Қазіргі заманғы гомо сапиенстер көптеген экожүйелік өзгерістерге қатысты, бірақ бұл мінез-құлықтардың шығу тегі мен ерте салдарын анықтау қиын.Малавидің солтүстігіндегі археология, геохронология, геоморфология және палеоэкологиялық деректер соңғы плейстоцендегі жемшөп жинаушылардың болуы, экожүйені ұйымдастыру және аллювиальды желдеткіштің қалыптасуы арасындағы өзгеретін қатынасты құжаттайды.Шамамен 20 ғасырдан кейін мезолит артефактілері мен аллювиальды желдеткіштердің тығыз жүйесі қалыптасты.92 000 жыл бұрын палеоэкологиялық ортада бұрынғы 500 000 жылдық рекордта аналогы болмаған.Археологиялық деректер мен негізгі координаталық талдау ерте жасанды өрттер өсімдіктердің құрамы мен эрозиясына әсер етіп, тұтанудағы маусымдық шектеулерді жеңілдететінін көрсетеді.Бұл климаттық жауын-шашынның өзгеруімен біріктіріліп, сайып келгенде, ерте ауыл шаруашылығына дейінгі жасанды ландшафтқа экологиялық көшуге әкелді.
Қазіргі адамдар экожүйені өзгертудің күшті промоутерлері болып табылады.Мыңдаған жылдар бойы олар қоршаған ортаны ауқымды және әдейі өзгертті, бұл адам басқаратын алғашқы экожүйенің қашан және қалай пайда болғаны туралы пікірталас тудырды (1).Көбірек археологиялық және этнографиялық деректер жемқорлар мен олардың қоршаған ортасы арасында рекурсивті өзара әрекеттесулердің үлкен саны бар екенін көрсетеді, бұл бұл мінез-құлық біздің түр эволюциясының негізі екенін көрсетеді (2-4).Қазба және генетикалық деректер гомо сапиенс Африкада шамамен 315 000 жыл бұрын (ка) болғанын көрсетеді.Археологиялық деректер барлық континентте орын алатын мінез-құлық күрделілігі өткен уақытта шамамен 300-ден 200 ка аралықта айтарлықтай өскенін көрсетеді.Плейстоценнің соңы (чибан) (5).Түр ретінде пайда болғаннан бері адамдар өркендеу үшін технологиялық инновацияларға, маусымдық шараларға және күрделі әлеуметтік ынтымақтастыққа сүйене бастады.Бұл атрибуттар бізге бұрын қоныстанбаған немесе экстремалды орталар мен ресурстардың артықшылығын пайдалануға мүмкіндік береді, сондықтан бүгінгі күні адамдар жалпы жаһандық жануарлардың жалғыз түрі болып табылады (6).Бұл түрлендіруде от басты рөл атқарды (7).
Биологиялық модельдер пісірілген тағамға бейімделуді кем дегенде 2 миллион жыл бұрын байқауға болатынын көрсетеді, бірақ орта плейстоценнің соңына дейін өртті бақылаудың дәстүрлі археологиялық дәлелдері пайда болды (8).Африка континентінің үлкен аумағынан алынған шаң жазбалары бар мұхит өзегі соңғы миллиондаған жылдар ішінде элементар көміртегінің шыңы шамамен 400 мың жылдан кейін пайда болғанын, негізінен мұз аралық кезеңнен мұздық кезеңге өту кезінде пайда болғанын көрсетеді. голоцен (9).Бұл шамамен 400 мыңға дейін Сахараның оңтүстігіндегі Африкада өрттер жиі болмағанын және голоценде адам үлесі айтарлықтай болғанын көрсетеді (9).От — голоцендегі малшылар шабындықтарды өңдеу және күтіп ұстау үшін қолданатын құрал (10).Алайда, ерте плейстоценде аңшы-жинаушылардың отты пайдалануының астары мен экологиялық әсерін анықтау күрделірек (11).
Өрт этнографияда да, археологияда да ресурстарды манипуляциялаудың инженерлік құралы деп аталады, соның ішінде өмір сүруді жақсарту немесе шикізатты өзгерту.Бұл іс-шаралар әдетте мемлекеттік жоспарлаумен байланысты және көп экологиялық білімді қажет етеді (2, 12, 13).Ландшафтық масштабтағы өрттер аңшы-жинаушылардың олжасын қуып шығуға, зиянкестерді бақылауға және тіршілік ету ортасының өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді (2).Сайттағы от тамақ пісіруге, жылытуға, жыртқыштардан қорғануға және қоғамды біріктіруге ықпал етеді (14).Дегенмен, аңшы-тергіш өрттердің экологиялық қауымдастықтың құрылымы мен жер бедері сияқты ландшафттың құрамдас бөліктерін қайта конфигурациялау дәрежесі өте екіұшты (15, 16).
Ескірген археологиялық және геоморфологиялық деректерсіз және көптеген жерлерден үздіксіз экологиялық жазбаларсыз адам әсерінен болатын экологиялық өзгерістердің дамуын түсіну қиын.Оңтүстік Африкадағы Ұлы Рифт аңғарындағы ұзақ мерзімді көл кен орындарының жазбалары осы аймақтағы ежелгі археологиялық жазбалармен біріктіріліп, оны плейстоценнің экологиялық әсерін зерттеуге арналған орынға айналдырады.Мұнда біз оңтүстік-орталық Африкадағы кең тас дәуірі ландшафтының археологиясы мен геоморфологиясы туралы хабарлаймыз.Содан кейін біз оны техногендік өрттер контекстінде адам мінез-құлқы мен экожүйенің өзгеруінің ең ерте байланысының дәлелдерін анықтау үшін >600 ка-ны қамтитын палеоэкологиялық деректермен байланыстырдық.
Біз Африканың оңтүстігіндегі Рифт алқабында Малавидің солтүстік бөлігінің солтүстік шетінде орналасқан Каронга ауданындағы Читимве төсегінің бұрын хабарланбаған жас шегін ұсындық (1-сурет) (17).Бұл төсектер қызыл топырақты аллювиалды желдеткіштерден және өзен шөгінділерінен тұрады, шамамен 83 шаршы шақырымды алып жатыр, құрамында миллиондаған тас өнімдері бар, бірақ сүйек сияқты органикалық қалдықтар сақталмаған (Қосымша мәтін) (18).Біздің Жер жазбасынан алынған оптикалық қоздырылған жарық (OSL) деректері (2-сурет және S1-S3 кестелері) Читимве қабатының жасын кеш плейстоценге өзгертті, ал аллювиалды желдеткіштің белсендіру және тас дәуірінің жерлеуінің ең көне жасы шамамен 92 ка ( 18, 19).Аллювийлік және өзендік Читимве қабаты төменгі бұрыштық сәйкессіздіктен плиоцен-плейстоцендік Чивондо қабатының көлдері мен өзендерін қамтиды (17).Бұл шөгінділер көлдің шетіндегі жарықшақ сынасында орналасқан.Олардың конфигурациясы көл деңгейінің ауытқуы мен плиоценге (17) дейін созылатын белсенді бұзылулардың өзара әрекеттесуін көрсетеді.Тектоникалық әрекет ұзақ уақыт бойы аймақтық жер бедері мен тау беткейіне әсер еткенімен, бұл аймақтағы жарықшақтардың белсенділігі орта плейстоценнен бері бәсеңдеген болуы мүмкін (20).~800 ка-дан кейін және 100 ка-дан кейін көп ұзамай Малави көлінің гидрологиясы негізінен климатқа байланысты (21).Демек, бұлардың ешқайсысы да соңғы плейстоценде аллювиальды желдеткіштердің пайда болуының жалғыз түсіндірмесі емес (22).
А) Африка станциясының қазіргі жауын-шашынға қатысты орналасуы (жұлдызша);көк - ылғалдырақ, ал қызыл - құрғақ (73);сол жақтағы қорапта Малави көлі және оның маңындағы аудандар MAL05-2A және MAL05-1B /1C өзегінің орны (күлгін нүкте), онда Каронга аймағы жасыл контур ретінде бөлектелген және Лучаманж төсегінің орны бөлектелген. ақ жәшік ретінде.(B) MAL05-2A өзегіне қатысты төбе рельефін, қалған Читимве қабатын (қоңыр патч) және Малави ерте мезолит жобасының (MEMSAP) қазба орнын көрсететін Малави бассейнінің солтүстік бөлігі (сары нүкте) );CHA, Chaminade;MGD, Мванганда ауылы;NGA, Нгара;СС, Оңтүстік Садара;VIN, әдеби кітапхананың суреті;WW, Белуга.
