Inapoi la studii
Cercetari multidisciplinare
la Pestera cu Oase
Stefan Milota la descoperirea fetei de Homo sapiens "Oase 2"
Cercetari intreprinse in cadrul Proiectului CLIMKARST
"Variatii climatice rapide inregistrate in depozitele carstice din Romania, evidentiate de indicatori izotopici si paleomagnetici"  Grant CEEX 627/2005
Despre situl Pestera cu Oase

Pestera cu Oase este una din cele mai importante cavitati studiate in cadrul Proiectului CLIMKARST. Cercetarile la acest sit au inceput inca din anul 2003, dupa descoperirea resturilor fosile ale celui mai vechi Homo sapiens din Europa (Trinkaus et al., 2003; Rougier et al., 2007; Zilhao et al., 2007) si s-au desfasurat in cadrul unei echipe multidisciplinare internationale. Echipa a fost condusa de prof. Erik Trinkaus (Washington University of St. Louis), Joao Zilhao (now at Bristol University, UK) si Silviu Constantin (Institutul de Speologie "Emil Racovita") si a beneficiat de sprijinul mai multor finantatori (NSF, Leaky and Wenner Gren Foundations SUA, ANCS Romania, etc.).

Denumirea "Pestera cu Oase" desemneaza nivelul superior (fosil) al unui sistem carstic mai extins situat in Muntii Aninei si care include cateva alte pesteri fosile, o retea multi-etajata de galerii active si subfosile ca si cateva sute de metri de galerii inundate, accesibile exclusiv prin scufundare autonoma.
Inaintarea prin cursul subteran de la Pestera cu Oase
Accesul

Pestera cu Oase este un sit extrem de bine conservat. Acest fapt se datoreaza combinatiei dintre: (i) accesul foarte dificil la sit (scufundare, catarare); (ii) masurile de protectie si (iii) atitudinea orientata spre protectia pesterii atuturor celor implicati in cercetari. Detaliind, cercetarile in Pestera cu Oase presupun parcurgerea prin scufundare autonoma a unui sifon de 5 m adancime, escalada unui put de 17 m adancime, trecerea unor stramtori si epuizante "navete" zilnice ale tuturor oamenilor, echipamentelor de cercetare si sedimentelor excavate pe tot acest parcurs. Galeriile sunt protejate cu o poarta, iar numarul celor implicati in sapaturi a fost mereu mentinut la minimul necesar. Ca si in alte cazuri in care speologii au descoperit asemenea situri, gradul de asigurare a protectiei lor a fost maxim, inclusiv prin evitarea mediatizarii detaliilor de localizare.
gata de scufundare
urcarea Putului
sectiune stratigrafica in zona sapaturii de pe Panta Stramosilor
Depozitele studiate

Pestera cu Oase este unul din sectoarele fosile ale sistemului carstic in care topografia galeriilor a permis acumularea unui depozit masiv de resturi fosile. Dintre acestea, cele mai importante sunt cele de urs de caverna,
Ursus spelaeus (~5,000 resturi fosile excavate dintr-un depozit de mai putin de 6 mc in cursul a 3 campanii) care reprezinta ~94% din totalul resturilor fosile descoperite. Acestora li se adauga resturi ale altor animale fosile, cum sunt Crocuta crocuta spelaea (hiena de pestera), ierbivore precum Cervus sp. si Capra ibex,  carnivore mici (Canis lupus, Vulpes sp.) si rozatoare.

Resturile au fost descoperite in sectorul cunoscut drept "Panta Stramosilor" acolo unde resturile fosile umane Oase 1 si Oase 2 (o mandibula si un craniu aproape intreg) au fost descoperite fie la suprafata, fie in imediata apropiere. Sub stratul superficial, un prim nivel ('Nivelul 1'), sedimentar este format din oase bine conservate si sedimente fine care indica un regim de transport hidraulic lent. Sub acesta, Nivelul 2 consta dintr-un depozit tipic pentru transportul hidraulic rapid, care include un amestec de fragmente osoase, pietrisuri si bolovani si fragmente de speleoteme rupte si redepozitate, toate slab cimentate intr-o matrice nisipoasa. Acestora li se adauga o serie de speleoteme vechi, alterate ('paleo-calcit') care indica o etapa mult mai veche din evolutia pesterii precum si un depozit masiv de sedimente prezent pe unul din peretii Putului (in cea mai mare parte argile, dar si o breccie speleala incluzand mici resturi osoase). Toate acestea au fost studiate in cursul cercetarilor noastre.
Obiectivele cercetarilor la Pestera cu Oase

