Arkeologi kan hjälpa oss att förbereda klimat framåt - inte bara titta tillbaka

Anonim

Denna artikel är en del av vår enstaka långläsningsserie Zoom Out, där författare utforskar viktiga idéer inom vetenskap och teknik i ett bredare sammanhang av samhälle och mänsklighet.


Att titta på vädret för idag och imorgon är relativt enkelt med appar och nyhetsprogram - men det är lite svårare att veta vad klimatet var i det förflutna.

Arkeologiska bevis kan visa oss hur människorna klarade av långsiktiga säsongs- och miljöförändringar. För mig är det fascinerande eftersom det avslöjar hur livet var som då. Men det är användbart utöver det också. Denna databas hjälper oss att förstå och bygga motståndskraft mot klimatförändringar i den moderna världen.

Arkeologiska data är nu av en standard där den kan kartlägga tidigare klimatvariationer, erbjuda sammanhang för mänskligt inducerade klimatförändringar och till och med förbättra framtida klimatförutsägelser.


Läs mer: Fredagsuppsats: hur arkeologi hjälpte redda Franklinfloden


Överlevande alla årstider

Eftersom jorden tar sin årliga resa runt solen, varierar temperaturen, dagsljuset och tillgången på vatten genom säsongerna. Dessa dikterar naturliga cykler av djuruppfödning och migration, och planterar fruiting och blommande. Sådana cykler styr tillgången på mat, skydd och råmaterialresurser.

Människor som bor i städer kanske märker de olika årstiderna: höstlöv blir en gyllene nyans och på sommaren fyller färska bär på stormarknaderna.

Modern teknik och globala handelsnät minskar emellertid säsongens inverkan på våra dagliga liv. Vi kan köpa jordgubbar när som helst på året (om vi betalar en premie). Vi kan fly från sommarvärmeböljor genom att slå på luftkonditioneringsapparater.

I de flesta delar av Australien är våra liv inte längre beroende av att spåra förändringar i växter och djur under hela året. Men i det förflutna, om du inte överensstämde med säsongsmönster, skulle du inte överleva.

I mitt arbete studerar jag hur tidigare människor interagerade med säsongsförändringar, med hjälp av bevis från arkeologiska platser runt om i världen.

Tidigare och nuvarande säsongsmönster har förändrats på grund av klimatförändringar, vilket medför svalare vintrar, varmare somrar eller förändrade regn. Olika årstider kan förekomma tidigare eller senare, varar längre eller vara mer extrema.

Dessa förändringar har flödespåverkan som kan detekteras i den arkeologiska posten.


Läs mer: Hållbar shopping: vill du äta hälsosamt? Prova en miljövänlig kost


Livet i antika Libyen

En arkeologisk plats där säsongsförändringar har studerats väl är Haua Fteah grottan i Gebel Akhdar-regionen i Libyen.

Haua Fteah täcker övergångarna från förhistoriska jägare-samlare (börjar omkring 150 000 år sedan), och förhistoriska bönder (början omkring 7500 år sedan), ända fram till de senaste tiderna.

Vi fann att Haua Fteah upplevde de mest torra och mycket säsongsbetingade förhållandena strax efter den senaste globala istiden. Detta förändrade växt- och djurresurserna i det lokala landskapet över 17 000-15 000 år sedan.

Trots klimat- och resursinstabiliteten var mänsklig aktivitet emellertid den mest intensiva under denna period.

För att undersöka detta jämförde vi klimatrekord från Gebel Akhdar och närliggande regioner i Nordafrika.

Det visar sig att trots att Gebel Akhdar hade ett torrt och högt säsongsklimat var det inte så torrt som omgivande regioner vid denna tidpunkt. Forskare tror att alltmer torra förhållanden på andra håll ledde till att befolkningen ökar på Haua Fteah - människor sökte helt enkelt en mindre fientlig plats att bo.

Dessutom användes skaldjur som livsmedelskälla från en övervägande vinterfokuserad aktivitet till en helårig aktivitet under denna period.

Året runt skaldjurssäkerhet var förmodligen en anpassning för att komplettera kosten när andra resurser var mindre tillgängliga. En blandning av klimat och befolkningstryck har sannolikt drivit resursbegränsningar och tillit till skaldjur.