OSL ортасының жасы (қызыл сызық) және қате диапазоны 1-σ (25% сұр), барлық OSL жастары Каронгадағы in situ артефактілерінің пайда болуына байланысты.Өткен 125 ка деректерге қатысты жасы (A) шөгінді/аллювийлік желдеткіштің жиналуын (көгілдір) және негізгі құрамдас талдаудың (PCA) сипаттамалық мәндеріне негізделген көл суының деңгейін қалпына келтіруді көрсететін аллювиальды желдеткіш шөгінділерінен алынған барлық OSL жастарының ядро ​​тығыздығының бағалауын көрсетеді Су. MAL05-1B/1C өзегінен қазбалар мен аутигенді минералдар (21) (көк).(B) MAL05-1B/1C өзегінен (қара, жұлдызшамен 7000-ға жақын мән) және MAL05-2A өзегінен (сұр) бір граммдағы макромолекулярлық көміртегінің саны шөгу жылдамдығымен қалыпқа келтірілген.(C) MAL05-1B/1C негізгі қазба тозаңынан алынған Маргалеф түрінің байлық индексі (Dmg).(D) Compositae, miombo Woodland және Olea europaea қазба тозаңдарының пайызы және (E) Poaceae және Podocarpus қазба тозаңдарының пайызы.Барлық тозаң деректері MAL05-1B/1C өзегінен алынған.Жоғарғы жағындағы сандар S1-S3 кестелерінде егжей-тегжейлі берілген жеке OSL үлгілеріне сілтеме жасайды.Деректердің қолжетімділігі мен ажыратымдылығының айырмашылығы іріктеу аралықтарының әртүрлілігіне және ядродағы материалдың қолжетімділігіне байланысты.S9-суретте z-баллдарына түрлендірілген екі макрокөміртек жазбалары көрсетілген.
(Читимве) Желдеткіш пайда болғаннан кейінгі ландшафттың тұрақтылығы бүкіл зерттеу аймағының желпіш тәрізді шөгінділерін қамтитын қызыл топырақ пен топырақ түзуші карбонаттардың түзілуімен көрсетіледі (Қосымша мәтін және S4 кесте).Малави көлі бассейнінде кеш плейстоцендік аллювиальды желдеткіштердің қалыптасуы тек Каронга аймағымен шектелмейді.Мозамбиктен оңтүстік-шығысқа қарай шамамен 320 шақырым жерде 26Al және 10Be жердегі космогендік нуклидтер тереңдігі профилі аллювийлік қызыл топырақтың Лучаманж қабатының қалыптасуын 119-дан 27 ка (23) дейін шектейді.Бұл ауқымды жас шектеуі Малави көлі бассейнінің батыс бөлігіндегі OSL хронологиясына сәйкес келеді және соңғы плейстоцендегі аймақтық аллювиалды желдеткіштердің кеңеюін көрсетеді.Бұл көлдің өзегі рекордының деректерімен расталады, бұл жоғары шөгу жылдамдығы шамамен 240 камен бірге жүретінін көрсетеді, бұл шамамен шамамен жоғары мәнге ие.130 және 85 ка (қосымша мәтін) (21).
Бұл аймақта адамдардың қоныстанғанының ең алғашқы дәлелі ~ 92 ± 7 ка-да анықталған Читимве шөгінділеріне қатысты.Бұл нәтиже 14 сантиметрден аспайтын ғарыштық бақылау археологиялық қазбаларынан алынған 605 м3 қазылған шөгінділерге және тігінен 20 см-ге дейін және көлденеңінен 2 метрге дейін бақыланатын 46 археологиялық сынақ шұңқырларынан алынған 147 м3 шөгінділерге негізделген (Қосымша мәтін және S1-суреттер) Сонымен қатар, біз 147,5 шақырымды зерттедік, 40 геологиялық сынақ шұңқырларын орналастырдық және олардың 60-ынан 38 мыңнан астам мәдени жәдігерге талдау жасадық (S5 және S6 кестелері) (18).Бұл ауқымды зерттеулер мен қазбалар ежелгі адамдар, соның ішінде ерте заманауи адамдар осы аймақта шамамен 92 мың жыл бұрын өмір сүрген болса да, Малави көлінің көтерілуіне және одан кейін тұрақталуына байланысты шөгінділердің жиналуы Читимве төсенішін қалыптастырғанға дейін археологиялық дәлелдерді сақтамағанын көрсетеді.
Археологиялық деректер соңғы төрттік дәуірінде Малавидің солтүстігінде желдеткіш тәрізді экспансия мен адам әрекеті көп болған, ал мәдени жәдігерлер Африканың басқа бөліктерінің ерте замандағы адамдармен байланысты түрлеріне жататын деген тұжырымды растайды.Көптеген артефактілер радиалды, леваллуа, платформалық және кездейсоқ өзек редукциясы бар кварцит немесе кварц өзенінің тастарынан жасалған (S4 сурет).Морфологиялық диагностикалық артефактілер негізінен мезолит дәуіріне (MSA) тән Леваллуа типті техникаға жатады, ол осы уақытқа дейін Африкада кем дегенде 315 қа болды (24).Ең жоғарғы Читимве төсегі ерте голоценге дейін созылды, онда сирек таралған соңғы тас дәуірі оқиғалары бар және Африкадағы соңғы плейстоцен және голоцен аңшы-жиыншыларымен байланысты екені анықталды.Керісінше, әдетте ерте орта плейстоценмен байланысты тас құрал дәстүрлері (мысалы, үлкен кескіш құралдар) сирек кездеседі.Бұлар орын алған жерлерде олар тұндырудың бастапқы кезеңдерінде емес, кеш плейстоценде құрамында MSA бар шөгінділерден табылды (S4 кесте) (18).Бұл учаске ~ 92 ка болғанымен, адам әрекетінің және аллювиальды желдеткіштің тұндыруының ең өкілді кезеңі OSL жасының жиынтығымен жақсы анықталған ~ 70 ка кейін болды (2-сурет).Біз бұл үлгіні жарияланған 25 және бұрын жарияланбаған 50 OSL жасымен растадық (2-сурет және S1-S3 кестелері).Бұл жалпы 75 жасты анықтаудың 70-і шамамен 70 мың жыл өткен соң шөгінділерден алынғанын көрсетеді.2-сурет MAL05-1B/1C орталық бассейнінің орталығынан (25) және бұрын жарияланбаған MAL05-2A көлдің солтүстік бассейнінің орталығынан жарияланған негізгі палеоэкологиялық көрсеткіштерге қатысты in-situ MSA артефактілерімен байланысты 40 жасты көрсетеді.Көмір (OSL жасын шығаратын желдеткіштің жанында).
Фитолиттер мен топырақ микроморфологиясының археологиялық қазбаларынан алынған жаңа деректерді, сондай-ақ қазба тозаңы, ірі көмір, су қазбалары және Малави көлін бұрғылау жобасының өзегінен алынған аутигенді минералдар туралы қоғамдық деректерді пайдалана отырып, біз Малави көлімен MSA адамдық қарым-қатынасын қалпына келтірдік.Сол кезеңдегі климаттық және экологиялық жағдайларды алып жатыр (21).Соңғы екі агент 1200 ка (21) астам көлдердің салыстырмалы тереңдіктерін қалпына келтірудің негізгі негізі болып табылады және бұрынғы ~ 636 ка (25) ядродағы бір жерден жиналған тозаң және макрокөміртек үлгілерімен сәйкес келеді. .Ең ұзын өзектер (MAL05-1B және MAL05-1C; сәйкесінше 381 және 90 м) археологиялық жоба аймағынан оңтүстік-шығысқа қарай 100 шақырымдай жерде жиналды.Солтүстік Рукулу өзенінен шығысқа қарай 25 шақырымдай жерде қысқа өзек (MAL05-2A; 41 м) жиналды (1-сурет).MAL05-2A ядросы Калунга аймағындағы жер үсті палеоэкологиялық жағдайларын көрсетеді, ал MAL05-1B/1C өзегі Калунгадан өзеннің тікелей кірісін алмайды, сондықтан ол аймақтық жағдайларды жақсырақ көрсете алады.
