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An interior delta in the lower course of the Ntem River near the sub-prefecture Ma’an was identified after interpretation of satellite images, topographical maps of SW Cameroon and geological as well as hydrological references and a reconnaissance fieldtrip to the study area. Here neotectonic processes have initiated the establishment of a ‘sediment trap’ (step fault), which in combination with environmental changes strongly generated the fluvial morphology. It transitionally led to temporary lacustrine and palustrine conditions in parts of this river section. Inside the interior delta an anastomosing multi-branched river system has developed, which contains ‘stillwater locations', periodically inundated sections, islands and rapids. Following geomorphological, physiogeographical and sedimentological research approaches, the alluvial plain has been prospected and studied extensively. 91 hand-corings, including three NE–SW transects, were carried out on river benches, levees, cut-off and periodical branches, islands as well as terraces throughout the entire alluvial plain and have unveiled multi-layered, sandy to clayey alluvia reaching up to 440 cm depth. At many locations, fossil organic horizons and palaeosurfaces were discovered, containing valuable palaeoenvironmental proxy data. At these sites, through additional detailed stratigraphical analysis (close-meshed hand-coring and exposure digging) a comprehensive insight into the stratification (lamination) of the alluvia could be gained, clarifying processes and conditions that prevailed in the catchment area during the period of their deposition. 32 Radiocarbon data of macro-rests (leafs, wood), charcoal and organic sediment sampled from these horizons provided ages between 48.230 ± 6.411 and 217 ± 46 years BP (not calibrated). This constitutes the importance of the alluvia as an additional, innovative palaeoarchive for proxy data contributing to the reconstruction of palaeoenvironment and palaeoclimate in western Equatorial Africa. The further examination of the alluvia will not only provide additional information on the dynamics of vegetation, climate and hydrology (esp. fluvial morphology) in SW Cameroon since the ‘First Millennium BC Crisis’ (around 3.000 years BP), the main focus of the DFG-research project, but also on conditions prevailing since the Late Pleistocene, during the Last Glacial Maximum (~18.000 years BP), the Younger Dryas impact (~11.000 years BP) and the ‘Humid African Period’ (~9.000–6.000 years BP). Delta13C-values (–31,4 to –26,4‰) evidence that at the particular drilling sites rain forest has prevailed during the corresponding time period (rain forest refuge theory). The sampled macrorests all indicate rain forest dominated ecosystems, which were able to persist in fluvial habitats, even during arid periods.
Die Studie zur holozänen und pleistozänen Umweltgeschichte Süd-Kameruns betrachtet den Aussagewert alluvialer Ablagerungen der Flüsse Boumba, Dja, Nyong, Ntem und Sanaga für die Paläoumweltforschung. Die zugrundeliegende Forschungsarbeit fand im Rahmen des ReSaKo-Projektes, als Teil der interdisziplinären DFG-Forschergruppe 510 (“Ökologischer Wandel und kulturelle Umbrüche in West- und Zentralafrika”) statt, welches die zeitliche und räumliche Korrelation zwischen Klimawandel, Landnutzungsstrategien und kulturellen Innovationen während der “First Millennium BC Crisis” untersucht hat. Hierfür wurde der ökologisch sensitive Bereich des tropischen bis äquatorialen, immergrünen bis halb-immergrünen Guineisch-Kongolesischen Regenwaldes und dessen Übergangszone zur Savanne im Süden Kameruns ausgewählt. Als Hauptziele galten dabei zum einen der Nachweis und die Interpretation umweltgeschichtlich verwertbarer Alluvionen in einer diesbezüglich bisher unerforschten Region und zum anderen die Korrelation der Befunde mit bereits vorliegenden terrestrischen und hemi-pelagischen Paläoumweltarchiven zur weiteren Rekonstruktion der Paläoumweltbedingungen im westlichen (monsunalen) Äquatorialafrika. Nach der Identifizierung geeigneter Arbeitsgebiete entlang verzweigter, mäandrierender und verflochtener bis anastomosierender Flussabschnitte mittels Fernerkundung von Satellitenbildszenen (LANDSAT ETM+ und ASTER), wurden unter Verwendung physiogeographischer und geomorphologischer Arbeitsmethoden ausgedehnte Feldarbeiten während der Trockenzeiten der Jahre 2005-2008 durchgeführt. Zahlreiche Bohrarbeiten (161 Handbohrungen bis 550 cm Tiefe) zur Sedimentprobennahme (1093 Proben) innerhalb der Alluvial- und Auenbereiche der fluvialen Systeme