(1) Datari radiometrice pe resturile fosile din cele 3 nivele identificate in timpul sapaturilor fie direct (metoda radiocarbonului), fie indirect (datrea cu seria uraniului a crustelor stalagmitice si stalagmitelor aflate in pozitii stratigrafic-semnificative);
(2) Datarea speleotemelor din cele 3 galerii cercetate pentru stabilirea evolutiei sistemului si  a genezei acumularilor de sedimente si resturi fosile;
(3) Studiul magnetic si sedimentologic al unor secvente stratigrafice cu semnificatii paleoclimatice si de paleomediu;
(4) Studiul izotopic al resturilor fosile de mamifere in vederea reconstituirii paleodietelor.

Toate aceste cercetari au venit in completarea cercetarilor de rutina care au inclus cartari geologice de suprafata si in subteran, sapaturi sistematice, masuratori, diagnoza si cercetare paleontologica si taxonomica clasica etc.
Profilul proprietatilor magnetice ale sedimentelor din Put.
(4) cercetarile paleontologice (Quiles et al., 2006) si masuratorile de izotopi stabili pe resturile fosile de Ursus spelaeus, corelate cu datari radiometrice si determinari de ADN fosil (Stiller et al., 2006; Richards et al., 2008) au indicat un regim dietar surprinzator pentru aceste mamifere. Spre deosebire de ursii de caverna cunoscuti din situri din Europa centrala si de vest, populatia de la Pestera cu Oase prezinta valor anormale ale raportului d15N/d13C, tipice pentru dieta omnivora sau chiar carnivora (figura de mai jos).
Valorile anormal de ridicate ale d15N la ursii de pestera, apropiate de cele inregistrate la lup, indica o dieta carnivora sau omnivora.
In ansamblu, consideram ca cercetarile intreprinse la Pestera cu Oase au pus in evidenta un sit paleontologic de exceptionala valoare pentru intelegerea conditiilor paleoclimatice si de paleomediu in decursul (cel putin) ultimilor 50.000 ani. Oscilatiile climatice inregistrate in cursul MIS3 pot fi corelate la nivel regional (Constantin et al., 2007) si european (Genty et al., 2003) (vezi si figura de mai jos). In pofida caracterului limitat al sapaturii noastre (doar 5-10% din extensia depozitului propriu-zis), Pestera cu Oase este, la ora actuala, dupa cunostintele noastre, cel mai bine documentat sit pentru ursi de pestera din Europa.

Cercetarile la Pestera cu Oase continua, si se vor concentra in viitor pe probleme legate de tafonomia depozitului, posibila relatie om-urs de pester-hiena de pestera si semnificatiile legate de intelegerea paleomediului cuaternar.
Cronologia depunerilor sedimentelor pe Panta Stramosilor stabilita prin datarile U/Th pe stalagmita PPL6 si datari cu radiocarbon ale resturilor fosile si corelata cu oscilatiile cunoscute la nivelul MIS3
Harta a Pesterii cu Oase, pozitia resturilor fosile si localizarea punctelor de esantionare.
Principalele rezultate

(1) Studiul sedimentologic si stratigrafic al depozitului de resturi fosile de pe Panta Stramosilor (vezi harta de mai jos) a aratat faptul ca acesta s-a format ca urmare a doua episoade torentiale de scurta durata in timpul stadiului izotopic (MIS) 3, cu cca 42 ka in urma. Datarea directa a speleotemelor intercalate in depozit a permis calibrarea si verificarea varstelor obtinute prin metoda radiocarbonului ca si estimarea duratei oscilatiei climatice respective la cateva sute de ani.
Bibliografie citata

Quilès, J., Petrea, C., Moldovan, O., Zilhao, J., Rodrigo, R., Rougier, H., Constantin, S., Milota, S., Gherase, M., Sarcina, L., and Trinkaus, E. (2006).
Cave bears (Ursus spelaeus) from the Pestera cu Oase (Banat, Romania): Paleobiology and taphonomy. C.R. Palevol 5, 927-934.

