Zahlreiche Forschungsarbeiten von Instituten und Universitäten vor Ort oder anderswo auf der Welt werfen Licht auf Zentralasien. Die französische Redaktion von Novastan hat eine Artikelserie eröffnet, um eine Auswahl neuerer Studien über die Region zu beleuchten. Hier unsere aktuellen wissenschaftlichen Rezensionen.

Die Gletscher des Tian Shan gehen seit den 1960er Jahren stetig zurück

Im Zuge der globalen Erwärmung dürfte das Abschmelzen der Gletscher in Asien Auswirkungen auf den Zugang der Menschen zu Wasser haben, insbesondere in Zentralasien. Die Untersuchung ihrer Entwicklung ist von größter Bedeutung, um diese Folgen vorherzusehen. Schätzungen des Gletschervolumens, die durch Satellitenbeobachtungen vorgenommen werden, sind jedoch relativ neu und reichen in der Regel nicht weiter als 30 Jahre zurück.

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Um die Entwicklung darüber hinaus zu rekonstruieren, nutzte ein internationales Team, dem unter anderem Forscher:innen des Geographischen Instituts in Almaty im Süden Kasachstans angehören, eine unerwartete Datenquelle: den US-Geheimdienst. In ihrer am 5. Juli 2021 in Nature Communications veröffentlichten Studie erklären die Wissenschaftler:innen, dass sie Satellitenbilder des amerikanischen Keyhole-Programms, das ab 1959 operierte, verwendet haben. In dessen Rahmen setzten die Vereinigten Staaten Spionagesatelliten ein, um die Sowjetunion zu überwachen. Die entstandenen Bilder haben eine Auflösung von zwei Metern. Durch die Verwendung von Bildern der CORONA-Satelliten KH-4 und KH-9, auf denen die asiatischen Gletscher abgebildet sind, konnten diese Forscher:innen die Schätzung des Volumens der asiatischen Gletscher bis in die frühen 1960er Jahre ausdehnen.

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Die Ergebnisse ihrer Studie zeigen, dass alle sieben untersuchten Regionen in diesem Zeitraum an Eismasse verloren haben, am stärksten die Gletscher in der nördlichen Region des Tienschan. Sie zeigen auch, dass der Massenverlust stark mit der Temperatur im Sommer zusammenhängt. Schließlich beschreiben sie, dass z.B. im Tienschan einige Gletscher dauerhaft schrumpften, während andere, die stabil schienen, erst später begannen, die Folgen der globalen Erwärmung zu spüren. Diese Studie wirft ein Schlaglicht auf die langfristige Entwicklung von Gletschern, insbesondere in Zentralasien. Sie könnte auch dazu beitragen, die mit der globalen Erwärmung verbundenen Phänomene der Gletscherschmelze besser zu verstehen und die Folgen für die Ökosysteme und die Bevölkerung in Zentralasien vorherzusehen.

Die genetischen Ursprünge der eisenzeitlichen Usbeken

Die verschiedenen Völker und Ethnien Zentralasiens haben einen komplexen Ursprung, den Forscher:innen durch Fortschritte in der Gensequenzierung zu entschlüsseln versuchen. Eine am 28. Juli 2021 in Molecular Biology and Evolution veröffentlichte Studie untersucht die eisenzeitlichen Völker des heutigen Usbekistan, um ihre Herkunft zu bestimmen. Mithilfe genetischer Marker untersuchten die Wissenschaftler:innen das extrahierte Genom von 27 Individuen, deren Überreste aus der Eisenzeit (vor 2.100 bis 1.500 Jahren) stammten und die im Süden des heutigen Usbekistan gefunden wurden.

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Indem sie sich auf die Variationen einzelner Basenpaare in der DNA konzentrierten, konnten die Forscher eine Kontinuität zwischen den Bevölkerungen der Bronzezeit, die von iranischen und anatolischen Vorfahren abstammten, und denen der Eisenzeit feststellen. Ihre Arbeit zeigt jedoch, dass die Vermischung mit anderen Steppenpopulationen in dieser letzten Periode zugenommen hat. Diese Ergebnisse ermöglichen es, die kulturelle Vielfalt der Populationen dieser Region während der Eisenzeit besser zu verstehen, indem die in ihnen vorhandenen genetischen Unterschiede identifiziert werden.

Der Sonderfall der Fischvielfalt in Usbekistan

Ebenfalls mit Usbekistan befasst sich eine Studie, die am 19. August 2021 in Scientific Reports veröffentlicht wurde, mit der genetischen Vielfalt von Fischen in diesem Land. Die geografische Lage ist dort besonders, denn Usbekistan ist eines der beiden einzigen endorheischen Länder der Welt, d. h. keiner seiner Flüsse mündet in Meere oder Ozeane. Diese Konfiguration macht es zu einem geschlossenen Flusssystem, das die biologische Vielfalt der Fische beeinträchtigt. Baxtiyor Sheraliev von der Fakultät für Biowissenschaften an der Staatlichen Universität Farg‘ona und sein Co-Autor Zuogang Peng wollten daher die Fischvielfalt in diesem besonderen System erfassen.

