När Sahara var ett sjölandskap

När vi hasat nedför den höga sanddynen når vi en hård, vit, uppsprucken markyta. Det krasar när vi kliver ut på den, och fötterna sjunker genom saltskorpan och ner i ett torrt puder av sedimentavlagringar. Marken är full av små snäckskal och förstenade rötter av träd och buskar som levde här för länge sedan – innan nära 5 000 år av intensiv torka drabbade regionen. Vi befinner oss på en forntida sjöbädd i världens största öken. Trakten är också full av mänskliga lämningar: eldstäder, verktyg och låga kullar där bostäder en gång legat.

Garamanternas land

I tio år har vi och en grupp kolleger vid fyra brittiska universitet utforskat den mänskliga förhistorien i ett av jordens ödsligaste och ogästvänligaste områden, Fezzan. Det är en provins i sydvästra Libyen, precis mitt i Sahara. Här faller inte mer än några tiotal millimeter regn per år, och ibland kan det gå flera år utan en regndroppe.

Här och där i sänkorna mellan sanddynerna finns rester av urgamla sjöar. På den tiden regnade det mycket mer, och grundvattennivån var mycket högre. Sjöarna var små, grunda och sumpiga, ofta täckta av vass.

Vår forskning har bidragit till att skapa en ny bild av det folk som en gång bodde här, garamanterna. De var kända av romarna som krigare och nomader, men det visar sig nu att de också bedrev jordbruk, byggde städer och hade ett avancerat system för att förse hushållen och åkrarna med vatten. Framför allt var det vattentekniken som gjorde att garamanternas kultur kunde överleva under tusen år av gradvis allt torrare klimat.

I Acacusbergen i västra Fezzan visar klippmålningar och djurben hur den äldre jägar-samlarkulturen efter hand övergick i en livsstil som byggde på tamboskap. Tidiga hällmålningar avbildar vilda djur, medan senare bilder visar tamdjur. Säkert var det den begynnande torkan som tvingade jägarna-samlarna till denna övergång. För omkring 5 000 år sedan tilltog torkan ytterligare, vilket ledde till att boskapsskötarna också började bedriva odling i oaserna. Detta ledde så småningom till uppkomsten av garamantkulturen.

Sett över några hundra tusen år har Sahara bytt klimat från torrt till vått och åter till torrt ett flertal gånger. Detta har fungerat som en sluss för våra förfäders utvandringar från Östafrika till Europa och Asien. När det rådde fuktigt klimat var passage norrut möjlig, men knappast under de perioder då Sahara var en torr öken.

Ur arkeologisk synvinkel är dagens Sahara så enormt stort – nästan som hela Europa från Atlanten till Uralbergen – och innehåller så få spår av mänsklig bebyggelse att det kan förefalla svårt att veta var man ska börja leta. Människans eviga behov av vatten ger visserligen ledtrådar, men i dag har de flesta av Saharas gamla sjöar och floder inte bara torkat upp utan även täckts av sand.

Hur hittar man då dessa gamla flodfåror och sjöbottnar? Det överraskande svaret kom år 1982: från rymden! Ett forskarlag vid amerikanska rymdstyrelsen Nasa granskade radarbilder tagna från satellit av ett stort sandtäckt landområde kallat Selima på gränsen mellan Egypten och Sudan. På dessa bilder upptäckte de ett omfattande nätverk av uttorkade floder som inte syntes på vanliga flygfoton. Förklaringen är att radarvågor kan tränga igenom flera meter av torr sand och visa vad som finns därunder.

Givetvis åkte ett flertal arkeologiska forskargrupper ut till Selimaområdet, och de fann snart mängder av spår från urtida bebyggelse längs floderna. När det 15 år senare var dags för oss att börja utforska Fezzan hade vi tillgång till två rymdbaserade metoder att hitta forntida sjöar. Den ena bygger på att när en sjö torkar upp fälls det ut mineral, särskilt kalciumkarbonat och gips. Dessa bildar en hård yta kallad jordkrusta, som hindrar vinden från att erodera bort underliggande lager. Detta kan leda till att en gammal sjö, som ju från början låg i en sänka, i dag bildar en upphöjd plattform i landskapet. Mineralernas kemiska signatur kan lätt avläsas av spektrometrar ombord på satelliter.

