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A garganta de Olduvai constitui um dos lugares mais importantes no este da África em relação a yacimientos paleontológicos e arqueológicos prehistóricos olduvayenses e achelenses. Os barrancos deste canhão também são conhecidos oficiosamente com o sobrenombre de berço da humanidade".
Na actualidade, o governo tanzano prefere denominar o lugar com seu nome original masai, "Oldupai", e assim se encontra escrito nos indicadores de estrada. O nome prove da abundância nesta zona da planta do mesmo nome, cuja principal característica é que retém em seu interior água, pelo que é mastigada por elefantes e masais quando este líquido escasea. A confusão arrasta-se desde que chegaram os primeiros navegadores alemães a princípios do século XX, que transcribieron incorrectamente seu nome original.
Está localizada ao Leste da planície do Serengueti no norte de Tanzania , dentro do que é o Grande Vale do Rift, uma grande depressão que compreende uns 2.900 km, onde a tectónica e a erosión têm deixado ao descoberto sedimentos de uma antigüedad compreendida entre algo mais de 2 Ma até faz uns 15.000 anos (Plioceno superior - Pleistoceno).
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Os trabalhos de excavación foram iniciados pelo casal Louis e Mary Leakey nos anos 1950 e foram continuados durante o século XX pelo professor Fidelis Masao da Open University of Tanzania com ajuda financeira do Earthwatch Institute. Teve também equipas de arqueólogos da Rutgers University (Universidade Estatal de Nova Camisola).
Faz milhões de anos esta localização estava ocupada por um grande lago, cujas orlas se cobriram com depósitos sucessivos de cinzas vulcânicas. Faz uns 500.000 anos a actividade sísmica produziu a modificação da rede fluvial, drenándose o lago e começando a erosionar os sedimentos. Actualmente, nas paredes da garganta, tem ficado ao descoberto um conjunto estratigráfico de uns 100 m de espessura no que se diferenciaram até sete níveis principais.
O conjunto sedimentario corresponde a depósitos de origem lacustre, aluviales e fluviales, com intercalaciones de tobas vulcânicas.
As capas de cinzas e pedras vulcânicas (piroclastos) permitem realizar dataciones radiométricas, principalmente com os métodos de datación por potasio-argón (40K/40Ar) e argón-argón (40Ar/39Ar) e por tanto datar os objectos que contêm (ou datar por em cima ou por embaixo, segundo se localizem na série).
A garganta de Olduvai tem a distinção de ter os depoimentos mais antigos de caça de elefantes , que se atribui a Homo ergaster.[cita requerida]
Na base, o termo inferior da série, e por embaixo das capas sedimentarias, encontram-se rochas vulcânicas, as ignimbritas de Naabi, cujo teto se datou em torno dos 2 Ma.
O nível com restos arqueológicos mais antigo, conhecido como Capa I (Bed I), e de uns 50 m de potência, regista assentamentos com uma indústria lítica muito primitiva, desenvolvida com lascas fabricadas com basalto e cuarzo. Dado que este tipo de ferramentas descobriram-se pela primeira vez neste lugar, a etapa cultural na que se produziram foi denominada Olduvayense por Mary Leakey. Os ossos que se acham nesta capa são de homínidos primitivos como Paranthropus boisei e dos primeiros especímenes encontrados de Homo habilis. O teto da unidade está datado em 1,8 Ma.
Acima desta, se encontra a Capa II, de 15 a 20 m de potência, que regista uma redução gradual do primitivo lago e importante actividade tectónica datada em 1,6 Ma. As ferramentas de pedra começam a ser substituídos por bifaces mais sofisticados da indústria achelense, que coexiste com um Olduvayense evoluído. O final desta capa poderia datar-se em uns 1,2 Ma.
O conjunto das Capas III e IV não supera os 11 m de espessura, e correspondem a sedimentos aluviales, já desaparecido o lago dos episódios precedentes. Seguem-se encontrado ferramentas achelenses e olduvayenses evoluídas, atribuídas a Homo ergaster. A datación do teto da Capa IV não está bem definido, mas dados paleomagnéticos dos níveis posteriores indicam uma idade anterior a 1 Ma.
Posteriormente formaram-se as capas seguintes, que se denominaram Capas Masek (Masek Beds, de 1 Ma a 400.000 anos) —com um período de importante actividade tectónica e vulcanismo entre 600.000 e 400.000 anos—, Capas Ndutu (400.000 a 75.000 anos) e Capas Naisiusiu (22.000 a 15.000 anos) e que contêm ferramentas da indústria lítica desenvolvida por Homo sapiens.
Nas proximidades da garganta está situado o Museu da garganta de Olduvai (Olduvai Gorge Museum em inglês), que apresenta exposições relativas à história da garganta.