MAL05-1B/1C композиттік бұрғылау кернінде тіркелген шөгу жылдамдығы 240 ка-дан басталып, көп жылдық орташа мәннен 0,24 м/ка-дан 0,88 м/ка-ға дейін өсті (S5 сурет).Бастапқы өсу орбиталық модуляцияланған күн сәулесінің өзгеруіне байланысты, бұл осы аралықта көл деңгейінде жоғары амплитудалық өзгерістерді тудырады (25).Алайда, орбиталық эксцентриситет 85 ка-дан кейін төмендеп, климат тұрақты болғанда, шөгу жылдамдығы әлі де жоғары (0,68 м/ка).Бұл шамамен 92 кадан кейін аллювиальды желдеткіштің кеңеюінің кең дәлелдерін көрсететін жердегі OSL жазбасымен сәйкес келді және 85 кадан кейінгі эрозия мен өрт арасындағы оң корреляцияны көрсететін сезімталдық деректеріне сәйкес болды (Қосымша мәтін және S7 кесте).Қолда бар геохронологиялық бақылаудың қателік диапазонын ескере отырып, бұл қатынастар жиынтығы рекурсивті процестің прогресінен баяу дамиды ма, әлде критикалық нүктеге жеткенде тез өртенеді ме деп бағалау мүмкін емес.Бассейн эволюциясының геофизикалық моделіне сәйкес, орта плейстоценнен (20) бастап рифттің кеңеюі және соған байланысты шөгу баяулады, сондықтан біз негізінен 92 ка-дан кейін анықтаған кең көлемді желдеткіш түзілу процесінің негізгі себебі емес.
Орта плейстоценнен бастап климат көл суының деңгейінің негізгі бақылаушы факторы болды (26).Атап айтқанда, солтүстік бассейннің көтерілуі бұрыннан бар шығуды жауып тастады.Көлді қазіргі шығудың (21) табалдырық биіктігіне жеткенше тереңдету үшін 800 ка.Көлдің оңтүстік шетінде орналасқан бұл шығыс дымқыл аралықтарда көлдің су деңгейінің жоғарғы шегін қамтамасыз етті (оның ішінде бүгінгі күні), бірақ көлдің су деңгейі құрғақ кезеңде төмендегендіктен бассейннің жабылуына мүмкіндік берді (27).Көл деңгейін қалпына келтіру өткен 636 жылдағы құрғақ және дымқыл циклдардың алмасып тұрғанын көрсетеді.Қазба тозаңдарынан алынған дәлелдерге сәйкес, жаздың төмен күн сәулесімен байланысты төтенше құрғақшылық кезеңдері (жалпы судың > 95% азаюы) жартылай шөлді өсімдіктердің кеңеюіне әкелді, ағаштар тұрақты су жолдарымен шектеледі (27).Бұл (көлдің) төменгі деңгейлері ағаш таксоны есебінен шөптердің (80% немесе одан да көп) және ксерофиттердің (Amaranthaceae) жоғары үлесін және жалпы түрлердің төмен байлығын көрсететін тозаң спектрлерімен корреляцияланады (25).Керісінше, көл қазіргі деңгейге жақындағанда, Африканың таулы ормандарымен тығыз байланысты өсімдіктер әдетте көл жағасына дейін [теңіз деңгейінен шамамен 500 м биіктікте (масл)] таралады.Бүгінгі таңда африкалық таулы ормандар шамамен 1500 массадан жоғары шағын дискретті дақтарда ғана пайда болады (25, 28).
Соңғы экстремалды құрғақшылық кезеңі 104-тен 86 мыңға дейін болды.Осыдан кейін, көл деңгейі жоғары жағдайға оралғанымен, шөптер мен шөп ингредиенттері көп болатын ашық миомбо ормандары кең таралған (27, 28).Африканың ең маңызды таулы орман таксоны - Подокарп қарағайы, ол ешқашан 85 ка-дан кейін бұрынғы жоғары көл деңгейіне ұқсас мәнге дейін қалпына келмеген (85 ка-дан кейін 10,7 ± 7,6%, ал 85 КА-ға дейінгі ұқсас көл деңгейі 29,8 ± 11,8% құрайды) ).Маргалеф индексі (Dmg) сондай-ақ өткен 85 ка түрлердің байлығы бұрынғы тұрақты жоғары көл деңгейінен (тиісінше 2,3 ± 0,20 және 4,6 ± 1,21), мысалы, 420 және 345 ка (Қосымша) салыстырғанда 43% төмен екенін көрсетеді. мәтін және S5 және S6 суреттері) (25).Шамамен уақыттан алынған тозаң үлгілері.88-ден 78 ка-ға дейін, сондай-ақ Compositae тозаңының жоғары пайызы бар, бұл өсімдіктердің бұзылғанын және адамдар аумақты алып жатқан ең ескі күннің қателік диапазонында екенін көрсете алады.
Біз климаттық аномалия әдісін (29) 85 ка дейін және одан кейін бұрғыланған керндердің палеоэкологиялық және палеоклиматтық деректерін талдау үшін қолданамыз және өсімдіктер, түрлердің көптігі және жауын-шашын арасындағы экологиялық байланысты және таза климаттық болжамды ажырату гипотезасын зерттейміз.~550 ка негізгі диск режимі.Бұл трансформацияланған экожүйеге көл толтыратын жауын-шашын жағдайлары мен өрттер әсер етеді, бұл түрлердің және жаңа өсімдіктер комбинацияларының болмауынан көрінеді.Соңғы құрғақ кезеңнен кейін кейбір орман элементтері ғана қалпына келтірілді, соның ішінде зәйтүн майы сияқты африкалық тау ормандарының отқа төзімді құрамдас бөліктері және Селтис сияқты тропикалық маусымдық ормандардың отқа төзімді компоненттері (Қосымша мәтін және S5 сурет) ( 25).Бұл гипотезаны тексеру үшін біз тәуелсіз айнымалылар (21) және өрт жиілігінің жоғарылауы (25) әсер етуі мүмкін көмір мен тозаң сияқты тәуелді айнымалылар ретінде остракод пен аутигенді минералды алмастырғыштардан алынған көл суының деңгейлерін модельдедік.
Бұл комбинациялар арасындағы ұқсастықты немесе айырмашылықты әртүрлі уақытта тексеру үшін біз негізгі координаталық талдау (PCoA) үшін Подокарптың (мәңгі жасыл ағаш), шөптің (шөп) және зәйтүннің (Африка тау ормандарының отқа төзімді құрамдас бөлігі) тозаңын пайдаландық, және миомбо (бүгінгі орманның негізгі құрамдас бөлігі).Әрбір комбинация пайда болған кезде көл деңгейін білдіретін интерполяцияланған бетке PCoA графигін салу арқылы біз тозаң комбинациясы жауын-шашынға қатысты қалай өзгеретінін және бұл қатынас 85 ка-дан кейін қалай өзгеретінін зерттедік (3-сурет және S7 сурет).85 ка дейін граминді негіздегі үлгілер құрғақ жағдайға, ал подокарпқа негізделген үлгілер ылғалды жағдайларға біріктірілді.Керісінше, 85 ка-дан кейінгі үлгілер 85 ка дейінгі үлгілердің көпшілігімен топтастырылған және әртүрлі орташа мәндерге ие, бұл олардың құрамы ұқсас жауын-шашын жағдайлары үшін әдеттен тыс екенін көрсетеді.Олардың PCoA-дағы позициясы Olea және miombo әсерін көрсетеді, олардың екеуі де отқа бейімді жағдайларда қолайлы.85 ка кейінгі үлгілерде Подокарп қарағайы 78 және 79 ка аралығындағы аралық басталғаннан кейін пайда болған қатарынан үш үлгіде ғана көп болды.Бұл жауын-шашынның бастапқы көбеюінен кейін, орман ақыры құламай тұрып, қысқа уақытқа қалпына келген сияқты.
