archäologische Aufzeichnungen sind in Äthiopien jedoch noch sehr rar. Chronostratigraphische Lücken, Diskordanzen und der Einfluss von Erosion schaffen generell Unsicherheiten über die treibenden Faktoren für die regionale Umwelt- und Klimavariabilität. Sowie die Auswirkungen, die diese Veränderungen auf die Landschaft, die Flora, die Fauna und natürlich unsere menschlichen Vorfahren hatten. In dieser Doktorarbeit wird ein geoarchäologischer Multiproxy-Ansatz gewählt, um Forschungshypothesen zur prähistorischen Mensch-Umwelt-Interaktion und zu paläoklimatisch bedingten Ausbreitungstheorien im tropischen Hochland während des späten Pleistozäns und des folgenden Holozäns zu untersuchen. Diese Studie ist in den multi- und interdisziplinären Ansatz des Sonderforschungsbereichs 806 "Our Way to Europe - Culture-Environment Interaction and Human Mobility in the Late Quaternary" (SFB 806) integriert, der sich auf den klimatischen, ökologischen und kulturellen Kontext konzentriert, um die Migration des anatomisch modernen Menschen (AMH) vom afrikanischen Kontinent nach Mitteleuropa, als eine der "Senken", zu verstehen. Durch die Annäherung an das Untersuchungsgebiet und die Auseinandersetzung mit den Forschungsfragen, auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Ebenen, konnte gezeigt werden, dass das Sodicho Rockshelter eine einzigartige Fundstelle ist, die Beweise für eine wiederholte Besiedlung vom Hochland während der letzten 27 ka cal BP erhalten hat. Es ist die erste Fundstelle im Südwesten Äthiopiens, die datierte Besiedlungsphasen während des Letzten Glazialen Maximums (LGM, ∼ 21 ± 2 ka) aufweist und somit einen Beitrag zur Forschungsdebatte um ein Umweltrefugium leistet. In dieser Studie werden die geoarchäologischen Ergebnisse mikromorphologischer Untersuchungen, verschiedener sedimentologischer und geochemischer Analysen, Radiokohlenstoffdatierungen und die Hinweise aus den kooperierenden Disziplinen der Archäologie und Archäobotanik, in Bezug auf die lokalen archäologischen Befunde und regionalen Paläoumweltveränderungen präsentiert. Auf der Grundlage der Ergebnisse wurden die Entstehungsprozesse der Fundstellen, sedimentäre Ablagerungsprozesse und postsedimentäre Störungen und die Identifizierung der geogenen, biogenen und anthropogenen Ablagerungsfaktoren identifiziert. Die archäologischen Befunde und die Sedimentstratigraphie geben Aufschluss über menschliches Verhalten, wie beispielsweise die Herstellung von Steinwerkzeugen, Feueraktivitäten, die Instandhaltung des Standortes und Entsorgungsaktivtäten. Darüber hinaus ermöglicht die detailliertere Betrachtung des mikrostratigraphischen Sedimentarchivs die Identifizierung variabler Feuchtigkeitsbedingungen während der Afrikanischen Feuchtperiode (AHP, ∼ 15 ± 5 ka). Durch die Identifizierung spezifischer Paläo-umweltsignale in den Sedimentabfolgen war ein Vergleich mit überregionalen paläoklimatischen Aufzeichnungen möglich. Dies unterstreicht das Potenzial der multiskaligen Forschung in vulkanischen Abris (Felsüberhänge) und die Möglichkeit, diese mit anderen archäologischen und paläoökologischen Fundstellen am Horn von Afrika und darüber hinaus in Beziehung zu setzen. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Hensel, Elena Amelie elena.hensel@alumni.uni-koeln.de orcid.org/0000-0002-8476-3990 UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-647518
Date:	2023
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Geosciences > Geographisches Institut
Subjects:	Geography and travel
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Geoarchaeology, Ethiopia, rockshelter, Upper Pleistocene, Holocene, micromorphology, sedimentology, geochemistry English
Date of oral exam:	21 October 2022
Referee:	Name Academic Title Bubenzer, Olaf Prof. Dr. Schäbitz, Frank Prof. Dr.
Funders:	Sonderforschungsbereich 806 "Our Way to Europe", Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projects:	Teilprojekt A1: “Out of Africa – Late Pleistocene Rock Shelter Stratigraphies and Palaeoenvironments in Northeastern Africa”
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/64751