Homo sapiens modern kanë marrë pjesë në një numër të madh transformimesh të ekosistemit, por është e vështirë të zbulohet origjina ose pasojat e hershme të këtyre sjelljeve.Arkeologjia, gjeokronologjia, gjeomorfologjia dhe të dhënat paleomjedisore nga Malawi verior dokumentojnë marrëdhënien në ndryshim midis pranisë së foragjerëve, organizimit të ekosistemit dhe formimit të tifozëve aluvialë në Pleistocenin e Vonë.Pas rreth shekullit të 20-të, u formua një sistem i dendur artifaktesh mezolitike dhe tifozësh aluvialë.92,000 vjet më parë, në mjedisin paleo-ekologjik, nuk kishte asnjë analog në të dhënat e mëparshme 500,000-vjeçare.Të dhënat arkeologjike dhe analizat kryesore të koordinatave tregojnë se zjarret e hershme të shkaktuara nga njeriu lehtësuan kufizimet sezonale të ndezjes, duke ndikuar në përbërjen e bimësisë dhe erozionin.Kjo, e kombinuar me ndryshimet e reshjeve të nxitura nga klima, përfundimisht çoi në një tranzicion ekologjik në peizazhin e hershëm artificial para-bujqësor.
Njerëzit modernë janë nxitës të fuqishëm të transformimit të ekosistemit.Për mijëra vjet, ata kanë ndryshuar mjedisin gjerësisht dhe qëllimisht, duke ndezur debatin se kur dhe si u shfaq ekosistemi i parë i dominuar nga njeriu (1).Gjithnjë e më shumë dëshmi arkeologjike dhe etnografike tregojnë se ekziston një numër i madh ndërveprimesh rekursive midis foragjerëve dhe mjedisit të tyre, gjë që tregon se këto sjellje janë baza e evolucionit të specieve tona (2-4).Të dhënat fosile dhe gjenetike tregojnë se Homo sapiens ekzistonte në Afrikë afërsisht 315,000 vjet më parë (ka).Të dhënat arkeologjike tregojnë se kompleksiteti i sjelljeve që ndodhin në të gjithë kontinentin është rritur ndjeshëm në të kaluarën rreth 300 deri në 200 ka.Fundi i Pleistocenit (chibanian) (5).Që nga shfaqja jonë si specie, njerëzit kanë filluar të mbështeten në inovacionin teknologjik, marrëveshjet sezonale dhe bashkëpunimin kompleks social për të lulëzuar.Këto atribute na mundësojnë të përfitojmë nga mjediset dhe burimet e pabanuara ose ekstreme më parë, kështu që sot njerëzit janë speciet e vetme të kafshëve mbarë-globale (6).Zjarri luajti një rol kyç në këtë transformim (7).
Modelet biologjike tregojnë se përshtatshmëria ndaj ushqimit të gatuar mund të gjurmohet të paktën 2 milionë vjet më parë, por deri në fund të Pleistocenit të Mesëm u shfaqën prova konvencionale arkeologjike të kontrollit të zjarrit (8).Bërthama e oqeanit me të dhënat e pluhurit nga një zonë e madhe e kontinentit afrikan tregon se në miliona vitet e fundit, kulmi i karbonit elementar u shfaq pas rreth 400 ka, kryesisht gjatë kalimit nga periudha ndërglaciale në atë akullnajore, por gjithashtu ndodhi gjatë holoceni (9).Kjo tregon se para rreth 400 ka, zjarret në Afrikën Sub-Sahariane nuk ishin të zakonshme dhe kontributet njerëzore ishin të rëndësishme në Holocen (9).Zjarri është një mjet i përdorur nga barinjtë gjatë gjithë Holocenit për të kultivuar dhe mirëmbajtur kullotat (10).Sidoqoftë, zbulimi i sfondit dhe ndikimit ekologjik të përdorimit të zjarrit nga gjuetarët-mbledhës në Pleistocenin e hershëm është më i ndërlikuar (11).
Zjarri quhet një mjet inxhinierik për manipulimin e burimeve si në etnografi ashtu edhe në arkeologji, duke përfshirë përmirësimin e kthimit të mjeteve të jetesës ose modifikimin e lëndëve të para.Këto aktivitete zakonisht lidhen me planifikimin publik dhe kërkojnë shumë njohuri ekologjike (2, 12, 13).Zjarret në shkallë peizazhi u mundësojnë gjuetarëve-mbledhësve të largojnë gjahun, të kontrollojnë dëmtuesit dhe të rrisin produktivitetin e habitatit (2).Zjarri në vend promovon gatimin, ngrohjen, mbrojtjen e grabitqarëve dhe kohezionin social (14).Megjithatë, shkalla në të cilën zjarret e gjuetarëve-mbledhësve mund të rikonfigurojnë komponentët e peizazhit, të tilla si struktura e komunitetit ekologjik dhe topografia, është shumë e paqartë (15, 16).
