1925 kehrte sie mit Elinor Gardner, einer Geologin und ebenfalls Cambridge-Absolventin, zurück. Gardner übertrug die Geländeverhältnisse präzise in einen Plan, der noch heute Gültigkeit hat. Dieser zeigt zwei verschiedene prähistorische Seewasserstände anhand der Verteilung entsprechender Artefakte entlang der ehemaligen Uferlinien – ein bis heute gängiges Verfahren der Horizontalstratigrafie. Caton-Thompson legte indessen zusammen mit 25 ägyptischen Arbeitern steinzeitliche Siedlungsreste auf einer unscheinbaren Erhebung (Kom W) frei, bei der erstmals mit Flechtkörben ausgekleidete Speichergruben gefunden wurden. Dank der hervorragenden Erhaltungsbedingungen im trockenen Klima Ägyptens befanden sich in den über 6000 Jahre alten Korbgruben neben hölzernen Sicheln mit Feuersteinschneiden sogar noch Getreidekörner von wichtigen Kulturpflanzen wie Weizen, Roggen und Lein.

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Pleistozäne Seewasserstände im Fayum (Kartenausschnitt aus G. Caton-Thompson & E. Gardner, The Desert Fayum. London 1932)

Die Kharga-Oase aus der Luft

Auf dem Weg zur Forschungsmission in das südliche Afrika blieb der inzwischen zum Beirat des Royal Anthropological Institute beförderten Caton-Thompson über Weihnachten 1928 noch Zeit für einen kurzen Abstecher in die ägyptische Oase Kharga. Begeistert schrieb Caton-Thompson an Elinor Gardner, die Oase sei voller Paläolithikum und Neolithikum! Zwei Jahre später warteten acht Kamele in Baliana auf die Abreise – bereit, die kleine Karawane unter der Leitung der beiden Frauen 170 Kilometer weit in die Wüste direkt in die Oase zu führen. Gleich in den ersten Tagen nach der Ankunft folgte eine wichtige Entdeckung: Am Rand eines Kraters, einer ehemaligen Quelle des Pleistozäns, lagen weiß patinierte Steinartefakte, deren Kalkkruste auf die Existenz eines ehemaligen Sees deutete. Einige der gestielten Geräte wiesen auf die Industrie des Atérien, dessen jungpaläolithische Zeitstellung damals stark umstritten war.

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Freischaufeln einer Fahrbahn zwischen Qasr-al-Sagha und Widan-al-Faras (aus G. Caton-Thompson & E. Gardner, The Desert Fayum. London 1932)

Eine Saison später landete Mary Bailey, leidenschaftliche Pilotin und Ehefrau des befreundeten Südafrikaners Sir Abe Bailey, mit ihrem Privatflugzeug auf der eigens planierten Piste in Kharga. Sie ermöglichte Gertrude Caton-Thompson, Kharga erstmals aus der Luft zu inspizieren – in einem der frühesten Einsätze der Luftbildarchäologie in Ägypten, noch zwei Jahre vor den Erkundungen des Ungarn László Almásy, der Jahrzehnte später durch die Verfilmung des Romans „Der englische Patient” weltberühmt wurde. Über die folgenden Jahre hinweg erschienen ausführliche Publikationen ihrer Forschungsergebnisse. Das Jahr 1934 war ambivalent: Die Mutter starb, und Gertrude Caton-Thompson wurde für ihren Beitrag zur nordafrikanischen Vorgeschichte als erste Frau mit der Rivers-Medaille ausgezeichnet.

Ein Winter in Arabien

Im gleichen Jahr hatte sie Bekanntschaft mit der Reiseschriftstellerin Freya Stark geschlossen, die wegen ihrer unkonventionellen Reisen durch Arabien bekannt geworden war. Zusammen mit Elinor Gardner planten die drei Frauen eine Expedition, die sie 1937, ausgehend von der Hauptstadt Makalla, durch die Hadhramaut-Küstenregion im heutigen Jemen führen sollte.