Richards, M. P., Pacher, M., Stiller, M., Quilès, J., Hofreiter, M., Constantin, S., Zilhão, J., and Trinkaus, E. (2008).
Isotopic evidence for omnivory among European cave bears: Late Pleistocene Ursus spelaeus from the Pestera cu Oase, Romania. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 105, 600-604.

Rougier, H., Milota, S., Rodrigo, R., Gherase, M., Sarcina, L., Moldovan, O., Zilhao, J., Constantin, S., Franciscus, R. G., Zollikofer, C. P. E., Ponce de Leon, M., and Trinkaus, E. (2007).
Pestera cu Oase 2 and the cranial morphology of early modern Europeans. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 104, 1165-1170.

Stiller, M., Hofreiter, M., Trinkaus, E., Zilhao, J., Constantin, S., Quilès, J., and Richards, M. P. (2006). Ancient DNA and stable isotopes from cave bears of Pestera cu Oase, Romania. Preliminary results. In "12th Intl. Cave Bear Symposium." Aridea, Greece, abstract book, p. 27.

Trinkaus, E., Moldovan, O., Milota, S., Bîlgar, A., Sarcina, L., Athreya, S., Bailey, S. E., Rodrigo, R., Mircea, G., Higham, T., Bronk Ramsey, C., and van der Plicht, J. (2003). An early modern human from the Pestera cu Oase, Romania. Proc. Nat, Acad. Sci. USA 100, 11231-11236.

Zilhao, J., Trinkaus, E., Constantin, S., Milota, S., Gherase, M., Sarcina, L., Danciu, A., Rougier, H., Quilès, J., and Rodrigo, R. (2007).
The Pestera cu Oase people: Europe's earliest modern humans. In "Rethinking the Human Revolution." (P. Mellars, K. Boyle, O. Bar-Yosef, and C. Stringer, Eds.) McDonald Institute for Archaeological Research, Cambridge, pp. 249-262.
(2) In conditiile unui continut de colagen al resturilor fosile umane insuficient de ridicat pentru a permite datari cu radiocarbon fiabile, datarea cu seria uraniului a speleothemelor intercalate in depozitul fosil s-a dovedit un element crucial pentru confirmarea varstei de ~40.5 ka for Oase 1, cel mai vechi rest de Homo sapiens din Europa (Rougier et al.; Zilhao et al., 2007) (vezi sectiunea alaturata prin stalagmita PPL6);

(3) studiul proprietatilor magnetice ale sedimentelor din profilul de 9 m lungime din cadrul Putului, calibrat cu ajutorul datarilor cu seria uraniului pe o stalagmita si datarilor ESR pe resturi fosile din sedimente a furnizat o prima inregistrare a parametrilor climatici si regimului precipitatiilor intre ~16.5 ka si ~120 ka (figura de mai jos);
Sectiune prin stalagmita PPL6. Baza este formata dintr-un fragment rulat al unei stalagmite mai vechi prins in sedimentele din Nivelul 2. Sedimentele si oasele dintre stalagmita veche si cea noua sunt cele din Nivelul 1.
coarne de capra ibex cu stalagmite crescute pe ele
Unul din craniile de urs de pestera excavate
Detaliu cu santul de explorare sapat in sedimenteledin Put. Etichetele marcheaza probele colectate pentru analize sedimentologice si magnetice.
In timpul excavarii santului de exploarare de 9 m lungime din peretele Putului
imagine din cursul sapaturii pe Panta Stramosilor
back to case-studies
English version
Tineti mouse-ul deasupra figurii pentru a citi o scurta explicatie.
Dublu-click pe imagine pentru a deschide o versiune marita a acesteia.
Pentru informatii suplimentare vezi lista de publicatii (fisiere pdf disponibile) sau contactati-ne