Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Forskere måler sværhedsgraden af ​​tørken under Maya-kollapset

På billedet ses den 31 m høje Pirámide de los Cinco Pisos (pyramide af de fem etager), beliggende på Great Plaza. Kredit:Nick Evans

Sværhedsgraden af ​​tørkeforholdene under Maya-civilisationens død for omkring tusind år siden er blevet kvantificeret, repræsenterer endnu et bevis, der kunne bruges til at løse det mangeårige mysterium om, hvad der forårsagede undergangen af ​​en af ​​den antikke verdens store civilisationer.

Forskere fra University of Cambridge og University of Florida udviklede en metode til at måle de forskellige isotoper af vand fanget i gips, et mineral, der dannes i tørketider, når vandstanden sænkes, i Chichancanab-søen på Mexicos Yucatán-halvø, hvor mayaerne havde base.

Baseret på disse målinger, forskerne fandt ud af, at den årlige nedbør faldt mellem 41 % og 54 % i perioden med Maya-civilisationens sammenbrud, med perioder med op til 70 % nedbørsreduktion under tørkeperioder, og at den relative luftfugtighed faldt med 2% til 7% i forhold til i dag. Resultaterne er rapporteret i journalen Videnskab .

"Klimaændringernes rolle i sammenbruddet af den klassiske Maya-civilisation er noget kontroversiel, dels fordi tidligere optegnelser er begrænset til kvalitative rekonstruktioner, for eksempel om forholdene var vådere eller tørrere, " sagde Nick Evans, en ph.d. studerende ved Cambridges Department of Earth Sciences og avisens første forfatter. "Vores undersøgelse repræsenterer et væsentligt fremskridt, da det giver statistisk robuste estimater af nedbør og fugtighedsniveauer under Maya-nedturen."

Maya-regnguden 'Chaac' maske på en bygning ved Labná i Puuc-regionen på den nordlige Yucatán-halvø. Udbredelsen af ​​Chaac-masker i arkitekturen i hele Maya-regionen er et vidnesbyrd om vigtigheden af ​​nedbør for Mayaerne. Kredit:Mark Brenner (medforfatter)

Maya-civilisationen er opdelt i fire hovedperioder:den præklassiske (2000 fvt-250 e.Kr.), Classic (250 CE—800 CE), terminal Classic (800—1000 CE) og Postclassic (1000 CE—1539 CE). Den klassiske periode var præget af opførelsen af ​​monumental arkitektur, intellektuel og kunstnerisk udvikling, og væksten af ​​store bystater.

I løbet af det 9. århundrede der var et stort politisk sammenbrud i den centrale Maya-region:deres berømte kalkstensbyer blev forladt og dynastier sluttede. Og mens Maya-folket overlevede ud over denne periode, deres politiske og økonomiske magt var udtømt.

Der er flere teorier om, hvad der forårsagede Maya-civilisationens sammenbrud, såsom invasion, krig, miljøforringelse og kollapsende handelsruter. I 1990'erne, imidlertid, forskere var i stand til at sammensætte klimarekorder for perioden med Maya-kollapset, og fandt ud af, at det korrelerede med en længere periode med ekstrem tørke.

Udsigt over Chichancanab-søen, studiestedet. Chichancanab betyder "Lille Hav" i Yucatec Maya, hvilket afspejler dets relativt salte vand, der overvejende består af calcium og sulfat. Kredit:Mark Brenner (medforfatter)

Professor David Hodell, Direktør for Cambridges Godwin Laboratory for Palaeoklimatforskning og seniorforfatter til det aktuelle papir, leverede det første fysiske bevis på en sammenhæng mellem denne tørkeperiode ved Chichancanab-søen og den klassiske Maya-civilisations undergang i et papir offentliggjort i 1995.

Nu, Hodell og hans kolleger har anvendt en ny metode og vurderet omfanget af denne tørke. Ved at bruge en ny geokemisk metode til at måle vandet låst inde i gips fra Chichancanab, forskerne har bygget en komplet model af hydrologiske forhold under den terminale klassiske periode, da Mayaen kollapsede.

Forskerne analyserede de forskellige isotoper af vand fanget i krystalstrukturen af ​​gipsen for at bestemme ændringer i nedbør og relativ fugtighed under Maya-undergangen.

Billede af sedimentkernen brugt i denne undersøgelse vist versus dybden under bunden af ​​søen. Sedimentlagene består af mørke lag, der er sammensat af organisk-rige aflejringer, og lyse lag, der er sammensat af mineralgips (calciumsulfatdihydrat; CaSO4·2H2O). Gips dannes, når søniveauet blev sænket i tørketider. Hydratiseringsvandet i gips blev brugt i denne undersøgelse til at rekonstruere ændringerne i nedbøren i regionen. Panelet til højre viser sedimentdensitetsregistreringen for kernen. Perioder med gipsudfældning er angivet med tæthedsværdier på> 1,1 g/cm3. Intervallet fra 165 til 125 cm spænder over tiden fra ~620 til ~1100 e.Kr. Gipslagene mellem 154 og 125 cm svarer omtrent til tidspunktet for den klassiske Maya-civilisations tilbagegang. Kredit:Sedimentdensitetsprofil fra Hodell et al. (2005)

De målte tre ilt- og to brintisotoper for at rekonstruere søvandets historie mellem 800 og 1000 e.Kr. Når der dannes gips, vandmolekyler er inkorporeret direkte i dens krystallinske struktur, og dette vand registrerer de forskellige isotoper, der var til stede i det gamle søvand på tidspunktet for dets dannelse. "Denne metode er meget nøjagtig og er næsten som at måle selve vandet, " sagde Evans.

I perioder med tørke, mere vand fordamper fra søer som Chichancanab, og fordi de lettere isotoper af vand fordamper hurtigere, vandet bliver tungere. En højere andel af de tungere isotoper, såsom oxygen-18 og hydrogen-2 (deuterium), ville derfor indikere tørkeforhold. Ved at kortlægge andelen af ​​de forskellige isotoper indeholdt i hvert lag af gips, forskerne var i stand til at bygge en model til at estimere tidligere ændringer i nedbør og relativ luftfugtighed i perioden med Maya-kollapset.

Edzná ruiner, Campeche. På billedet ses den 31 m høje Pirámide de los Cinco Pisos (pyramide af de fem etager), beliggende på Great Plaza. Kredit:Mark Brenner (medforfatter)

Disse kvantitative klimadata kan bruges til bedre at forudsige, hvordan disse tørkeforhold kan have påvirket landbruget, inklusive udbytter af Maya's basisafgrøder, såsom majs.