Klimaændringer havde en betydelig indvirkning på Amazon-samfundene før europæernes ankomst

En ny undersøgelse af klimaændringer og deres virkninger på tidligere samfund giver et ædruende glimt af sociale omvæltninger, der kan ske i fremtiden.

De undersøgte forhistoriske grupper levede i Amazonasbassinet i Sydamerika for hundreder af år siden, før europæisk kontakt, men de forstyrrelser, der opstod, kan bære lektioner for vores tid, siger studiemedforfatter Mitchell J. Power, kurator for Garrett Herbarium på Natural History Museum of Utah, University of Utah.

Papiret, "Klimaændringer og kulturel modstandsdygtighed i det sene præcolumbianske Amazonia, " offentliggjort på Natur Økologi &Evolution hjemmeside 17. juni, spor påvirkninger i Amazonas før 1492. Klimaforhold i Amazonasbassinet undergik naturlige skift i perioder, hvor meget af resten af ​​Jorden også blev påvirket. Disse tider er kendt som middelalderens klimaanomali, fra omkring 900 til 1250 e.Kr. og den lille istid, 1450-1850. I Amazonia, nedbørsmængder og mønstre ændrede sig, påvirker landbruget og eksistensmønstre.

I øjeblikket, klimaændringer påvirker de fleste dele af verden; men forskellen er nu, at det er menneskeskabt.

Et af de største problemer i fremtiden kan være, at ekstreme klimaer vil skade mange lande, og at deres "klimaflygtninge" vil blive skubbet fra deres forfædres hjem til mere tempererede og udviklede steder, der ikke er så hårdt ramt af klimaændringer. Migrationerne kan forårsage store belastninger i værtslandene, sagde Power.

De overraskende resultater af undersøgelsen viser, at disse typer kriser opstod under og efter det første årtusinde i Amazonasbassinet.

"Fik vi et vindue ind til det i forhistorisk Amazonia? Det tror jeg, " sagde Power, som også er lektor i geografi ved University of Utah. "Så det er lidt af et en-to slag:hvis klimaet ikke får dig, det kan være de tusindvis af lig, der dukker op, som du skal fodre, fordi ekstrem tørke tvang dem ud af deres hjemlande."

Klima var en dominerende faktor i de sociale og kulturelle ændringer i det gamle Amazonia, understregede han, men undersøgelsen viser også "mere nuancerede" effekter på grund af eksistens- og kulturelle praksisser samt befolkningsbevægelser. I særdeleshed, de kulturelle grupper, der ernærede sig med forskellige fødevareressourcer eller polykulturer og agroskovbrug, undgik politiske hierarkier med en elite herskende klasse, og vedtog en strategi for at skabe organisk og kulrig jord, kaldet "Amazonian Dark Earth", var mest modstandsdygtige over for ekstreme klimavariationer.

Forskerne søgte efter indikationer på forhistorisk klima og kultur i seks regioner i hele det enorme Amazonasbassin i løbet af de sidste par tusinde år:Guyanaskysten, Lianos de Moxos, og det østlige, Central, Sydvestlige og sydlige Amazonas. Op til 8-10 millioner mennesker anslås at have boet i Amazonas-regionen før europæisk kontakt.

Forskere syntetiserede palæøkologiske, arkæologiske og palæoklimatiske undersøgelser ved at kombinere beviser for ændringer i naturlig vegetation og kultigener, ændringer i nedbørs- og forstyrrelsesregimer samt ændringer i kulturelle praksisser og befolkningsbevægelser.

Nedbørsestimater blev udledt ved at måle procentdelen af ​​titanium i sedimenter aflejret ved afstrømning, samt iltisotoper i hulespeleothem-optegnelser fra hele Amazonia. Botaniske rester, inklusive phytoliths (mikroskopiske silicaformationer i plantevæv, der er langtidsholdbare i jorden), pollen- og andre plantefossilbaserede beviser for kultigener, inklusive majs, maniok, squash, jordnødder og bomuld blev brugt til at rekonstruere eksistensstrategier gennem tiden.

En anden indikator for landbrugspraksis i nogle kulturer var tilstedeværelsen eller manglen på Amazonian Dark Earth (ADE) produceret ved akkumulering af organiske materialer, herunder trækul, ned i jorden gennem tiden, som giver en langsigtet investering i jordens frugtbarhed, yderligere buffer mod ekstreme klimaændringer.

Arkæologiske levn, der indikerede social struktur og tilstedeværelse og fravær af politiske hierarkier, var genstande som keramik, udførlig arkitektur og jordarbejder, inklusive høje, hævede marker, elite begravelser, kanalsystemer samt beviser for befæstninger og forsvarsstrukturer. Om regioner blev brændt for at støtte landbrugsproduktion var en anden overvejelse.

Fordi levende planter optager en isotop af kulstof kaldet C-14, der forsvinder med en kendt hastighed efter døden, forskere kompilerede hundredvis af radiocarbondatoer fra besættelsessteder på tværs af Amazonas-bassinet. Dette hjalp med at etablere kronologien for kulturelle forandringer og demonstrere, hvordan mennesker reagerede på pres fra klimaændringer og migration.