Läs mer: Nyfiken Barn: Varför blir krabba och räkorna röda efter att de har lagts?


Men utöver att bara veta vad folk åt, och när, gömmer sig i sådana skal (och andra saker) är ledtrådar om regionala skillnader i säsongsmässighet.

Så här fungerar det.

Resterna av antika måltider

Arkeologer är i huvudsak soptunnor. Vi använder ledtrådar bevarade i artefakter, växt- och djurrester som människor kastade bort eller lämnade för att rekonstruera det förflutna.

Hårda djurdelar, inklusive blötdjurskal, tänder, fiskörör (otoliter) och vallar, är rutinmässigt bevarade på arkeologiska platser. Dessa föremål ackumuleras från jakt, fiske, jordbruk och skogsbruk.

Tillväxten av dessa djurdelar över tiden bildar periodiska tillväxtringar eller steg. Såsom trädringar i dendrokronologi påverkas strukturen och kemiska sammansättningen av dessa steg av miljön. Genom att analysera dessa steg kan vi förstå vad miljöförhållandena under djurets liv kan ha varit.


Läs mer: Hur "bling" gör oss mänskliga


Säsongsvariationer i klimatparametrar som temperatur, regn och fuktighet kan rekonstrueras genom att analysera den kemiska sammansättningen av dessa tillväxtsteg med hjälp av närvaron av stabila isotoper och spårelement.

Analyser av det årliga - och i vissa fall tillåter vi två veckor, dagliga och jämn tidvattendröjningar oss att rekonstruera en detaljerad tidslinje för miljöförändringar. Detta fält är känt som sclerokronologi och det har expanderat exponentialt under de senaste decennierna.

Skal, tänder och djurben som vi analyserar är rester av mat som samlas in och konsumeras av människor. Därför kan klimatrekonstruktioner från dem vara direkt kopplade till mänsklig aktivitet.

Vi kan fastställa djurets årstid och dödsäsong av människor genom att undersöka tillväxtmönstret eller kemi i den senaste tillväxten. Till exempel kan vi använda syreisotoper för att rekonstruera havytemperaturen när djuret dog. En mycket cool temperatur berättar för oss att djuret samlades upp av människor under vintern.

Mina kollegor och jag skrev nyligen en recensionartikel och redigerade en specialutgåva för journaler som lyfte fram några av de senaste forskningsresultaten med hjälp av dessa metoder. Studierna - som innehöll bevis från förhistoriska jägare-samlare i Medelhavet till historiska Inuit-platser i Kanada - visar hur människor hanterade säsongsvariationer tidigare.

Lärande från det förflutna

Klimatförändringarna är ett av de mest pressande frågorna i dagens värld.

Vår förståelse för hur mänskligt inducerade klimatförändringar passar in i naturliga klimatvariationer (preindustriella) är emellertid begränsad av instrumentet, som sällan sträcker sig över ett århundrade eller så.

Proxy-register över tidigare klimatvariationer - som inkrement från djurtänder eller blötdjurskal - utvidgar vår förståelse för långsiktig klimatvariabilitet.

Sådana rikliga arkeologiska bevis kan fylla i luckorna från klimatregistret om säsongs- och undersäsongsvariationer.


Läs mer: Stigande hav kommer att förskjuta miljontals människor - och Australien måste vara redo


Vi behöver den robusta, kvantitativa, detaljerade data som vi nu kommer från arkeologiska platser runt om i världen. Det bidrar till att kontextualisera nuvarande och framtida klimatförändringar och bilda grunder för miljöövervakning.

Dessa klimatrekord är dessutom användbara för testning och raffinering av globala och regionala klimatmodeller. Mer exakta klimatmodeller ger oss en bättre förståelse för det övergripande klimatsystemet och en förbättrad förmåga att förutse framtida klimatförändringar.

Sådan data kan hjälpa oss att bygga motståndskraft mot klimatförändringar i vår moderna värld.

Så nästa gång du klämmer in i din skaldjursmiddag eller saftig biff, ta en stund att reflektera över all användbar information som bevaras i de invecklade hårda delarna, lämnar dessa varelser.

Kommer framtidens arkeologer att studera dina kasserade skal och ben?