Әрбір нүкте 1-суреттегі қосымша мәтінді және жас үлгісін пайдалана отырып, берілген уақыт нүктесінде бір тозаң үлгісін көрсетеді. S8.Вектор өзгеріс бағыты мен градиентін көрсетеді, ал ұзағырақ вектор күштірек трендті білдіреді.Астыңғы беті жауын-шашынның өкілі ретінде көлдің су деңгейін білдіреді;қара көк жоғарырақ.PCoA мүмкіндігі мәндерінің орташа мәні 85 ка (қызыл гауһар) кейінгі деректер және 85 ка (сары гауһар) дейінгі ұқсас көл деңгейлерінен алынған барлық деректер үшін берілген.Бүкіл 636 ка деректерін пайдалана отырып, «үлгіленген көл деңгейі» -0,130-σ және -0,198-σ аралығындағы көл деңгейінің ПСА орташа меншікті мәніне жақын.
Тозаң, көл суының деңгейі және көмір арасындағы байланысты зерттеу үшін біз жалпы «қоршаған ортаны» (тозаң, көл суының деңгейі және көмір деректер матрицасы арқылы ұсынылған) салыстыру үшін параметрлік емес көп өлшемді дисперсия талдауын (NP-MANOVA) қолдандық. және 85 ка ауысудан кейін.Біз осы деректер матрицасында табылған вариация мен ковариация 85 ка дейінгі және кейінгі статистикалық маңызды айырмашылықтар екенін анықтадық (1-кесте).
Батыс көлінің шетіндегі фитолиттер мен топырақтардан алынған жерүсті палеоэкологиялық деректеріміз көл проксиіне негізделген интерпретацияға сәйкес келеді.Бұлар көлдің су деңгейінің жоғары болуына қарамастан, ландшафттың қазіргідей ашық орманды алқап пен орманды шабындықтар басым ландшафтқа айналғанын көрсетеді (25).Бассейннің батыс шетіндегі фитолиттер үшін талданған барлық орындар ~45 қа-дан кейін және ылғалды жағдайларды көрсететін ағаш жамылғысының көп мөлшерін көрсетеді.Дегенмен, олар мульчаның көп бөлігі бамбук пен дүрбелең шөптері өскен ашық орманды алқап түрінде деп санайды.Фитолит деректері бойынша отқа төзімді емес пальмалар (Arecaceae) тек көлдің жағасында ғана кездеседі, ал ішкі археологиялық орындарда сирек кездеседі немесе мүлдем жоқ (S8 кесте) (30).
Жалпы айтқанда, соңғы плейстоцендегі ылғалды, бірақ ашық жағдайларды жердегі палеозольдерден де анықтауға болады (19).Мванганда ауылының археологиялық орнынан алынған лагуна сазды және батпақты топырақ карбонатын 40-28 ккал BP (бұрын калибрленген Цяньаньни) дейін байқауға болады (S4 кесте).Читимве қабатындағы карбонатты топырақ қабаттары әдетте түйінді әкті (Бкм) және аргиллді және карбонатты (Btk) қабаттар болып табылады, бұл салыстырмалы геоморфологиялық тұрақтылықтың орналасуын және алысқа созылатын аллювиалды желдеткіштен баяу шөгуді көрсетеді Шамамен 29 кал ка BP (Қосымша) мәтін).Ежелгі желдеткіштердің қалдықтарында түзілген эрозияға ұшыраған, қатайған латеритті топырақ (литтік жыныс) ашық ландшафт жағдайларын (31) және күшті маусымдық жауын-шашынды (32) көрсетеді, бұл жағдайлардың ландшафтқа үздіксіз әсерін көрсетеді.
Бұл ауысуда өрттің рөліне қолдау бұрғылау керндерінің жұпталған макрокөмір жазбаларынан келеді және Орталық бассейннен (MAL05-1B/1C) көмір ағыны әдетте шамамен өсті.175 карта.Шамамен олардың арасында көптеген шыңдар келеді.135 және 175 ка және 85 және 100 ка кейін көл деңгейі қалпына келді, бірақ орман және түрлердің байлығы қалпына келмеді (Қосымша мәтін, 2-сурет және S5 сурет).Көмір ағыны мен көл шөгінділерінің магниттік сезімталдығы арасындағы байланыс ұзақ мерзімді өрт тарихының үлгілерін де көрсете алады (33).Lyons және т.б. деректерін пайдаланыңыз.(34) Малави көлі 85 кадан кейін өртенген ландшафтты тоздыруды жалғастырды, бұл оң корреляцияны білдіреді (Спирмен Rs = 0,2542 және P = 0,0002; S7 кесте), ал ескі шөгінділер қарама-қарсы қатынасты көрсетеді (Rs = -0,2509 және P < 0,0001).Солтүстік бассейнде қысқа MAL05-2A өзегі ең терең танысу нүктесіне ие, ал ең жас Тоба туфы ~74-75 ка (35) құрайды.Оның ұзақ мерзімді перспективасы болмаса да, ол археологиялық деректер алынған бассейннен тікелей кіріс алады.Солтүстік бассейндегі көмір жазбалары Тоба крипто-тефра белгісінен бері археологиялық деректер жиі кездесетін кезеңде терригендік көмірдің түсуі тұрақты түрде артқанын көрсетеді (2В-сурет).
Техногендік өрттердің дәлелі ландшафттық масштабта қасақана пайдалануды, аумақта көбірек немесе көбірек тұтануды тудыратын кең таралған популяцияны, ағаш астындағы ормандарды жинау арқылы отынның қолжетімділігін өзгертуді немесе осы әрекеттердің комбинациясын көрсетуі мүмкін.Заманауи аңшы-жинаушылар отты жемдік сыйақыларды белсенді түрде өзгерту үшін пайдаланады (2).Олардың қызметі жыртқыштардың көптігін арттырады, мозаикалық ландшафтты сақтайды және сукцессиялық кезеңдердің термиялық әртүрлілігі мен гетерогенділігін арттырады (13).От жылыту, тамақ дайындау, қорғаныс және қоғамдасу сияқты жердегі әрекеттер үшін де маңызды (14).Табиғи найзағайдан тыс өртті орналастырудағы кішігірім айырмашылықтар орманның сабақтастығын, отынның қолжетімділігін және атыс маусымын өзгертуі мүмкін.Ағаш жамылғысының және астыңғы ағаштардың қысқаруы эрозияны күшейтуі мүмкін, ал бұл аймақтағы түрлердің әртүрлілігінің жоғалуы африкалық таулы орман қауымдастықтарының жоғалуымен тығыз байланысты (25).
MSA басталғанға дейінгі археологиялық жазбаларда адамның өртті бақылауы жақсы орнатылған (15), бірақ осы уақытқа дейін оны ландшафтты басқару құралы ретінде пайдалану тек бірнеше палеолиттік контексттерде ғана жазылған.Олардың арасында Австралияда бар.40 ка (36), Таулы Жаңа Гвинея.45 мың (37) бейбітшілік келісімі.Борнео ойпатындағы 50 ка Ниах үңгірі (38).Америкада адамдар осы экожүйелерге алғаш рет енген кезде, әсіресе соңғы 20 ка (16) жасанды тұтану өсімдіктер мен жануарлар қауымдастығын қайта конфигурациялаудың негізгі факторы болып саналды.Бұл тұжырымдар тиісті дәлелдерге негізделуі керек, бірақ археологиялық, геологиялық, геоморфологиялық және палеоэкологиялық деректердің тікелей қабаттасуы жағдайында себептілік аргументі күшейтілді.Африканың жағалау суларының теңіздегі негізгі деректері бұрын өткен шамамен 400 ка (9) өрт өзгерістерінің дәлелдерін келтірсе де, мұнда біз тиісті археологиялық, палеоэкологиялық және геоморфологиялық деректер жиынтығынан адам әсерінің дәлелдерін келтіреміз.
