De mysteries van een oude beschaving die meer dan een millennium overleefde op het eiland Malta - en vervolgens binnen twee generaties instortte - zijn ontrafeld door archeologen die stuifmeel analyseerden dat diep in de aarde was begraven en oud DNA van schedels en botten.

Het maakt deel uit van een werkterrein dat het gebruik van archeologische technieken uitbreidt naar omgevingen waar ze voorheen onbruikbaar werden geacht.

De tempelcultuur van de Maltese archipel in de Middellandse Zee begon bijna 6, 000 jaar geleden en op zijn hoogtepunt telde het waarschijnlijk enkele duizenden mensen - veel dichter dan de mensen op het vasteland van Europa op dat moment aankonden. De eilandbewoners bouwden uitgebreide heilige plaatsen, zoals het beroemde tempelcomplex van Ġgantija, en hun gebouwen behoren tot de vroegst bekende vrijstaande gebouwen.

Maar, na 1, 500 jaar, zij waren weg.

Professor Caroline Malone, prehistorie specialist aan Queen's University Belfast, Noord-Ierland, wilde begrijpen hoe de fragiele ecologie van het eiland de mensen zo lang in stand hield ondanks droogte, gewelddadige stormen en bodemerosie - en waarom het uiteindelijk mislukte.

Ze leidde een ambitieus project, Fragsus, die gebruik maakte van meerdere tools om enkele antwoorden te vinden. Wetenschappers boorden aardkernen van acht tot dertig meter diep, het sediment dateren met behulp van koolstofdatering om te begrijpen naar welke periode het verwijst.

Ze telden het stuifmeel met tussenpozen van 2 cm en analyseerden individuele stuifmeelkorrels met behulp van chemische handtekeningen die door de omgeving werden afgedrukt om te begrijpen welke voedingsstoffen de ouderplanten uit de grond opnamen. In de grond ingebedde weekdieren lieten een glimp van het landschap zien, aangezien 'slakken erg kieskeurig zijn over waar ze leven en niet ver gaan, " zei prof. Malone.

In de tussentijd, andere specialisten beoordeelden de slijtage van tienduizenden menselijke botten van een begraafplaats om de levensstijl van de eilandbewoners te begrijpen. Het team brak nieuwe wegen door bot te analyseren met een techniek die oude DNA-analyse (aDNA) wordt genoemd. zegt prof. Malone. Eerder werd gedacht dat de warmte van elk klimaat ten zuiden van de Alpen zo'n oud DNA zou vernietigen. Maar het bleek dat schedels begraven op een relatief koele vijf meter diepte nog steeds aDNA herbergden in dik bot achter het oor.

Erosie

Van wat ze hebben ontdekt, het team denkt dat deze mensen het belang van bodembeheer begrepen om honger te voorkomen. Binnen honderd jaar na hun aankomst op het kleine, 316 vierkante kilometer archipel hadden ze de meeste bomen gekapt, het blootstellen van de grond aan drastische erosie.

Overleven, ze fokten melkvee in plaats van prioriteit te geven aan vlees - ze doodden pasgeboren vee voordat ze de kans kregen om te grazen. Ze mengden dierlijke mest terug in de grond en hebben misschien zelfs slopende reizen gemaakt waarbij ze de grond naar de valleien terug naar boven voerden om de hooggelegen velden op te frissen. Het bewijs hiervoor ligt in vreemde, parallelle sporen in de grond die karrensporen kunnen zijn, evenals tekenen van de skeletten dat zacht weefsel soms volledig was weggesleten door harde, repetitieve activiteit.

Vreemd, zegt prof. Malone, ze aten bijna geen vis.

Om zo'n complexe gezamenlijke inspanning te bereiken, moet iets krachtigs de gemeenschap bij elkaar hebben gehouden:de tempels.

Tot nu, men dacht dat de tempelcultuur zich concentreerde op de aanbidding van een moedergodin, maar prof. Malone denkt dat het meer een clubhuiscultuur was, gericht op rituelen en feesten, maar waar voedsel - in plaats van een godheid - werd vereerd. In de complexen is nu duidelijk dat de mensen hun vee en oogsten op speciale banken en altaren tentoonstelden, gefeest, en ook opgeslagen voedsel.