Zu diesem Zweck entnahmen sie 666 Fischexemplare aus verschiedenen Flüssen und Seen. Diese gehörten zu insgesamt 59 verschiedenen Fischarten. Um diese Identifizierung durchzuführen, kombinierten die beiden Forscher morphometrische Messungen mit der Identifizierung durch genetische Marker und konnten so jede Art unterscheiden. Die Ergebnisse ihrer Studie zeigen, dass die ohnehin geringe Fischvielfalt in usbekischen Gewässern in den letzten Jahren weiter abgenommen hat. Von den identifizierten Arten werden eine Handvoll von der Internationalen Union zur Bewahrung der Natur als vom Aussterben bedroht eingestuft. Diese Studie belegt die Möglichkeit, mithilfe eines genetischen Identifikationsansatzes Fischpopulationen schneller und genauer als mit herkömmlichen Methoden zu erfassen. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse die Details der aktuellen Vielfalt in Usbekistan, was zu einem besseren Schutz der bedrohten Arten und ihrer Ökosysteme führen kann.

Das Auftreten von Haar-Pfriemengras durch Genetik enthüllt

Ebenfalls in Scientific Reports lässt die Genetik dieses Mal die Pflanzen sprechen. Einem internationalen Team ist es in einer am 28. Juli 2021 veröffentlichten Studie gelungen, das Genom des Haar-Pfriemengras (Stipa capillata) zu sequenzieren. Diese Pflanze ist eines der am weitesten verbreiteten Federgrasgewächse in Europa und Asien und ist in den Grassteppen Zentralasiens weit verbreitet. Die Verteilung der verschiedenen Arten der Gattung der Federgräser in diesen Umgebungen ermöglicht es beispielsweise, sie zu klassifizieren, um ihre Entwicklung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Klimawandel, zu verfolgen.

Durch die erstmalige Sequenzierung des Genoms an Exemplaren, die in Kirgistan gesammelt wurden, konnten die Wissenschaftler die Gattung der Federgräser bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgen. Die Genomanalyse ergab, dass die Gattung vor etwa 4,39 Millionen Jahren entstanden ist. Diese Studie ebnet den Weg für ein besseres Verständnis des Steppenökosystems und insbesondere der Pflanzenvielfalt, die noch unzureichend dokumentiert ist.

Anthony Vial Redakteur für Novastan

Aus dem Französischen von Florian Coppenrath

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Der Ursprung der Steppen

Mit einer Ausdehnung von mehr als zehn Millionen Quadratkilometern und einer enormen Artenvielfalt sind die Steppen Zentralasiens eines der größten Ökosysteme der Erde. Im Oktober vergangenen Jahres ist eine Studie erschienen, die zeigt, dass die zentralasiatischen Steppen bereits während des Eozäns vor 40 Millionen Jahren entstanden sind.

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Um die Geschichte dieses Lebensraums zu rekonstruieren hat ein französisch-niederländisches Forschungsteam an sieben verschiedenen Orten, zwischen dem Tian Shan und Lanzhou in China, Pollen aus verschiedenen Erdschichten entnommen. Durch den Vergleich dieser Proben mit Klimamodellen und Fossilien konnte nachgewiesen werden, dass hier schon vor 40 Millionen Jahren Zwergsträucher wuchsen. Diese Vegetation bildete die Grundlage für eine reichhaltige Fauna, zu der auch die Vorfahren des Pferdes gehörten.

Die tektonische Erhebung des Himalayas führte zu einer Abnahme des Niederschlags im nördlichen Tibet und begünstigte damit das Auftreten von ariden Primärsteppen. Mit dem Beginn des Oligozäns vor 34 Millionen Jahren kam es zu einem klimatischen Wandel, der mit einer globalen Temperaturabsenkung einherging. Die Region wurde zu einer Wüste und erlebte ein Artensterben.

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Nach dem Miozän, vor ungefähr 15 Millionen Jahren, wurde das Klima wieder feuchter. Für diesen erneuten klimatischen Wandel gibt es bis heute keine zufriedenstellende Erklärung. Fest steht jedoch, dass er die Rückkehr der grasbewachsenen und trockenen Steppen ermöglichte, die wir heute kennen.

Könnten die Steppen irgendwann wieder zu Wüsten werden? Das ist laut den ForscherInnen eine Gefahr, die der gegenwärtige Klimawandel in sich birgt. Er könnte einen Rückgang der Vegetation und damit das Aussterben ganzer Arten zur Folge haben. Schwankungen der Niederschläge und die Ausbreitung etwa der Wüste Gobi könnten aus der Region zukünftig eine der trockensten und heißesten des gesamten Erdballs machen.

Kasachstan von der Versalzung der Böden bedroht

Die Versalzung der Böden ist eines der größten Risiken für die Zukunft der kasachischen Landwirtschaft. In einer im Dezember letzten Jahres in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) erschienen Studie nutzten Forschende der Universitäten Manchester und Hamburg maschinelle Lernverfahren, um die Entwicklung der Bodenversalzung auf der ganzen Welt vorherzusagen.