Палеоэкологиялық жазбалардағы техногендік өрттерді анықтау өрт әрекеттері мен өсімдіктердің уақытша немесе кеңістіктік өзгерістерін дәлелдеуді талап етеді, бұл өзгерістер тек климаттық параметрлермен болжалмағанын және өрт жағдайларындағы өзгерістер мен адам жағдайындағы өзгерістер арасындағы уақыттық/кеңістіктік сәйкестік. жазбалар (29) Мұнда, Малави көлінің бассейнінде MSA-ның кең таралуының және аллювиальды желдеткіштің пайда болуының алғашқы дәлелі шамамен аймақтық өсімдіктердің негізгі қайта құрылуының басында болды.85 карта.MAL05-1B/1C өзегіндегі көмірдің көптігі көмір өндіру мен тұндырудың аймақтық тенденциясын көрсетеді, қалған 636 ка рекордымен салыстырғанда шамамен 150 ка (S5, S9 және S10 суреттері).Бұл ауысу өрттің экожүйенің құрамын қалыптастырудағы маңызды үлесін көрсетеді, оны тек климатпен түсіндіруге болмайды.Табиғи өрт жағдайында найзағайдың тұтануы әдетте құрғақ маусымның соңында болады (39).Дегенмен, жанармай жеткілікті құрғақ болса, кез келген уақытта техногендік өрттер тұтануы мүмкін.Оқиғаның ауқымында адамдар орман астынан отын жинау арқылы отты үздіксіз өзгерте алады.Техногендік өрттің кез келген түрінің ақырғы нәтижесі оның жыл бойына және барлық масштабта созылатын ағаш өсімдіктерін көбірек тұтынуға әкелуі мүмкін.
Оңтүстік Африкада 164 ка (12) жылы отты құрал жасайтын тастарды термиялық өңдеу үшін пайдаланған.170 ка (40) өзінде-ақ от крахмалды түйнектерді пісіру құралы ретінде ерте заманда отты толық пайдаланған.Гүлденген ресурстарға бейім көрініс (41).Ландшафтық өрттер ағаш жамылғысын азайтады және адам әрекет ететін экожүйелердің анықтаушы элементтері болып табылатын шабындық және орман жамылғыларының ортасын сақтаудың маңызды құралы болып табылады (13).Өсімдік жамылғысының немесе жыртқыштың мінез-құлқын өзгертудің мақсаты техногендік жануды арттыру болса, онда бұл мінез-құлық ертедегі адамдармен салыстырғанда ерте замандағы адамдардың отты басқару және қолдану күрделілігінің жоғарылауын білдіреді және біздің отпен қарым-қатынасымыздың қиыншылыққа ұшырағанын көрсетеді. өзара тәуелділіктің ауысуы (7).Біздің талдау соңғы плейстоцендегі адамдардың отты пайдалануындағы өзгерістерді және осы өзгерістердің олардың ландшафтына және қоршаған ортаға әсерін түсінудің қосымша әдісін ұсынады.
Каронга аймағындағы соңғы төрттік аллювиальды желдеткіштердің кеңеюі орташа жауын-шашынның жоғарылауы жағдайында маусымдық жану циклінің өзгеруіне байланысты болуы мүмкін, бұл тау беткейінің эрозиясының күшеюіне әкеледі.Бұл құбылыстың механизмі өрттен туындаған бұзылулардан, су айрығының жоғарғы бөлігінің күшейген және тұрақты эрозиясынан және Малави көлінің маңындағы тау ортасындағы аллювийлік желдеткіштердің кеңеюінен туындаған су айдыны масштабындағы жауап болуы мүмкін.Бұл реакциялар жауын-шашынның жоғары жағдайлары мен ағаш жамылғысының азаюы (42) комбинациясы салдарынан өткізгіштігін төмендету, бетінің кедір-бұдырлығын азайту және ағынды ағынды арттыру үшін топырақтың қасиеттерін өзгертуді қамтуы мүмкін.Шөгінділердің қолжетімділігі бастапқыда жабын материалын аршып алу арқылы жақсарады, уақыт өте келе топырақтың беріктігі қызып, тамырдың беріктігінің төмендеуіне байланысты төмендеуі мүмкін.Топырақтың үстіңгі қабатының қабыршақтануы шөгінді ағынын жоғарылатады, ол төменгі ағысқа қарай желдеткіш тәрізді жинақталады және желдеткіш пішінде қызыл топырақтың пайда болуын тездетеді.
Көптеген факторлар ландшафттың өрт жағдайларының өзгеруіне реакциясын бақылай алады, олардың көпшілігі қысқа уақыт ішінде әрекет етеді (42-44).Бұл жерде біз байланыстыратын сигнал мыңжылдық уақыт шкаласында айқын көрінеді.Талдау және ландшафт эволюциясының үлгілері қайталанатын дала өрттерінен туындаған өсімдіктердің бұзылуына байланысты денудация жылдамдығы мыңжылдық уақыт ауқымында айтарлықтай өзгергенін көрсетеді (45, 46).Көмір және өсімдік жазбаларында байқалған өзгерістермен сәйкес келетін аймақтық қазба жазбаларының болмауы адам мінез-құлқының және қоршаған ортаның өзгеруінің шөп қоректі қауымдастықтар құрамына әсерлерін қайта құруға кедергі келтіреді.Дегенмен, ашық ландшафттарды мекендейтін ірі шөпқоректілер оларды сақтауда және ағаш өсімдіктерінің басып кетуіне жол бермеуде рөл атқарады (47).Қоршаған ортаның әртүрлі құрамдас бөліктеріндегі өзгерістердің дәлелдемелері бір уақытта болады деп күтілмеуі керек, бірақ ұзақ уақыт бойы болуы мүмкін жиынтық әсерлер қатары ретінде қарастырылуы керек (11).Климат аномалиясы әдісін (29) пайдалана отырып, біз адам әрекетін соңғы плейстоцен кезінде солтүстік Малави ландшафтын қалыптастырудың негізгі қозғаушы факторы ретінде қарастырамыз.Дегенмен, бұл әсерлер адам мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуінің бұрынғы, онша айқын емес мұрасына негізделуі мүмкін.Палеоэкологиялық жазбада ең ерте археологиялық күнге дейін пайда болған көмір шыңы кейінірек жазылғандай экологиялық жүйенің өзгеруін тудырмайтын және адамның кәсібін сенімді түрде көрсету үшін жеткілікті кен орындарын қамтымайтын антропогендік құрамды қамтуы мүмкін.
Қысқа шөгінді өзектері, мысалы, Танзаниядағы Масоко көлінің іргелес бассейніндегілер немесе Малави көліндегі қысқа шөгінділер өзектері шөптер мен орман таксондарының салыстырмалы тозаңдарының көптігінің өзгергенін көрсетеді, бұл соңғы 45 жылмен байланысты.Ка-ның табиғи климаттық өзгеруі (48-50).Дегенмен, Малави көлінің 600 кадан астам тозаң жазбаларын ұзақ мерзімді бақылау және оның жанындағы ежелгі археологиялық ландшафтты климатты, өсімдіктерді, көмірді және адам әрекетін түсінуге болады.Адамдар Малави көлі бассейнінің солтүстік бөлігінде 85 мыңға дейін пайда болуы мүмкін болса да, шамамен 85 ка, әсіресе 70 ка кейін, бұл аймақтың соңғы құрғақшылық кезеңі аяқталғаннан кейін адам тұруы үшін тартымды екенін көрсетеді.Қазіргі уақытта адамдардың отты жаңа немесе қарқынды/жиі пайдалануы табиғи климаттың өзгеруімен ұштасып, экологиялық қатынасты қалпына келтіру> 550-ка, ақырында ерте ауыл шаруашылығына дейінгі жасанды ландшафтты қалыптастырғаны анық (4-сурет).Бұрынғы кезеңдерден айырмашылығы, ландшафттың шөгінді сипаты қоршаған орта (ресурстардың таралуы), адам мінез-құлқы (әрекет үлгілері) және желдеткіштің белсендірілуі (шөгу/жерлеу) арасындағы рекурсивті қатынастың функциясы болып табылатын MSA алаңын сақтайды.
(A) туралы.400 ка: Адамды анықтау мүмкін емес.Ылғалдылық жағдайы бүгінгідей, көл деңгейі жоғары.Әртүрлі, отқа төзімді емес ағаш жамылғысы.(B) 100 ка жуық: Археологиялық деректер жоқ, бірақ адамдардың бар-жоғын көмірдің түсуі арқылы анықтауға болады.Құрғақ су айдындарында өте құрғақ жағдайлар орын алады.Тау жыныстары негізінен ашық, беткі шөгінділер шектеулі.(C) 85-60 ка шамасында: Көлдің су деңгейі жауын-шашынның көбеюіне қарай артады.Адамның бар екендігін 92 ғасырдан кейін археология арқылы анықтауға болады, ал 70 ғасырдан кейін биік таулы жерлердің өртенуі және аллювийлік желдеткіштердің кеңеюі жалғасады.Әртүрлілігі аз, отқа төзімді өсімдіктер жүйесі пайда болды.(D) Шамамен 40-20 ка: Солтүстік бассейндегі көмірдің қоршаған ортаға түсуі өсті.Аллювийлік желдеткіштердің қалыптасуы жалғасты, бірақ осы кезеңнің соңында әлсірей бастады.Бұрынғы 636 мың рекордпен салыстырғанда, көл деңгейі жоғары және тұрақты болып қалды.
