Reconstruction of paleo-environmental landscape characteristics of the Sarno River plain (Campania, Italy) before the volcanic eruption of Somma-Vesuvius AD 79

Abstract

The explosive eruption of Somma-Vesuvius volcanic complex AD 79 belongs to the most well-known eruptions in history above all because it destroyed the Roman settlements of Herculaneum, Stabiae and Pompeii. During the eruption the south-eastern peri-volcanic territory, including the entire Sarno River plain, was buried with pumice lapilli fallout and pyroclastic surge/flow deposits. This resulted in a sealing and to a certain extent preservation not only of archaeological remains and artifacts but also of the pre-AD 79 paleo-topography and paleo-environmental conditions. Since the AD 79 volcanic deposits of Somma-Vesuvius show a specific stratigraphic sequence and are laterally extensive, they can be considered as a chronostratigraphic marker for the identification of the pre-AD 79 Roman period. The present work is part of a geoarchaeological research project implemented by the German Archaeological Institute and the Heidelberg Academy of Sciences and Humanities and funded by the German Research Foundation (DFG). It is entitled “Reconstruction of the ancient cultural landscape of the Sarno River plain (Campania, Italy)” (www.salve-research.org). This geographical subproject aims at analyzing and reconstructing selected paleo-environmental landscape characteristics of the Sarno River plain to provide detailed insights into the paleo-environmental conditions before the eruption of Somma-Vesuvius AD 79. These paleo-conditions can be considered as fundamental for the understanding of ancient settlement dynamic and rural economy in the Sarno River plain, i.e. of the interactive human-environment relationship in the pre-Roman and Roman period. To contribute to the above mentioned objectives this work draws special attention on the following three aspects: (i) the reconstruction of the pre-AD 79 paleo-topography and selected paleo-environmental and paleo-geomorphological features, (ii) the characterization of the pre-AD 79 Roman paleosol south of Pompeii and the analysis of correlations between soil parameter values and the pre-AD 79 paleo-topography, and (iii) the analysis of post-burial soil developments of the pre-AD 79 Roman paleosol.

Die explosive Eruption des Somma-Vesuvius’ AD 79 zählt zu den bekanntesten vulkanischen Eruptionen in der Geschichte, nicht zuletzt aufgrund der Zerstörung der antiken Städte von Herculaneum, Stabiae und Pompeji. Während des Ausbruchs wurde das Gebiet südöstlich des Vulkans, darunter die gesamte Sarno-Ebene, durch den Niederschlag von Bimssteinlapilli und pyroklastischen Ascheströmen verschüttet. Das hatte zur Folge, dass nicht nur archäologische Befunde und Artefakte, sondern auch die paläo-topographischen und Paläo-Umweltbedingungen der Sarno-Ebene versiegelt und daher mehr oder weniger konserviert wurden. Da die vulkanischen Ablagerungen von AD 79 über eine spezifische stratigraphische Abfolge und eine große räumliche Ausdehnung verfügen, können sie als chrono-stratigraphischer Marker für die Identifizierung der römischen Epoche vor AD 79 verwendet werden. Die vorliegende Arbeit ist Teil eines geoarchäologischen Forschungsprojektes mit dem Titel „Rekonstruktion der antiken Kulturlandschaft der Sarno-Ebene (Campania, Italien)“ initiiert durch das Deutsche Archäologische Institut und der Heidelberger Akademie der Wissenschaften und finanziert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (www.salve-research.org). Das geographische Teilprojekt hat zum Ziel, ausgewählte Paläo-Umweltbedingungen der Sarno-Ebene vor dem Ausbruch des Somma-Vesuvius’ AD 79 zu analysieren und zu rekonstruieren. Die Kenntnis dieser Paläo-Umweltbedingungen ist fundamental für das Verständnis der antiken ländlichen Siedlungsdynamik und Agrarstruktur der Sarno-Ebene und damit der interaktiven Mensch-Umwelt-Beziehung in vorrömischer und römischer Zeit. Entsprechend des oben genannten Forschungsziels werden innerhalb des geographischen Teilprojektes die folgenden drei Schwerpunkte gesetzt: (i) die Rekonstruktion der Paläo-Topographie und ausgewählter Paläo-Umweltbedingungen der Sarno-Ebene vor dem Ausbruch des Somma-Vesuvius’ AD 79, (ii) die Charakterisierung der römischen Paläo-Böden südlich des antiken Pompejis und die Analyse der Korrelation zwischen Bodenparameter-Ausprägung und paläo-topographischer Lage, (iii) die Analyse pedogenetischer Veränderungen innerhalb des römischen Paläo-Bodens nach seiner Verschüttung AD 79.