Men på vissa gamla sjöbottnar innehåller jordkrustan inte så mycket kalciumkarbonat eller gips. I stället är krustan cementerad av främst kvarts, vilket är samma mineral som den omgivande sanden i huvudsak består av. Då hjälper spektrografiska bilder föga. Radar, däremot, reflekteras starkt från jordkrustor och kan därmed skilja mellan lös sand och förhårdnade sjöbottnar.

Svåra fältförhållanden

Med hjälp av dessa metoder skapade vi en karta över jordkrustor i Awbari, som är en stor sandöken i norra Fezzan. Vi har gjort forskningsexpeditioner till två eller tre krustor per fältsäsong. Utan GPS hade vi aldrig kunnat hitta våra mål. Vi har kört två fyrhjulsdrivna jeepar i väglöst land, många tiotal mil från närmaste bosättning, och ett antal gånger fastnat i den lösa sanden. Tack vare speciella sanddäck som kan köras på extremt lågt lufttryck behövde vi inte vinscha upp ett fastkört fordon alltför ofta. Vi har också sett till att alltid hålla minst hundra meter mellan jeeparna så att inte båda skulle fastna i lös sand.

Det svåraste momentet har varit sanddynerna, ibland 30 meter höga. Med för låg fart fastnar man halvvägs upp, och med för hög fart flyger man över kammen. Det senare är särskilt obehagligt om dynen visar sig ha en brant baksida. I värsta fall kan det leda till att det tungt lastade fordonet välter och handlöst tumlar utför sluttningen. Som tur var har vi dock sluppit uppleva det.

Flera dateringsmetoder

Under jordkrustorna hittade vi mängder med skal från blötdjur. Först daterade vi dem med en metod som bygger på radioaktivitet. När djuren levde tog de upp små mängder av uran-234, ett ämne som är vattenlösligt. Detta ämne började genast att sönderfalla till torium-230. Genom att mäta halterna av dessa ämnen i skalen kan man datera snäckskal ungefär 500 000 år bakåt i tiden.

Regn skadar mätningen

Vi analyserade tio skal från en sjöbotten och fick åldrar från 56 000 år till 84 500 år. Det framkom snart att vissa av skalen hade påverkats av regn någon gång under denna långa tidsperiod, och denna felkälla kan faktiskt ge både för höga och för låga värden.

Vi använde därför en alternativ dateringsmetod som också bygger på radioaktivitet men på ett helt annorlunda sätt, så kallad optiskt stimulerad luminiscens. Denna metod bygger på att radioaktivt sönderfall i markens kristaller skadar intilliggande partiklar på så sätt att elektroner knuffas upp i högenergibanor. Solljus återställer ordningen, men ligger sedimenten under jord når solljuset inte dit och i stället ackumuleras allt fler elektronskador. När man i laboratorium belyser dessa kristaller hoppar elektronerna tillbaka och avger en ljusblixt, vars styrka anger hur omfattande skadorna är. Därmed får vi ett mått på hur länge partiklarna har legat nere i marken.

Vi analyserade sanden som fanns under sjöns sediment och erhöll då åldrar på mellan 226 000 och 255 000 år. Det betyder inte att sjön var full med vatten för precis så länge sedan, men det sätter en övre gräns. Sediment som ligger närmare markytan måste ju vara yngre.

En tredje dateringsmetod som vi använder bygger på upptäckten att vissa av sjöbottnarna har mörka lager nära ytan: rester av torv. Med den klassiska kol-14-metoden fann vi att dessa skikt är mellan 6 750 och 9 170 år gamla. Sannolikt representerar detta den senaste våta fasen, strax innan nuvarande torrtid inleddes.

Två bosättningsperioder

Vid jordkrustorna hittade vi mängder av stenåldersredskap, vars utseende visar att det rör sig om åtminstone två bosättningsperioder. I båda fallen bodde människorna intill sjöarna och på kullar och klippformationer som höjde sig över omgivningen. De tidigaste människorna i området var jägare-samlare som fanns här för mellan 200 000 år och 70 000 år sedan. Studier av bland annat pollenkorn i sjöarnas sediment visar att det vid denna tid rådde ett fuktigt klimat i norra Afrika, med gröna och trädrika savanner.

Därefter inträdde en lång torrperiod, och bosättningarna försvann. När regnen återkom för 12 000 år sedan gjorde även människorna det. Att döma av spåren efter sjöarnas nivåer var det ett mindre regnigt klimat då än under den första och längre bosättningsfasen, men även under den senare perioden fanns här djur som var beroende av god tillgång på vatten, exempelvis elefanter och noshörningar.