Антропоцен мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан тауашаларды құру мінез-құлқының жинақталуын білдіреді және оның ауқымы тек қазіргі Хомо сапиенске тән (1, 51).Заманауи контексте, ауыл шаруашылығының енгізілуімен техногендік ландшафттар өмір сүруін жалғастыруда және күшейеді, бірақ олар ажырату емес, плейстоцен кезінде қалыптасқан үлгілердің жалғасы болып табылады (52).Солтүстік Малавиден алынған деректер экологиялық өтпелі кезең ұзаққа созылатын, күрделі және қайталанатын болуы мүмкін екенін көрсетеді.Трансформацияның бұл ауқымы ерте замандағы адамдардың күрделі экологиялық білімін көрсетеді және олардың бүгінгі біздің ғаламдық басым түрге айналуын көрсетеді.
Томпсон және т.б. сипаттаған хаттамаға сәйкес, зерттеу аймағындағы артефактілер мен тастардың сипаттамаларын орнында зерттеу және жазу.(53).Сынақ шұңқырын орналастыру және негізгі алаңды қазу, соның ішінде микроморфология және фитолит сынамаларын алу Томпсон және т.б. сипаттаған хаттамаға сәйкес жүргізілді.(18) және Wright және т.б.(19).Аймақтың Малави геологиялық барлау картасына негізделген біздің географиялық ақпараттық жүйенің (ГАЖ) картасы Читимве төсектері мен археологиялық орындар арасындағы айқын корреляцияны көрсетеді (S1 сурет).Каронга аймағындағы геологиялық және археологиялық сынақ шұңқырлары арасындағы интервал ең кең өкілді үлгіні алу болып табылады (S2 сурет).Каронганың геоморфологиясы, геологиялық жасы және археологиялық зерттеулері далалық зерттеудің төрт негізгі әдісін қамтиды: жаяу жүргіншілерді түсіру, археологиялық сынақ шұңқырлары, геологиялық сынақ шұңқырлары және учаскенің егжей-тегжейлі қазбалары.Бұл әдістер бірге Каронганың солтүстігіндегі, орталықтағы және оңтүстігіндегі Читимве төсегінің негізгі экспозициясының сынамасын алуға мүмкіндік береді (S3 сурет).
Жаяу жүргіншілерді зерттеу аймағындағы артефактілер мен тас белгілерін орнында зерттеу және жазу Томпсон және басқалар сипаттаған хаттамаға сәйкес жүргізілді.(53).Бұл тәсілдің екі негізгі мақсаты бар.Біріншісі, мәдени жәдігерлердің эрозияға ұшыраған жерлерін анықтау, содан кейін жерленген ортадан мәдени жәдігерлерді in situ қалпына келтіру үшін осы жерлерде тау жоғары қарай археологиялық сынақ шұңқырларын орналастыру.Екінші мақсат – артефактілердің таралуын, олардың сипаттамаларын және жақын маңдағы тас материалдардың көзімен байланысын ресми түрде жазу (53).Бұл жұмыста үш адамнан тұратын команда 2-ден 3 метрге дейінгі қашықтықты жалпы 147,5 сызықтық километрге дейін жүріп, Читимве төсектерінің көп бөлігін басып өтті (S6 кесте).
Жұмыс алдымен бақыланатын артефакт үлгілерін барынша арттыру үшін Читимве төсектеріне назар аударды, екіншіден, әртүрлі шөгінді бірліктерді кесіп өтетін көл жағасынан биік таулы жерлерге дейінгі ұзын сызықты учаскелерге назар аударды.Бұл батыс таулы таулар мен көл жағасы арасында орналасқан артефактілер тек Читимве қабатына немесе соңғы плейстоцен және голоцен шөгінділеріне қатысты екендігі туралы негізгі байқауды растайды.Басқа кен орындарында табылған артефактілер жердің сыртында, ландшафттың басқа жерлерінен көшірілген, бұл олардың көптігінен, көлемінен және ауа райының бұзылу дәрежесінен көрінеді.
Археологиялық сынақ шұңқыры орнында және негізгі алаңды қазу, соның ішінде микроморфология және фитолит сынамаларын алу Томпсон және т.б. сипаттаған хаттамаға сәйкес жүргізілді.(18, 54) және Wright және т.б.(19, 55).Негізгі мақсат - үлкен ландшафттағы артефактілер мен желдеткіш тәрізді шөгінділердің жер асты таралуын түсіну.Артефактілер әдетте эрозия шөгіндінің жоғарғы бөлігін алып тастай бастаған шеттерін қоспағанда, Читимве төсектерінің барлық жерлерінде терең көмілген.Бейресми тергеу барысында екі адам Малави үкіметінің геологиялық картасында карта белгілері ретінде көрсетілген Читимве төсектерінің жанынан өтті.Бұл адамдар Chitimwe Bed шөгіндісінің иығына тап болған кезде, олар шөгіндіден эрозияға ұшыраған артефактілерді бақылай алатын шетімен жүре бастады.Қазбаларды белсенді эрозияға ұшырайтын артефактілерден сәл жоғары қарай (3-тен 8 м-ге дейін) еңкейту арқылы қазба олардың құрамындағы шөгіндіге қатысты орнында орналасуын бүйір жағынан кең көлемде қазуды қажет етпей-ақ аша алады.Сынақ шұңқырлары келесі ең жақын шұңқырдан 200-ден 300 метрге дейінгі қашықтықта орналасады, осылайша Читимве қабатындағы шөгінділер мен оның құрамындағы артефактілердегі өзгерістерді түсіреді.Кейбір жағдайларда сынақ шұңқырынан кейін толық көлемдегі қазба алаңына айналған учаске анықталды.
Барлық сынақ шұңқырлары 1 × 2 м шаршыдан басталады, солтүстік-оңтүстікке қарайды және шөгіндінің түсі, құрылымы немесе мазмұны айтарлықтай өзгермесе, 20 см ерікті бірліктерде қазылады.5 мм құрғақ електен біркелкі өтетін барлық қазылған шөгінділердің седиментологиясы мен топырақ қасиеттерін жазып алыңыз.Егер шөгу тереңдігі 0,8-ден 1 м-ден асатын болса, екі шаршы метрдің бірінде қазуды тоқтатып, екіншісінде қазуды жалғастырыңыз, осылайша тереңірек қабаттарға қауіпсіз кіру үшін «қадам» жасаңыз.Содан кейін қазуды түпкі тау жынысына жеткенше жалғастырыңыз, кем дегенде 40 см археологиялық стерильді шөгінділер артефактілер концентрациясынан төмен немесе қазбаны жалғастыру үшін тым қауіпті (терең) болады.Кейбір жағдайларда шөгу тереңдігі сынақ шұңқырын үшінші шаршы метрге дейін кеңейтіп, траншеяға екі қадаммен кіруі керек.
Геологиялық сынақ шұңқырлары бұрын Читимве төсектерінің геологиялық карталарда ерекше қызыл түсіне байланысты пайда болатынын көрсетті.Оларға кең көлемді ағындар мен өзен шөгінділері және аллювийлік желбезек шөгінділері кірсе, олар әрқашан қызыл болып көрінбейді (19).Геология Сынақ шұңқыры шөгінділердің жер асты қабаттарын ашу үшін аралас жоғарғы шөгінділерді жоюға арналған қарапайым шұңқыр ретінде қазылған.Бұл қажет, өйткені Читимве қабаты параболикалық төбеге эрозияға ұшырайды, ал еңісте әдетте анық табиғи бөліктер немесе кесінділер түзбейтін опырылған шөгінділер бар.Сондықтан бұл қазбалар не Читимве қабатының жоғарғы жағында өтті, болжам бойынша Читимве қабаты мен төменде плиоцендік Чивондо қабаты арасында жер асты байланысы болды немесе олар өзен террассаларының шөгінділерінің мерзімін белгілеу қажет жерде болды (55).