Pa të dhëna të vjetruara arkeologjike dhe gjeomorfologjike dhe regjistrime të vazhdueshme mjedisore nga vende të shumta, të kuptuarit e zhvillimit të ndryshimeve ekologjike të shkaktuara nga njeriu është problematik.Të dhënat afatgjata të depozitave të liqeneve nga Lugina e Riftit të Madh në Afrikën Jugore, të kombinuara me të dhënat e lashta arkeologjike në zonë, e bëjnë atë një vend për të hetuar ndikimet ekologjike të shkaktuara nga Pleistoceni.Këtu, ne raportojmë mbi arkeologjinë dhe gjeomorfologjinë e një peizazhi të gjerë të Epokës së Gurit në Afrikën jug-qendrore.Më pas, ne e lidhëm atë me të dhëna paleomjedisore që përfshijnë >600 ka për të përcaktuar dëshminë më të hershme të bashkimit të sjelljes njerëzore dhe transformimit të ekosistemit në kontekstin e zjarreve të shkaktuara nga njeriu.
Ne siguruam një kufi moshe të paraportuar më parë për shtratin Chitimwe në distriktin Karonga, i vendosur në skajin verior të pjesës veriore të Malavisë në Luginën e Riftit të Afrikës jugore (Figura 1) (17).Këta shtretër përbëhen nga aluviale të tokës së kuqe dhe sedimente lumore, që mbulojnë rreth 83 kilometra katrorë, që përmbajnë miliona produkte guri, por nuk ka mbetje organike të ruajtura, si kockat (teksti plotësues) (18).Të dhënat tona të dritës së ngacmuar optikisht (OSL) nga të dhënat e Tokës (Figura 2 dhe tabelat S1 deri në S3) ndryshuan moshën e shtratit Chitimwe në Pleistocenin e Vonë, dhe mosha më e vjetër e aktivizimit të ventilatorit aluvial dhe varrosjes së epokës së gurit është rreth 92 ka ( 18, 19).Shtresa aluviale dhe e lumit Chitimwe mbulon liqenet dhe lumenjtë e shtresës Chiwondo Pliocene-Pleistocene nga një moskonformitet me kënd të ulët (17).Këto depozitime ndodhen në pykën e thyerjes përgjatë buzës së liqenit.Konfigurimi i tyre tregon ndërveprimin midis luhatjeve të nivelit të liqenit dhe thyerjeve aktive që shtrihen në Pliocen (17).Megjithëse veprimi tektonik mund të ketë prekur topografinë rajonale dhe shpatin e piemonteve për një kohë të gjatë, aktiviteti i thyerjes në këtë zonë mund të jetë ngadalësuar që nga Pleistoceni i Mesëm (20).Pas ~ 800 ka dhe deri pak pas orës 100 ka, hidrologjia e Liqenit Malawi është e drejtuar kryesisht nga klima (21).Prandaj, asnjëra nga këto nuk është shpjegimi i vetëm për formimin e tifozëve aluvialë në Pleistocenin e Vonë (22).
(A) Vendndodhja e stacionit afrikan në lidhje me reshjet moderne (yll);bluja është më e lagësht dhe e kuqja është më e thatë (73);kutia në të majtë tregon liqenin Malawi dhe zonat përreth MAL05-2A dhe MAL05-1B Vendndodhja e bërthamës /1C (pika vjollce), ku zona Karonga është theksuar si një skicë e gjelbër dhe vendndodhja e shtratit Luchamange është theksuar si një kuti e bardhë.(B) Pjesa veriore e pellgut të Malavisë, që tregon topografinë e hijes së kodrës në lidhje me bërthamën MAL05-2A, shtratin e mbetur të Chitimwe (njollë kafe) dhe vendndodhjen e gërmimit të Projektit të Mesolitit të Hershëm Malawi (MEMSAP) (pika e verdhë) );CHA, Chaminadë;MGD, fshati Mwanganda;NGA, Ngara;SS, Sadara Jugore;VIN, foto e bibliotekës letrare;WW, Beluga.