För snart 5 000 år sedan började sjöarna avdunsta på nytt. Till skillnad från vad som hände för 70 000 år sedan bjöd människorna denna gång motstånd genom att, som nämnts, övergå från jakt till boskapsskötsel.

En av våra mer anmärkningsvärda upptäckter från denna tid är en så kallad antenngrav. Det är en begravningsplats med en central stenkammare och två 20-25 meter långa armar. Detta är det första fyndet av en antenngrav på en sjöbädd och det första där armarna inte är byggda av sten utan av jordkrusta.

Eftersom vi inte hade tillgång till flygplan sände vi upp kameran med en drake för att kunna fotografera anläggningen uppifrån. Antenngravar användes för särskilt framstående personer för mellan 5 000 och 3 000 år sedan, det vill säga då klimatet redan hade blivit betydligt torrare.

Garamantkulturen uppstår

Strax därefter, i början av första årtusendet f.Kr., började människorna i Fezzan att samlas i byar och mindre städer. Detta ledde till uppkomsten av garamantkulturen, som i tusen år, från ca 500 f.Kr, dominerade regionens oaser. Trots att grekerna och romarna betraktade garamanterna som stridslystna och okultiverade nomader, visar de arkeologiska fynden något delvis annorlunda. Garamanterna hade ett centraliserat samhälle med imponerande byggnader i sina städer: bostäder, tempel, anläggningar för officiella funktioner och platser för begravningsceremonier.

Vi har även analyserat botaniska lämningar från våra utgrävningar och funnit att garamanterna odlade vete, korn, hirs, durra, dadelpalmer, vin, oliver, bomull och olika slags grönsaker. Sitt vatten hämtade de ur det grundvatten som hade lagrats i marken under årtusendenas lopp.

Genom att bosättningarna låg lågt i landskapet kunde man genom lutande tunnlar få grundvattnet att rinna ut på markytan, vilket var mycket praktiskt både för konstbevattning och för att hämta vatten till hushållen. Allt eftersom grundvattnet sjönk, blev garamanterna tvungna att förlänga de underjordiska tilloppstunnlarna, så att de längsta blev omkring 5 kilometer.

Att bygga detta vidlyftiga nätverk av tunnlar krävde tekniskt kunnande, social organisation och arbetskraft – det senare främst i form av slavar. Slavarna skaffades antagligen genom den krigiskhet som enligt romarna utmärkte garamanterna.

Omkring år 500 gick det inte längre att stå emot den tilltagande torkan, och garamantkulturen kollapsade. De vattenförande tunnlarna slutade användas. Vid de få oaser som fanns kvar fortsatte jordbruk i mindre skala ända fram i våra dagar, men med en annan vattenteknik som kräver omfattande muskelarbete och som är mycket mindre effektiv än på garamanternas tid.

Sjöar mellan dynerna

Än i dag finns några sjöar kvar mellan dynerna i Awbari sandöken. De bildas där grundvattnet tränger upp genom markytan. Några av sjöarna är så grunda att de torkar upp på somrarna och lämnar en hård saltkrusta efter sig. Vid de sjöar som finns året runt lever många slags djur och växter.

Människans strävan att utvinna vatten ur Saharaöknen är inte över. År 1984 satte Libyen igång ett av de största ingenjörsprojekten i världen, ”Den stora konstgjorda floden”. Och sedan tolv år pumpas en miljon kubikmeter vatten om dagen från brunnar i Fezzan genom underjordiska ledningar till Tripoli och andra orter utmed Medelhavskusten. En del av vattnet används också för att odla upp öknen.

Projektet är en av nationens stoltheter och har stimulerat både befolkningstillväxt och det libyska jordbruket. Men hur länge? Grundvattennivån i Fezzan har börjat sjunka, och med all sannolikhet kommer jordbruket att på sikt tvingas begränsa sig till ett mindre antal områden som försörjs med vatten ur artesiska djupbrunnar. Att antalet oaser kommer att minska till följd av att grundvattnet sänks kommer att få efterverkningar på en rad olika områden – allt ifrån att handeln över Sahara försvåras till att det blir vanskligare för flyttfåglar att ta sig till sina vintervisten söder om Sahara.