Толық ауқымды археологиялық қазбалар, әдетте, сынақ шұңқырларына немесе еңістен эрозияға ұшыраған көптеген мәдени жәдігерлерді көруге болатын жерлерде негізделген көптеген ин-ситуалды тас құралдар жиынтығын уәде ететін жерлерде жүргізіледі.Негізгі қазылған мәдени жәдігерлер 1×1 м шаршыдан бөлек қазылған шөгінді бірліктерден табылды.Егер артефактілердің тығыздығы жоғары болса, қазу қондырғысы 10 немесе 5 см шүмег болып табылады.Барлық тастан жасалған бұйымдар, қазба сүйектер және охра әр ірі қазба кезінде сызылған және өлшемде шектеу жоқ.Экранның өлшемі 5 мм.Егер қазба жұмыстары кезінде мәдени жәдігерлер табылса, оларға бірегей штрих-код сызбасының табу нөмірі беріледі, ал сол сериядағы табу нөмірлері сүзгіден өткен ашылымдарға беріледі.Мәдени жәдігерлер тұрақты сиямен таңбаланып, үлгілік жапсырмалары бар қаптарға салынып, сол фондағы басқа мәдени жәдігерлермен бірге қапшықтарға салынады.Талдау жүргізілгеннен кейін барлық мәдени жәдігерлер Каронга мәдени-музей орталығында сақталады.
Барлық қазба жұмыстары табиғи қабаттарға сәйкес жүргізіледі.Бұлар түкіргіштерге бөлінеді, ал түкіріктің қалыңдығы артефакт тығыздығына байланысты (мысалы, артефакт тығыздығы төмен болса, түтіктің қалыңдығы жоғары болады).Фондық деректер (мысалы, шөгінділердің қасиеттері, фондық қатынастар және кедергі мен артефакт тығыздығын бақылаулар) Access дерекқорында жазылады.Барлық координат деректері (мысалы, сегменттерде сызылған нәтижелер, контекстік биіктік, шаршы бұрыштар және үлгілер) Universal Transvers Mercator (UTM) координаттарына негізделген (WGS 1984, Zone 36S).Негізгі сайтта барлық нүктелер UTM солтүстігіне мүмкіндігінше жақын жергілікті желіге салынған Nikon Nivo C сериялы 5 дюймдік жалпы станция арқылы жазылады.Әрбір қазба алаңының солтүстік-батыс бұрышының орналасуы және әрбір қазба алаңының орналасуы Шөгіндінің мөлшері S5 кестеде келтірілген.
Барлық қазылған бірліктердегі седиментология және топырақтану сипаттамалары бөлімі Америка Құрама Штаттарының ауылшаруашылық бөлігінің класс бағдарламасы (56) арқылы жазылды.Шөгінді бірліктері түйіршік өлшемі, бұрыштық және төсеніш сипаттамалары негізінде анықталады.Тұнба қондырғысымен байланысты қалыптан тыс қосындылар мен бұзылуларға назар аударыңыз.Топырақтың дамуы жер астындағы топырақта сесквиоксид немесе карбонаттың жиналуымен анықталады.Жер асты үгілу (мысалы, тотығу-тотықсыздану, қалдық марганец түйіндерінің түзілуі) де жиі тіркеледі.
OSL үлгілерін жинау орны қай фация шөгінділердің көмілу жасының ең сенімді бағасын бере алатынын бағалау негізінде анықталады.Сынама алу орнында аутигенді шөгінді қабатын ашу үшін траншеялар қазылды.Тұнба профиліне мөлдір емес болат түтікті (диаметрі шамамен 4 см және ұзындығы шамамен 25 см) енгізу арқылы OSL анықтау үшін пайдаланылатын барлық үлгілерді жинаңыз.
OSL танысуы иондаушы сәулеленудің әсерінен кристалдардағы (мысалы, кварц немесе дала шпаты) ұсталған электрондар тобының өлшемін өлшейді.Бұл сәулеленудің көп бөлігі қоршаған ортадағы радиоактивті изотоптардың ыдырауынан туындайды, ал тропиктік ендіктердегі қосымша компоненттердің аз мөлшері ғарыштық сәуле түрінде пайда болады.Ұсталған электрондар кристалға тасымалдау кезінде (нөлге келтіру оқиғасы) немесе фотондарды анықтай алатын сенсорда (мысалы, фотокөбейткіш түтік немесе зарядталған камера) жарықтандыру орын алатын зертханада пайда болатын жарық әсер еткенде шығарылады. байланыстыру құрылғысы) Төменгі бөлік электрон негізгі күйге оралғанда шығарады.Өлшемдері 150 және 250 мкм аралығындағы кварц бөлшектері електен өткізу, қышқылмен өңдеу және тығыздықты бөлу арқылы бөлінеді және алюминий пластинаның бетіне орнатылған немесе 300 x 300 мм ұңғымаға бұрғыланған шағын аликвоттар (<100 бөлшектер) ретінде пайдаланылады. бөлшектер алюминий табада талданады.Көмілген доза әдетте бір аликвоттық регенерация әдісімен бағаланады (57).Дәндер алған сәулелену дозасын бағалаудан басқа, OSL анықтауы гамма-спектроскопия немесе нейтронды белсендіру талдауын пайдалана отырып, жиналған үлгінің шөгіндісіндегі радионуклидтердің концентрациясын өлшеу арқылы доза жылдамдығын бағалауды және ғарыштық дозаның анықтамалық үлгісін анықтауды қажет етеді. жерлеу.Соңғы жасты анықтау жерлеу дозасын доза жылдамдығына бөлу арқылы жүзеге асырылады.Дегенмен, бір дәнмен немесе дәндер тобымен өлшенетін дозада өзгеріс болған кезде, пайдаланылатын тиісті көмілген дозаны анықтау үшін статистикалық модель қажет.Бұл жерде көмілген доза орталық дәуір үлгісін пайдалана отырып, бір аликвотты анықтау жағдайында немесе бір бөлшекті анықтау жағдайында соңғы қоспа үлгісін (58) пайдалана отырып есептеледі.
Үш тәуелсіз зертхана осы зерттеу үшін OSL талдауын жасады.Әрбір зертхана үшін егжей-тегжейлі жеке әдістер төменде көрсетілген.Тұтастай алғанда, біз бір дәнді талдауды қолданудың орнына шағын аликвоттарға (ондаған дәндер) OSL анықтауын қолдану үшін регенеративті доза әдісін қолданамыз.Себебі регенеративті өсу эксперименті кезінде шағын үлгінің қалпына келу жылдамдығы төмен (<2%), ал OSL сигналы табиғи сигнал деңгейінде қанықпайды.Жасты анықтаудың зертхана аралық консистенциясы, сыналған стратиграфиялық профильдердің ішіндегі және арасындағы нәтижелердің сәйкестігі, карбонатты жыныстардың 14С жасының геоморфологиялық интерпретациясымен сәйкестігі осы бағалаудың негізгі негізі болып табылады.Әрбір зертхана бір астық келісімін бағалады немесе жүзеге асырды, бірақ оның осы зерттеуде пайдалануға жарамсыз екенін тәуелсіз түрде анықтады.Әрбір зертхана ұстанатын егжей-тегжейлі әдістер мен талдау хаттамалары қосымша материалдар мен әдістерде берілген.
Бақыланатын қазбалардан табылған тас артефактілері (BRU-I; CHA-I, CHA-II және CHA-III; MGD-I, MGD-II және MGD-III; және SS-I) метрикалық жүйе мен сапаға негізделген. сипаттамалары.Әрбір дайындаманың салмағын және ең үлкен өлшемін өлшеңіз (салмақты өлшеу үшін сандық таразының көмегімен 0,1 г; барлық өлшемдерді өлшеу үшін Mitutoyo цифрлық штангенциркульін пайдалану - 0,01 мм).Барлық мәдени жәдігерлер шикізатқа (кварц, кварцит, шақпақтас және т.б.), түйір өлшеміне (жұқа, орташа, ірі), дән мөлшерінің біркелкілігіне, түсіне, қабықша түрі мен жабуына, үгілу/шетінің дөңгелектенуіне және техникалық дәрежесіне қарай жіктеледі. (толық немесе бөлшектелген) өзектер немесе үлпек, үлпек/бұрыш бөліктері, балғалы тастар, гранаталар және т.б.).
