De mijnindustrie in Zuid-Amerika voorziet de halve wereld van koper. De grootste mijnen ter wereld bevinden zich in de Andes. Maar net toen de koperproductie begon, bleef onduidelijk, tot nu. Zeer weinig artefacten uit de vroege hoge culturen in Peru, Chili, en Bolivia zijn bewaard gebleven. Nutsvoorzieningen, echter, onderzoekers van het Paul Scherrer Instituut PSI in Villigen, Zwitserland, zijn op het spoor van dit mysterie. Door analyse van ijs van de Illimani-gletsjer in de Boliviaanse Andes, ze ontdekten dat rond 700 voor Christus, koper werd al gedolven en gesmolten in Zuid-Amerika. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , een online tijdschrift van de Nature Publishing Group.

In zuid Amerika, koper wordt al zo'n 2700 jaar gewonnen en gesmolten. Dit is nu vastgesteld door onderzoekers van het Laboratorium voor Milieuchemie van het Paul Scherrer Instituut PSI in Villigen, Zwitserland, door analyses van gletsjerijs uit Bolivia. Koperwinning in Zuid-Amerika is van enorm belang:Chili en Peru zijn de twee grootste koperproducenten ter wereld; Chili alleen is goed voor meer dan 30 procent van de wereldwijde koperproductie. Toch is het begin van deze essentiële industriële sector onduidelijk gebleven. Het enige zekere bewijs kwam uit de tijd van de Moche-cultuur, die bloeide aan de noordkust van Peru tussen 200 en 800 na Christus. Talloze koperen voorwerpen uit deze cultuur, zoals sieraden en rituele gereedschappen, zijn gevonden. Van vroeger, echter, er zijn weinig vondsten en geen schriftelijke verslagen.

Het ijs van een gletsjer is, in principe, een soort archief; in zijn lagen, als in de jaarringen van een boom, gegevens over de klimaatontwikkeling en luchtkwaliteit in de regio worden opgeslagen. Elk jaar, bovenop wordt een nieuwe laag bevroren neerslag afgezet. En elke keer, stofdeeltjes die destijds in de lucht zweefden, zijn ingebed in de nieuwe laag. Na diep in de gletsjer te hebben geboord en een lange ijskolom te hebben gewonnen, wetenschappers kunnen het - met grote zorg en onder koeling - naar een laboratorium brengen voor analyse. Op deze manier is het team van Anja Eichler, de eerste auteur van de studie, en projectleider Margit Schwikowski nam een ​​139 m lange ijskern die was geboord tijdens een expeditie in 1999, op een hoogte van ongeveer 6, 300 m op de Illimani-gletsjer in Bolivia, en analyseerde met name de afzettingen van metaalstof.

In een koude kamer van de PSI, de onderzoekers smolten de ijskern continu laag voor laag, met een apparaat dat ze zelf hadden ontwikkeld, en analyseerde het smeltwater met een massaspectrometer. Dit instrument kan verschillende chemische elementen van elkaar scheiden en hun respectieve massa bepalen. Zo werkten we ons een weg terug in de tijd tot ongeveer 4500 voor Christus - het ijs dat overeenkomt met deze tijd was op een diepte van ongeveer 134 m, Anja Eichler meldt. En we hebben vastgesteld dat de eerste verhoogde koperconcentraties die moeten worden teruggevoerd op menselijke activiteit, rond 700 voor Christus plaatsvonden. Ten noordwesten van de gletsjer woonden in die tijd mensen van de Chavin-cultuur, de eerste beschaving in de Peruaanse Andes, terwijl de Chiripa-cultuur, een relatief eenvoudige samenleving, woonde in de directe omgeving van het Titicacameer. Dit is bekend uit archeologische opgravingen. Daarom is het mogelijk dat zowel kopermetallurgie, het smelten van kopererts om puur koper te verkrijgen voor de productie van artefacten. Koperdeeltjes die tijdens dit proces werden uitgestoten, vonden hun weg, op de wind, tot aan de gletsjer en werden daar afgezet in de overeenkomstige ijslagen, zegt Margit Schwikowski. Deze deeltjes voegden zich bij het natuurlijke koper uit mineraalstof en produceerden zo de bijzonder hoge koperconcentraties.

In vervolg hierop, Anja Eichler zocht in de archieven van talrijke musea en vond minstens twee koperen voorwerpen uit die tijd. Een daarvan was een gebogen naald van de Chiripa-cultuur, gevonden in 1934 en sindsdien bewaard in het American Museum of Natural History in New York. De tweede was een armband, die in Bolivia werd gevonden en wordt tentoongesteld, maar niet duidelijk aan een cultuur kan worden toegeschreven. In feite zijn er ook koperen voorwerpen uit de tijd tussen 1400 en 1100 voor Christus - veel eerder. Daar, Hoewel, waar je mee te maken hebt is gehamerd metaal gemaakt van inheems koper, Margit Schwikowski legt het uit. Dat is elementair koper, die ook van nature in deze vorm voorkomt. Het is vrij zeldzaam, Hoewel. Voor koper in grotere hoeveelheden, erts moet worden gedolven en het zuivere koper moet worden gewonnen door middel van smelten.

Het vroegste bewijs van smeltovens komt uit de latere Moche-cultuur waarvoor, hetzelfde, verhoogde koperconcentraties kunnen worden gedetecteerd in gletsjerijs. Moche-mensen gebruikten blijkbaar een soort keramische oven, zegt Anja Eichler. Deze had verschillende gaten waar lucht door blaasbuizen kon worden geïnjecteerd om het vuur tot ruim boven de 1 te verwarmen. 000 graden C. Toen precies zulke ovens voor het eerst werden gebruikt, echter, is niet bekend, voegt archeometallurgist Thilo Rehren van University College London (UCL) toe, die aan het onderzoek hebben deelgenomen. Maar het is ook mogelijk dat de smeden van de vroegere culturen kopererts in eenvoudige kuilovens gooiden die in de grond waren gegraven. In deze vuren werden kleine koeken van metaal gevormd, die in smeltkroezen verder zouden kunnen worden verwerkt.

Met hun studie de onderzoekers corrigeren een beeld dat uit een ander komt, eerdere studie. In deze, een andere onderzoeksgroep stelde dat de kopermetallurgie in Zuid-Amerika misschien nog eerder was begonnen, rond 2000 voor Christus. Die groep had een soortgelijke analyse gedaan op een veenmoeras geboord bij Tierra del Fuego en ontdekte een sterke toename, al voor deze vroege periode, in koperconcentraties. als ijs, veen vormt lagen door de jaren en eeuwen heen, die registers van milieuvervuiling in vroegere tijden bewaren. Tierra del Fuego ligt rond 3, 000 km ten zuiden van de metallurgiecentra in de Andes, zegt Anja Eichler. Daarnaast, het veenrecord reikt slechts iets verder terug dan 2000 voor Christus - onze ijskern, in tegenstelling tot, gaat terug tot na 4500 voor Christus. Dat stelt ons in staat om de natuurlijke fluctuaties in de afzetting van koperstof vóór het begin van de metallurgie te kwantificeren. En onze resultaten geven aan dat de stijging bij Vuurland in die tijd een natuurlijke regionale fluctuatie was.