Er is geen skelet bewijs van gewelddadige dood en geen versterkingen, zei prof. Malone. In plaats daarvan lijkt de samenleving te hebben overleefd door samenwerking en delen.

Tekortkomingen

Ondanks de kracht en het succes van de samenleving, naarmate de eeuwen verstreken, verslechterden de bodemerosie en de klimaatomstandigheden, zoals blijkt uit de verschillende soorten stuifmeel in de bodem, het afnemende aantal boomresten en de menselijke botten vol met sporen van voedingstekorten.

In de laatste eeuwen van de tempelcultuur, tussen 2600 voor Christus en 2400 voor Christus, de helft van de stervenden waren kinderen.

Andere factoren die waarschijnlijk hebben bijgedragen, zei prof. Malone. Volwassen schedels uit deze tijd zijn zeer gevarieerd, hun DNA wijst op de komst van immigranten uit de Euraziatische steppen en Afrika bezuiden de Sahara, mogelijk leiden tot bevolkingsdruk en nieuwe ziekten.

De beslissende slag kan een onbekende catastrofe zijn geweest die rond 2350 voor Christus plaatsvond, een periode waarin, volgens boomringanalyse, de hele regio leed onder een catastrofale klimaatgebeurtenis - mogelijk een stofwolk veroorzaakt door een vulkaanuitbarsting.

Laboratoria

Eilanden kunnen worden gebruikt als laboratoria om veranderingen in de wijdere wereld te begrijpen, zei prof. Malone.

Echter, de geografische eigenaardigheden van eilanden kunnen ook problemen opleveren door conventionele onderzoekstechnieken overbodig te maken. Op de Canarische Eilanden van Spanje, bijvoorbeeld, oude stuifmeel is niet goed bewaard gebleven in het lokale terrein. Bovendien, veel belangrijke planten op de eilanden - zoals de emblematische laurierbomen - produceren geen, of weinig, stuifmeel, en de omgevingsomstandigheden hebben ook andere bewijsstukken uitgehold, zoals macrofossielen.

Dr. Lea de Nascimento, een specialist in ecologie aan de Universidad de La Laguna in Tenerife zei:"Het ontbreekt ons aan (goede bewaring van) alle conventionele proxy's."

Ze wil de geschiedenis van de vegetatie op de Canarische Eilanden samenvatten, in het bijzonder hoe ze waren voordat mensen over 2 kwamen, 000 jaar geleden. Om dit te doen, ze gebruikt een nieuwe paleo-ecologische techniek die paleomilieu-DNA-analyse wordt genoemd.

eDNA

Milieu-DNA (eDNA) wordt in de bodem of in het water achtergelaten door micro-organismen, planten- en diersoorten, en wetenschappers zoeken er steeds vaker naar om erachter te komen wat er in de huidige omgeving aan de hand is. Het is een relatief nieuw paleo-ecologisch hulpmiddel, die tot nu toe op de koudste en droogste plaatsen is gebruikt vanwege zijn kwetsbaarheid voor warmte en vochtigheid. Maar Dr. de Nascimento onderzoekt het nu in kernmonsters die duizenden jaren van de eilanden liggen.

Voor het ISLANDPALECO-project, ze heeft twee jaar lang geleerd van experts in een speciaal laboratorium in Nieuw-Zeeland hoe ze naar paleo-omgevings-DNA in sedimentkernen kan zoeken. Na een jaar van tegenslagen, ze heeft nu 100 jaar oud DNA gevonden van een veel rijkere variëteit dan in het pollenrecord te vinden is. Ze hoopt nog steeds ouder paleo-milieu-DNA terug te vinden.

"Als je een lang perspectief hebt, zul je de veerkracht van ecosystemen kennen, "Zei ze. "Het zal ons helpen begrijpen hoe een ecosysteem zal reageren als we het in de toekomst onder druk blijven zetten - of als reactie op klimaatverandering."

Ze zegt dat meer kennis over ecosystemen uit het verleden de natuurbeschermers van vandaag ook zal helpen om landschappen te herstellen die zijn uitgeput door mensen en de dieren die ze met zich meebrachten.

"Het probleem is dat je veel geld kunt investeren in het herstellen van een ecosysteem dat er nooit was. " ze zei.