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科学家利用同位素分析千年前极干旱沙漠出现农业繁荣的原因

同位素分析 氮同位素
发布:2021-01-27 10:44:09     来源:科技日报

 
 

研究报告揭示千年前的农业繁荣奥秘。(图片来源:《自然·植物》在线版)

紧靠最干旱的沙漠,却自公元1000年开始出现农业繁荣,其秘密究竟是什么?据英国《自然·植物》杂志25日发表的一项最新农业研究,科学家们利用同位素分析得出结论:前印加文明之所以能在气候干旱的阿塔卡马沙漠拥有高产的农业系统,被称为“白色黄金”的海鸟粪肥料功不可没。这一发现还进一步揭示了公元1000年至1450年在现今智利北部的大量人口居住中心和社会的发展状况。

阿塔卡马沙漠被称为“地球上的火星”,是目前全世界最干旱的地方。这一沙漠处于南美洲西海岸中部,从地理位置来看主体部分在智利境内。其异常干燥的原因,是副热带高气压带下沉气流、离岸风和秘鲁寒流的综合影响,同时,东面的安第斯山脉又如同一道屏障,“完美”挡住了来自亚马孙河流域可能形成雨云的湿空气。

然而,虽然紧靠世界上最干旱的沙漠,但强大的农业系统却曾推动前印加文明延续了数百年。智利北部的前西班牙考古记录,保存了大量种类繁多的作物。这被认为是农业学领域的一项未解之谜,从其地理环境来看,能出现这种程度的农业成就,一直让研究人员们难以解释。

鉴于此,智利天主教大学研究人员弗朗西斯卡·圣塔纳-赛格里多及其同事,此次分析了阿塔卡马沙漠的玉米、辣椒、葫芦、豆类、藜麦、当地野果的完整样本,这些样本可追溯到公元前1000年至公元1800年。

研究团队对氮同位素分析后发现,氮同位素值从公元1000年左右开始显著增加。玉米受影响最重,氮同位素值达到了30‰。

他们还分析了相同地点和年代范围的人类的同位素值,发现人类骨胶原也呈现出类似的趋势。分析还发现了碳同位素值的显著增加,说明当时的玉米食用量增多了。

研究人员总结表示,农业和人口增长具有很大影响,对极端环境下很少见到的这种社会复杂性也产生了深远影响。

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