Өзек максималды ұзындығы бойынша өлшенеді;максималды ені;ені 15%, 50% және 85% ұзындық;максималды қалыңдығы;қалыңдығы 15%, 50% және 85% ұзындық.Жарты шар тәрізді тіндердің (радиалды және Леваллуа) өзегінің көлемдік қасиеттерін бағалау үшін де өлшеулер жүргізілді.Бұзылған және сынған өзектер де қалпына келтіру әдісіне сәйкес жіктеледі (бір платформалы немесе көп платформалы, радиалды, Леваллуа және т.б.), ал қабыршақты тыртықтар өзек ұзындығының ≥15 мм және ≥20% есептеледі.5 немесе одан аз 15 мм шрамы бар өзектер «кездейсоқ» деп жіктеледі.Бүкіл өзек бетінің кортикальды жабуы жазылады, ал әр жақтың салыстырмалы кортикальды жабуы жарты шар тәрізді тіннің өзегінде жазылады.
Парақ максималды ұзындығы бойынша өлшенеді;максималды ені;ені 15%, 50% және 85% ұзындық;максималды қалыңдығы;қалыңдығы 15%, 50% және 85% ұзындық.Қалған бөліктерге (проксимальды, ортаңғы, дистальды, оң жақта бөлінген және сол жақта бөлінген) сәйкес фрагменттерді сипаттаңыз.Ұзарту максималды ұзындықты максималды енге бөлу арқылы есептеледі.Тұтас тілім мен проксимальды тілім фрагменттерінің платформа енін, қалыңдығын және сыртқы платформа бұрышын өлшеңіз және платформаларды дайындық дәрежесіне қарай жіктеңіз.Кортикальды қамтуды және барлық кесінділер мен фрагменттерде орналасуын жазыңыз.Дистальды жиектер аяқталу түріне қарай жіктеледі (қауырсын, топса және үстіңгі шанышқы).Толық кесіндіде алдыңғы кесіндідегі тыртықтың саны мен бағытын жазыңыз.Кездескен кезде Кларксон (59) белгілеген хаттамаға сәйкес модификацияның орнын және инвазивтілігін жазып алыңыз.Қалпына келтіру әдістері мен алаңның тұнбасының тұтастығын бағалау үшін қазба комбинацияларының көпшілігі үшін жөндеу жоспарлары басталды.
Сынақ шұңқырларынан алынған тас артефактілер (CS-TP1-21, SS-TP1-16 және NGA-TP1-8) бақыланатын қазбаға қарағанда қарапайым схема бойынша сипатталған.Әрбір артефакт үшін келесі сипаттамалар жазылды: шикізат, бөлшектердің өлшемі, кортекстің жабылуы, өлшем дәрежесі, ауа-райының/жиектің зақымдалуы, техникалық құрамдас бөліктер және фрагменттердің сақталуы.Қабыршақтардың және өзектердің диагностикалық ерекшеліктеріне сипаттамалық жазбалар жазылады.
Шөгінділердің толық блоктары қазбалар мен геологиялық траншеялардағы ашық учаскелерден кесілді.Бұл тастар гипстік таңғыштармен немесе дәретхана қағазымен және орауыш таспамен бекітілген, содан кейін Германиядағы Тюбинген университетінің геологиялық археология зертханасына жеткізілген.Онда үлгіні 40°C температурада кем дегенде 24 сағат кептіреді.Содан кейін олар 7:3 пропорциясында өспейтін полиэфирлі шайыр мен стирол қоспасын қолданып, вакуумда өңделеді.Метилэтилкетон пероксиді катализатор ретінде пайдаланылады, шайыр-стирол қоспасы (3-тен 5 мл/л).Шайыр қоспасы гельденгеннен кейін қоспаны толығымен қатайту үшін үлгіні 40°C температурада кемінде 24 сағат қыздырыңыз.Плитка арасымен шыңдалған үлгіні 6 × 9 см кесектерге кесіңіз, оларды шыны слайдқа жабыстырыңыз және оларды 30 мкм қалыңдығына дейін ұнтақтаңыз.Алынған кесінділер планшетті сканердің көмегімен сканерленді және жазық поляризацияланған жарық, көлденең поляризацияланған жарық, қиғаш түскен жарық және жалаң көзбен және үлкейту (×50-ден ×200) көмегімен көк флуоресценция арқылы талданды.Терминологиясы мен жұқа қималардың сипаттамасы Stoops (60) және Courty және т.б. жариялаған нұсқауларға сәйкес келеді.(61).> 80 см тереңдіктен жиналған топырақ түзетін карбонат түйіндері жартысы сіңдірілген және стандартты стереомикроскоп пен петрографиялық микроскоп пен катодолюминесценция (CL) зерттеу микроскопы арқылы жұқа тілімдерге (4,5 × 2,6 см) жасауға болатындай етіп екіге бөлінеді. .Карбонат түрлерін бақылау өте сақтықпен жүргізіледі, өйткені топырақ түзуші карбонаттың түзілуі тұрақты бетке байланысты, ал жер асты суларының карбонатының түзілуі жер бетіне немесе топыраққа тәуелсіз.
Топырақ түзетін карбонатты түйіндердің кесілген бетінен сынамалар бұрғыланды және әртүрлі талдаулар үшін екі есе қысқартылды.FS Германияның Тюбинген қаласында орналасқан жұқа тілімдерді зерттеу үшін Геоархеология жұмыс тобының стандартты стерео және петрографиялық микроскоптарын және Эксперименттік минералогия жұмыс тобының CL микроскоптарын пайдаланды.Радиокөміртекті анықтау қосалқы үлгілері шамамен 100 жыл бұрын тағайындалған аумақтан дәл бұрғылар арқылы бұрғыланды.Түйіндердің екінші жартысы кеш қайта кристалдану, бай минералды қосындылар немесе кальцит кристалдарының өлшемдерінің үлкен өзгерістері бар аймақтарды болдырмау үшін диаметрі 3 мм.MEM-5038, MEM-5035 және MEM-5055 A үлгілері үшін бірдей протоколды орындау мүмкін емес.Бұл үлгілер борпылдақ шөгінді үлгілерінен таңдалады және жұқа кесінділер үшін жартысын кесу үшін тым кішкентай.Дегенмен, іргелес шөгінділердің (соның ішінде карбонатты түйіндердің) сәйкес микроморфологиялық үлгілеріне жұқа кесінділік зерттеулер жүргізілді.
Біз 14C анықтау үлгілерін Джорджия университетіндегі қолданбалы изотоптарды зерттеу орталығына (CAIS) тапсырдық, Афина, АҚШ.Карбонат үлгісі СО2 түзу үшін эвакуацияланған реакциялық ыдыста 100% фосфор қышқылымен әрекеттеседі.Басқа реакция өнімдерінен СО2 үлгілерін төмен температурада тазарту және графитке каталитикалық түрлендіру.Графит 14C/13C қатынасы 0,5-МэВ жеделдеткіш масс-спектрометр көмегімен өлшенді.Үлгі қатынасын қымыздық қышқылы I стандартымен (NBS SRM 4990) өлшенген қатынаспен салыстырыңыз.Фон ретінде Каррара мәрмірі (МАГАТЭ С1), ал екінші стандарт ретінде травертин (МАГАТЭ С2) пайдаланылады.Нәтиже қазіргі көміртегінің пайызы ретінде көрсетіледі және келтірілген калибрленбеген күн 5568 жыл 14С жартылай шығарылу кезеңін пайдалана отырып, 1950 жылға дейінгі радиокөміртекті жылдармен (BP жылдары) берілген.Қате 1-σ ретінде келтірілген және статистикалық және эксперименттік қатені көрсетеді.Изотоптар арақатынасы масс-спектрометриясы арқылы өлшенген δ13C мәніне сүйене отырып, Тубингендегі (Германия) биогеология зертханасының C. Wissing CAIS-те өлшенген UGAMS-35944r-дан басқа изотопты фракциялау күнін хабарлады.6887В үлгісі екі данада талданды.Ол үшін кесу бетінде көрсетілген сынама алу аймағынан түйіннен (UGAMS-35944r) екінші қосалқы үлгіні бұрғылаңыз.Оңтүстік жарты шарда қолданылатын INTCAL20 калибрлеу қисығы (S4 кесте) (62) барлық үлгілердің атмосфералық фракциясын 14C-ден 2-σ-ге дейін түзету үшін пайдаланылды.