Paleoøkologiske data blev syntetiseret fra et netværk af sedimentkerner på tværs af Amazonia, fra søer, moser og vådområder mikrofossile planterester, inklusive phytolith, pollen- og kulregistre giver oplysninger om, hvilke typer planter der opstod på hvert sted, og om brand var en nøgleproces.

Et værktøj, der var vigtigt for undersøgelsen, er Global Charcoal Database, som bruges til at udforske sammenhænge mellem tidligere brandhistorier, klimaændringer og menneskers rolle over hele kloden. Power hjalp med at udvikle databasen, mens han var post-doc ved University of Edinburgh, Skotland og er en del af et internationalt hold, den globale Paleofire arbejdsgruppe, der fortsat bidrager til mange tværfaglige undersøgelser som denne.

Efter at have syntetiseret paleo-data med arkæologisk information om kulturer og landbrugspraksis, holdet opdagede, at mindst to forskellige sociale systembaner var på plads, og at de ofte havde forskellige resultater, baseret på fleksibilitet.

"Fleksibiliteten, eller mangel på samme, af disse systemer forklarer tilbagegangen i nogle Amazonas samfund og ikke andre ..." siger rapporten. Samfund, der kollapsede, var i slutningen af ​​perioder med vækst, akkumulering, omstrukturering og fornyelse. "De samfund havde akkumuleret rigiditeter, og var mindre i stand til at absorbere uforudsete forstyrrelser, der resulterede i dramatisk transformation."

Komplekse samfund med sociale hierarkier og omfattende jordarbejde, herunder hævede marker, støttet intensivt landbrug med et begrænset antal afgrøder, men til sidst gjorde jordudvaskning og andre faktorer landsbyerne sårbare. Sådanne bosættelser var undertiden i stand til at foretage kortsigtede forbedringer; men derefter, efterhånden som kriser voksede, såsom tørke i flere årtier, de kom i fare for at kollapse.

Imidlertid, mens nogle grupper gennemgik større omorganisering, avisen siger, "andre var upåvirket og blomstrede endda."

Rapporten beskriver migrationer og konflikter, der potentielt fandt sted som reaktion på ekstreme klimaændringer. Den bemærker, at nedlæggelsen af ​​højcentre på Guyanas kyst omkring år 1300 e.Kr. for eksempel, could have occurred because of a prolonged drought that the researchers documented—or the expansion of a culture called the Koriabo "could have been responsible for conflicts leading to the ... demise, or at least accelerating a process triggered by climate change."

På den anden side, societies that depended on "polyculture agroforestry, " that is, varying crops including fruit-bearing trees, "in the long term, were more resistant to climate change." These were the cultures that also tended to produced ADEs.

Still under debate is whether the formation of anthropic forests were deliberate or a result of people living in an area for centuries and disposing of nuts, seeds and waste that just happened to spread desirable plants and provide a diverse food resource. Power doesn't take a position on that, saying the combination of developing ADEs and polycultures and agroforestry were both long-term solutions to mitigating food scarcity that occurred during times of extreme climate variability, such as during the Medieval Climate Anomaly.

Diverse agriculture associated with the dark soil, with inhabitants growing corn, squash, maniocs and possibly trees, made some groups better able to withstand climate change. But these practices could not prevent conflicts with others who were flooding into their areas because of climate-induced collapse in adjacent regions.

The situation reminds Power of conditions in Ethiopia, a country from which he recently returned and is working on a similar interdisciplinary project trying to understand the rise and fall of the Aksumite Empire. I dag, something like 85 percent of the population participates in agriculture production, which still relies on seasonal rainfall in many regions. Climate extremes can cause the wet season to come late some years, or even not come at all.

This causes a ripple effect, encouraging young generations to migrate, mostly to Europe, han sagde.

Likely, a similar thing happened with migrations in Amazonia in the period before Columbus. The newcomers were "like climate refugees, " Power said, "which is an interesting corollary to today's problems."

"I believe the most important aspect of the research is showing how societies respond differently to climate change depending on several factors like the size of their population, their political organization, and their economy, " sagde undersøgelsens hovedforfatter, Jonas Gregorio de Souza of the Universitat Pompeu Fabra, Barcelona, Spain.

"We started the research expecting that climate change would have had an impact everywhere in the Amazon, but we realized that some communities were more vulnerable than others. To summarize one of the main ideas of the paper, those pre-Columbian peoples that depended heavily on intense and specialized forms of land use ended up being less capable of adapting to climatic events."

S. Yoshi Maezumi, also a coauthor of the paper, said teams of scientists from diverse backgrounds helped tackle questions from different angles, "each providing a piece of the puzzle from the past." She is a lecturer at the University of the West Indies, Mona, Jamaica; a guest researcher at the University of Amsterdam, and an honorary research fellow at the University of Exeter, United Kingdom.

"Together, we have a better understanding of the long term changes in climate and human activity, " she said. "These long-term perspectives on how people responded to past climate variability, including droughts and increased fire activity may help provide insights into human adaptation and vulnerability to modern anthropogenic climate change."