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Die Studie stützt sich auf Daten, die zwischen 1980 und 2018 gesammelt wurden. Es wurde festgestellt, dass in diesem Zeitraum mehr als 11 Millionen Quadratkilometer von Veränderungen des Salzgehalts im Boden betroffen waren. China, Kasachstan und der Iran gehören zu den von dieser Entwicklung weltweit am stärksten betroffenen Ländern.

Theoretisch ließen sich mit dieser Methode auch Veränderungen anderer Bodeneigenschaften wie etwa des Nährstoffreichtums, des organischen Kohlenstoffgehalts oder des pH-Werts voraussagen. Sie könnte dabei helfen, die Landstriche zu identifizieren, die am wenigsten von Veränderungen des Salzgehalts betroffen und für die Landwirtschaft am besten geeignet sind. Das ist insbesondere vor dem Hintergrund von Bevölkerungswachstum und Klimawandel interessant, die Konsequenzen für die Ackerflächen haben könnten.

Klimawandel mächtiger als Dschingis Khan

In der gleichen Ausgabe von PNAS findet sich noch eine andere interessante Studie, die die Auswirkungen vergangener klimatischer Veränderungen auf die zentralasiatischen Zivilisationen untersucht. Die Studie wurde von einem internationalen Forschungsteam durchgeführt, zu dem auch Forschende des Joint Stock Company Institute of Geography and Water Safety aus Almaty gehören. Sie liefert einen neuen Erklärungsansatz für das Verschwinden der Flusszivilisationen im Aralseebecken Ende des 13. Jahrhunderts.

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Der Niedergang dieser Zivilisationen wurde lange Zeit mit der Zerstörung der Bewässerungssysteme durch die mongolischen Invasoren erklärt. Die Studie, die sich auf die in der Nähe des Flusses Syrdarja liegende Oase von Ortrar konzentriert, legt jedoch eine andere Erklärung nahe. Die Analyse der Sedimente des Syrdarja-Nebenflusses Arys sowie der Zeitpunkt der Preisgabe der Bewässerungskanäle, weisen darauf hin, dass der Zerfall von Ortrar bereits vor der Invasion der Mongolen begann und mit einem Umschwung der klimatischen Bedingungen zusammenhing. Demzufolge wären für das Verschwinden der Flusszivilisationen ein Rückgang der Niederschläge und die dadurch ausgelösten wiederholten Dürreperioden verantwortlich.

Das Y-Chromosom der Uissun

Das Wissen über die eigene Abstammung ist in Kasachstan ein wichtiges Thema. ‚Jeti ata‘ bezeichnet die Verpflichtung, seine eigenen Vorfahren über sieben Generationen hinweg zu kennen. Von neun der 12 Uissun-Klans der Großen Horde wird behauptet, dass sie von einem einzigen Urahnen mit dem Namen Maiky-biy abstammen, dessen Herkunft wiederum entweder auf die Darligin– oder die Niru’un-Mongolen zurückgeführt wird. Es gibt aber auch andere Hypothesen zur Herkunft der Uissun, wie etwa der, dass sie von den Wusun, einem alten iranischen Volk, abstammen würden. Eine Studie des National Laboratory Astana der Nasarbajew-Universität und des National Center for Biotechnology, die im Oktober 2020 in BMC Genetics erschienen ist, hat diese Hypothesen jetzt überprüft.

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Die ForscherInnen sequenzierten die DNA des Y-Chromosoms, das vom Vater an seine Söhne vererbt wird, bei 490 Männern aus acht Uissun- und drei weiteren Klans der Großen Horde. Die Identifizierung gemeinsamer genetischer Marker erlaubte eine genauere Genealogie der Klans. Die Studie konnte zeigen, dass die Gesamtheit der untersuchten Klans nicht von einem, sondern von drei verschiedenen Vorfahren abstammen, die im 13. oder 14. Jahrhundert lebten. Sieben Klans, von denen sechs zu den Uissun gehörten, wiesen ein ähnliches Profil auf, was darauf schließen lässt, dass sie einen gemeinsamen Stammvater haben, welcher der berühmte Maiky-biy sein könnte.

Um den Ursprung des dominanten Y-Chromosoms zu identifizieren, wurde es mit alter DNS verglichen, die in einer Wusun-Grabstätte im ehemaligen Semiretscher-Oblast in Kasachstan gefunden wurde, sowie mit der DNA von Nachfahren der mongolischen Darligin, den Mitgliedern des Konyrat-Klans. Die Ergebnisse legen nahe, dass die sechs Uissun-Klans, die laut der Untersuchung einen gemeinsamen Vorfahren haben, weder von den Wusun noch von den Darligin abstammen. Ihr Ursprung müsse folglich bei den Niru‘un gesucht werden.

Anthony Vial, Redakteur für Novastan France

Aus dem Französischen von Lucas Kühne

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