science >> Wetenschap >  >> Natuur

Oude kak laat zien dat klimaatverandering heeft bijgedragen aan de val van Cahokia

Cahokia-regio en het stroomgebied van het hoefijzermeer, weergegeven als de zwarte stippellijn. Donkerbruine kleuren duiden op een hogere topografie, voornamelijk de rivier bluffs, en het geel geeft de uiterwaarden van de Mississippi aan. Kernlocaties zijn aangegeven met rode sterren. Het Cahokia-complex wordt benaderd door de grote cirkel rond zwarte rechthoeken die de positie van enkele van de terpen op de locatie aangeven. Zwarte stippen tonen de locaties van andere locaties met terpen binnen de waterscheiding van Horseshoe Lake die gelijktijdig met Cahokia [∼1000-1400 CE] werden bezet. Hoogtegegevens op de basiskaart zijn afgeleid van de National Elevation Dataset. Credit: PNAS (2019). 10.1073/pnas.1809400116

Een nieuwe studie toont aan dat klimaatverandering mogelijk heeft bijgedragen aan de achteruitgang van Cahokia, een beroemde prehistorische stad in de buurt van het huidige St. Louis. En het gaat om oude menselijke poep.

Vandaag gepubliceerd [feb. 25, 2019] in de Proceedings van de National Academy of Sciences , de studie geeft een direct verband tussen veranderingen in de populatieomvang van Cahokia, zoals gemeten via een uniek fecaal record en milieugegevens die tekenen van droogte en overstromingen aantonen.

"De manier om populatiereconstructies op te bouwen, omvat meestal archeologische gegevens, die los staat van de gegevens die zijn bestudeerd door klimaatwetenschappers, " legt hoofdauteur AJ White uit, die het werk voltooide als een afgestudeerde student aan de California State University, Lang strand. "De ene omvat opgraving en onderzoek van archeologische overblijfselen en de andere omvat meerkernen. We verenigen deze twee door te kijken naar beide soorten gegevens van dezelfde meerkernen."

Vorig jaar, White en een team van medewerkers, waaronder zijn voormalige adviseur Lora Stevens, hoogleraar paleoklimatologie en paleolimnologie aan de California State University, Lang strand, en Universiteit van Wisconsin-Madison, hoogleraar antropologie, Sissel Schroeder, toonden aan dat ze handtekeningen van menselijke poep konden detecteren in sedimenten van de kern van meren verzameld uit Horseshoe Lake, niet ver van de beroemde heuvels van Cahokia.

Deze handtekeningen, fecale stanolen genoemd, zijn moleculen geproduceerd in de menselijke darm tijdens de spijsvertering en geëlimineerd in de ontlasting. Terwijl de mensen van Cahokia op het land poepen, een deel ervan zou in het meer zijn weggelopen. Hoe meer mensen er woonden en poepen, hoe meer stanolen zichtbaar zijn in meersedimenten.

Omdat de sedimenten van een meer zich in lagen ophopen, ze stellen wetenschappers in staat snapshots van de tijd vast te leggen door de geschiedenis van een regio door middel van sedimentkernen. Diepere lagen ontstaan ​​eerder dan hoger gelegen lagen, en al het materiaal in een laag is ongeveer even oud.

White ontdekte dat fecale stanolconcentraties bij Horseshoe Lake op dezelfde manier stijgen en dalen als schattingen van de bevolking van Cahokia op basis van beter gevestigde archeologische methoden.

Schröder, een geleerde uit het Cahokia-gebied, zegt dat opgravingen van de huizen in en nabij Cahokia de menselijke bewoning van de site aantonen rond 600 na Christus, en tegen 1100, de zes vierkante mijl grote stad bereikte zijn piekbevolking. Destijds, tienduizenden mensen noemden het thuis.

Archeologisch bewijs toont ook aan dat tegen 1200, De bevolking van Cahokia nam af en de site werd tegen 1400 verlaten door de op de heuvel gebouwde Mississippiaanse inwoners.

Wetenschappers hebben een aantal verklaringen gevonden voor de uiteindelijke stopzetting, waaronder sociale en politieke onrust en veranderingen in het milieu.

Bijvoorbeeld, in 2015, co-auteur Samuel Munoz, een voormalige UW-Madison afgestudeerde student en nu een professor aan de Northeastern University, was eigenlijk de eerste die een van de Horseshoe Lake-sedimentkernen verzamelde die White in zijn studie gebruikte en hij vond bewijs dat de nabijgelegen rivier de Mississippi rond 1150 aanzienlijk overstroomde.

White's nieuwste studie verbindt het archeologische en ecologische bewijsmateriaal met elkaar.

"Als we deze fecale stanolmethode gebruiken, we kunnen deze vergelijkingen maken met omgevingscondities die we tot nu toe niet echt hebben kunnen doen, " zegt Wit, nu een Ph.D. student aan UC Berkeley.

Met behulp van Munoz' kern en een andere White verzameld op Horseshoe Lake, het onderzoeksteam mat de relatieve hoeveelheid fecale stanolen van mensen die aanwezig zijn in sedimentlagen. Ze vergeleken deze met stanolniveaus waarvan bekend is dat ze afkomstig zijn van bacteriën in de bodem om een ​​basisconcentratie voor elke laag vast te stellen.

Ze onderzochten de kernen van het meer op tekenen van overstromingen en zochten ook naar klimaatindicatoren die hen zouden vertellen of de klimaatomstandigheden relatief nat of droog waren. Deze indicatoren, de verhouding van een zware vorm van zuurstof tot een lichte, kan veranderingen in verdamping en neerslag vertonen. Stevens legt uit dat als water verdampt, de lichte vorm van zuurstof hoort erbij, het concentreren van de zware vorm.

De kern van het meer toonde aan dat de zomerneerslag waarschijnlijk afnam rond het begin van Cahokia's achteruitgang. Dit kan van invloed zijn geweest op het vermogen van mensen om hun basisgewas maïs te verbouwen.

Rond 1150 beginnen er een aantal verschillende veranderingen plaats te vinden in het archeologische archief, Schroeder legt uit, inclusief het aantal en de dichtheid van huizen en de aard van de ambachtelijke productie.

Dit zijn allemaal indicatoren van "een soort sociaal-politieke of economische stressoren die een soort reorganisatie hebben gestimuleerd, " zegt ze. "Als we correlaties met het klimaat zien, sommige archeologen denken dat klimaat er niets mee te maken heeft, maar het is moeilijk om dat argument vol te houden wanneer het bewijs van significante veranderingen in het klimaat laat zien dat mensen voor nieuwe uitdagingen staan."

Dit heeft weerklank vandaag, zij voegt toe.

"Culturen kunnen zeer veerkrachtig zijn in het licht van klimaatverandering, maar veerkracht betekent niet noodzakelijk dat er geen verandering is. Er kan een culturele reorganisatie zijn of beslissingen om te verhuizen of te migreren, "zegt Schroeder. "We kunnen vandaag dezelfde druk zien, maar minder opties om te verhuizen."

voor wit, de studie belicht de nuances en complicaties die in zoveel culturen voorkomen en laat zien hoe veranderingen in het milieu kunnen bijdragen aan sociale veranderingen die al spelen.