lieferten einen umfassenden Einblick in die Stratigraphie und fluvial-morphologische als auch paläoökologische und –hydrologische Entwicklung der verschiedenen fluvialen Ökosysteme. Die mehrschichtigen, sandigen bis tonigen Alluvionen enthalten Paläooberflächen (z. B. Gyttjen, reliktische Sümpfe, fossile organische Lagen/Horizonte), die hervorragende zusätzliche Proxydaten-Archive für die Rekonstruierung umweltgeschichtlicher Bedingungen darstellen. Bohrtransekte und die Interpretation von Korngrößensequenzen (Verfeinerung, Vergröberung) und Paläooberflächen aus solchen alluvialen Sedimentarchiven stellen ein wichtiges, diagnostisches Instrument bei der Rekonstruktion paläoökologischer und paläohydrologischer Bedingungen und Veränderungen dar und belegen zeitweise einsetzende Austrocknung und Bodenbildung in den Auen sowie die Entstehung von Sümpfen, Mudden, Altarmen und Altwasserseen. Dies zeugt eindeutig von einer modifizierten Dynamik der fluvialen Systeme als Reaktion auf endogene Steuer-größen und (fluss-)interner Variabilität (equilibrium). Eine Vielzahl (76) von 14C (AMS)-Datierungen an organischem Sediment und Makroresten aus diesen Alluvionen lieferten spätpleistozäne bis rezente Alter (~48 – 0,2 ka BP). Die dazugehörigen δ13C-Werte (-35.5 bis -18.0 ‰) belegen für den Großteil der Untersuchungsstandorte (außer Oberläufe des Nyong und Sanaga) den Fortbestand von C3-Spezies dominierter Galleriewald-Ökosysteme entlang der Flusssysteme (“fluviale Regenwaldrefugien”) trotz einiger klimatischer Veränderungen/Aridisierungen (z. B. Letztes Glaziales Maximum um etwa 20.000 BP). Trotz der bestehenden Schwierigkeiten bei der Interpretation tropischer Sedimentarchive (z. B. Hiatusproblematik) und fluvialer Archive im Allgemeinen, unterstützen weitere sedimentologische und pedologische Analysen (bodenchemische und -physikalische Laboranalysen: Korngrößen, Kohlenstoff [Ctot], Stickstoff [N], Eisengehalt [Feo und Fed], pH, Munsell-Farben und C/N) und ausgewählte 14C (AMS)-Datierungen und δ13C-Bestimmungen diesen Beitrag zur hypothetischen Rekonstruktion der umweltgeschichtlichen und paläohydrologischen Entwicklung des Untersuchungsraumes. Die Interpretation des Alluvialarchivs liefert zusätzlich fundierte Informationen hinsichtlich der komplexen Zusammenhänge zwischen Klima, Ozean, fluvialen und ökologischen Systemen und anthropogener Einflussnahme in einem regional weitestgehend unerforschten Gebiet mit hoch-sensitiven tropischen Ökosystemen. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Korrelation mit früheren Paläoumweltstudien, die über Untersuchungen an weiteren terrestrischen (lakustrin und palustrin) und hemi-pelagischen Archiven dieser Region gewonnen werden konnten. Sie bekräftigen Milanković- bis sub-Milanković-skalige Fluktuationen (bes. Präzession-Zyklus) der Intensität des westafrikanischen Monsuns und daraus resultierende klimatische, hydrologische und ökologische Modifikationen im Untersuchungsgebiet, was wiederum weitreichende Telekonnektionen und Reorganisationen impliziert. Insgesamt können im Liegenden grobkörnige, sandige sedimentäre Einheiten, welche turbulente fluvial-morphologische Bedingungen und geöffnete Landschaftsstrukturen während des Spätpleistozäns (48-30 ka BP) vermuten lassen, von fein-sandigen LGM-zeitlichen (22-16 ka BP) und mächtigen schluffigen bis tonigen, holozänen Sedimenteinheiten im Hangenden unterschieden werden, welche eher stabilisierte und saisonale Umweltverhältnisse widerspiegeln. Größere Um- und Verlagerungen innerhalb der Alluvialbereiche (v. a. Gerinnebettverlagerungen, Versumpfung) konnten für den Übergang vom Pleistozän zum Holozän (14-10 ka BP) nachgewiesen werden. Weitere einschneidende Veränderungen traten im Spätholozän auf (um 4, 2 und 0,8 ka BP), wahrscheinlich begünstigt durch die einsetzende Sesshaftwerdung Bantu sprechender Volksgruppen im tropischen Regenwald Zentralafrikas und die Einführung der Metallurgie um 3 ka BP. Die Informationen über regionale umweltgeschichtliche Oszillationen und Variationen im Prozess- und Landschaftsgefüge sind in den alluvialen Sedimenten gut dokumentiert und erhalten geblieben und ergänzen somit frühere Ergebnisse (z. B. ECOFIT Programm) zur spätquartären Umweltgeschichte des vom Monsun geprägten westlichen Äquatorialafrikas. Die Ergebnisse bestätigen vor allem die Bedeutung und Anwendbarkeit tropischer (afrikanischer) alluvialer Sedimente für die Paläoumweltforschung und belegen zudem, dass neben (neo-)tektonischen Impulsen das Klima die tragende Rolle in der Gestaltung der Landschaft und der Dynamik, sowie der Entwicklung der Flusseinzugsgebiete gespielt hat.
