Brande, oversvømmelser før bosættelse kan have dannet Amazons sjældne pletter af frugtbarhed

Fosfor, calcium og kul i plettede pletter af frugtbar jord i Amazonas regnskov tyder på, at naturlige processer som brande og flodoversvømmelser, ikke den oprindelige befolknings opfindsomhed, skabt sjældne steder, der er egnede til landbrug, ifølge ny forskning.

Tilstedeværelsen af ​​præ-columbianske artefakter og tegn på domesticering af planter afsløret i regionens frugtbare jord, almindeligvis kaldet Amazonian dark earth, havde været antaget at betyde, at landbrugspraksis, herunder kontrolleret afbrænding, af oprindelige folk havde boostet jordens næringsstoffer.

Imidlertid, radiocarbon datering af jord ved et omfattende undersøgt 210 hektar stort bassin nær sammenløbet af floderne Solimoes og Negro i det nordvestlige Brasilien fortæller en anden historie, sagde Lucas Silva, en professor i miljøstudier ved University of Oregon, der ledede projektet.

I et papir, der udgav 4. januar i Naturkommunikation , et team på 14 medlemmer rapporterer, at fosfor- og calciumniveauer på stedet, der er hjemsted for Brazilian Agricultural Research Corp., er størrelsesordener højere end i omgivende jord.

Disse niveauer, Silva sagde, korrelere rumligt med 16 sporstoffer, der angiver, at der ikke dannes frugtbarhed på plads. Kombineret med andre elementer i jorden og isotopiske forhold mellem neodym og strontium, forskerne konkluderede, at oversvømmelse af floder før afregning sandsynligvis leverede næringsstoffer og kul fra opstrøms.

"Vi analyserede kulstof- og næringsstofpuljer i lyset af den lokale antropologiske kontekst for at estimere ledelsens kronologi og befolkningstætheden, der er nødvendig for at opnå den observerede gevinst i Amazonas mørke jordfrugtbarhed sammenlignet med det omgivende landskab, "Sagde Silva.

Meget af Amazonas indeholder stærkt forvitrede oxisoler og ultisoler, tropiske jordtyper med høj surhed og lavt næringsindhold. Arkæologiske artefakter er fundet i kulrig jord, der begyndte at danne omkring 7, 600 år siden, omkring 1, 000 år før oprindelige folk overgik fra nomadiske til stillesiddende befolkninger i jordområder i det notorisk næringsfattige Amazon-miljø, bemærkede forskerne.

"Vores resultater viser, at store stillesiddende befolkninger ville have været nødt til at forvalte jord tusinder af år før landbrugets fremkomst i regionen eller, mere sandsynligt, at oprindelige folk brugte deres viden til at identificere og fortrinsvis bosætte områder med usædvanlig høj frugtbarhed inden jordforvaltningen begyndte i det centrale Amazonia, " han sagde.

Forskere har længe teoretiseret, at Amazonas mørke jord var blevet dannet ved kontrolleret afbrænding af skovbiomasse. Den opfattelse, Silva sagde, drev en hel industri med kulproduktion fra biosolider, såsom biochar, hvor sådanne jordarter betragtes som en model for bæredygtigt landbrug.

Trækul og næringsstofakkumulering, forskerne argumenterer, match, der findes i sedimentære aflejringer, der kan spores til åbne vegetationsbrande opstrøms for floder, der oversvømmede.

Registreringer af jordindhold og tidligere monsunintensitet, sagde forskerne, angive et klimadrevet skift i floddynamikken efter en lang tørperiode mellem 8, 000 og 4, 000 år siden. Det skift til oversvømmelser, de bemærkede, ville have reduceret brandforstyrrelser, øget regional trædækning og "kunne have forårsaget divergerende mønstre af kulstof og næringsstofakkumulering i oversvømmede kontra ikke-oversvømmede områder, "i overensstemmelse med mineralerne på den mørke jord på forskningsstedet.

Mange områder i det centrale Amazonia er i dag forbundet med sedimentaflejringer, der afspejler oversvømmelsesordninger, der enten blev deaktiveret under Holocæn eller i øjeblikket er i gang med at deaktivere, når sedimentære aflejringer bliver egnede levesteder for græsarealer i regnskoven, forskerne skrev.

"Vores resultater understreger behovet for et bredere syn på landskabsudvikling som en vej til forståelse af dannelsen af ​​Amazonas mørke jordarter og omdirigering af applikationer til bæredygtig arealanvendelse og bevarelse, sagde Silva, der har besøgt og samlet prøver fra stedet siden 2009, da han var doktorand.

"Hvis det bekræftes andre steder, " han sagde, "vores hypotese ville transformere vores forståelse af menneskelig indflydelse i Amazonia, åbne nye grænser for bæredygtig brug af tropiske landskaber fremover. "