Mosha e qendrës OSL (vija e kuqe) dhe diapazoni i gabimeve 1-σ (25% gri), të gjitha moshat OSL që lidhen me shfaqjen e objekteve in situ në Karonga.Të dhënat e moshës në raport me 125 ka të kaluara tregojnë (A) vlerësimet e densitetit të bërthamës të të gjitha moshave OSL nga sedimentet e tifozëve aluvialë, duke treguar akumulimin e ventilatorit sedimentar/aluvial (cian) dhe rindërtimin e nivelit të ujit të liqenit bazuar në vlerat karakteristike të analizës së komponentit kryesor (PCA) ujore fosile dhe minerale autigjenike (21) (blu) nga bërthama MAL05-1B/1C.(B) Nga bërthama MAL05-1B/1C (e zezë, një vlerë afër 7000 me një yll) dhe bërthama MAL05-2A (gri), numri i karbonit makromolekular për gram normalizohet nga shkalla e sedimentimit.(C) Indeksi i pasurisë së specieve Margalef (Dmg) nga poleni fosil bazë MAL05-1B/1C.(D) Përqindja e polenit fosil nga Compositae, pyjet miombo dhe Olea europaea, dhe (E) Përqindja e polenit fosil nga Poaceae dhe Podocarpus.Të gjitha të dhënat e polenit janë nga bërthama MAL05-1B/1C.Numrat në krye i referohen mostrave individuale OSL të detajuara në tabelat S1 deri në S3.Dallimi në disponueshmërinë dhe rezolucionin e të dhënave është për shkak të intervaleve të ndryshme të marrjes së mostrave dhe disponueshmërisë së materialit në thelb.Figura S9 tregon dy rekorde makro karboni të konvertuara në rezultate z.
(Chitimwe) Qëndrueshmëria e peizazhit pas formimit të ventilatorit tregohet nga formimi i dheut të kuq dhe karbonateve formuese të dheut, të cilat mbulojnë sedimentet në formë ventilatori të të gjithë zonës së studimit (Teksti plotësues dhe Tabela S4).Formimi i tifozëve aluvialë të Pleistocenit të Vonë në pellgun e Liqenit të Malavi nuk është i kufizuar në zonën e Karonga.Rreth 320 kilometra në juglindje të Mozambikut, profili i thellësisë së nukleideve kozmogjenike tokësore të 26Al dhe 10Be kufizon formimin e shtratit Luchamange të tokës së kuqe aluviale në 119 deri në 27 ka (23).Ky kufizim i gjerë i moshës është në përputhje me kronologjinë tonë OSL për pjesën perëndimore të pellgut të Liqenit Malawi dhe tregon zgjerimin e tifozëve aluvialë rajonalë në Pleistocenin e Vonë.Kjo mbështetet nga të dhënat nga të dhënat e bërthamës së liqenit, të cilat tregojnë se shkalla më e lartë e sedimentimit shoqërohet me rreth 240 ka, e cila ka një vlerë veçanërisht të lartë në rreth.130 dhe 85 ka (tekst plotësues) (21).
Dëshmia më e hershme e vendbanimeve njerëzore në këtë zonë lidhet me sedimentet Chitimwe të identifikuara në ~92 ± 7 ka.Ky rezultat bazohet në 605 m3 sedimente të gërmuara nga 14 gërmime arkeologjike të kontrollit të hapësirës nën centimetër dhe 147 m3 sedimente nga 46 gropa provë arkeologjike, të kontrolluara vertikalisht deri në 20 cm dhe të kontrolluara horizontalisht deri në 2 metra (teksti plotësues dhe figurat S1 deri në S3) Përveç kësaj, ne vëzhguam gjithashtu 147.5 kilometra, rregulluam 40 gropa gjeologjike për testim dhe analizuam më shumë se 38,000 relike kulturore nga 60 prej tyre (Tabela S5 dhe S6) (18).Këto hetime dhe gërmime të gjera tregojnë se megjithëse njerëzit e lashtë, duke përfshirë njerëzit e hershëm modernë, mund të kenë jetuar në zonë rreth 92 vjet më parë, akumulimi i sedimenteve të lidhura me ngritjen dhe më pas stabilizimin e liqenit Malawi nuk ruajti dëshmi arkeologjike deri në formimin e shtratit Chitimwe.
Të dhënat arkeologjike mbështesin përfundimin se në fund të Kuaternarit, zgjerimi në formë tifoze dhe aktivitetet njerëzore në Malavi veriore ekzistonin në numër të madh dhe reliket kulturore i përkisnin llojeve të pjesëve të tjera të Afrikës që lidhen me njerëzit e hershëm modernë.Shumica e objekteve janë bërë nga guralecë lumi kuarcit ose kuarci, me reduktim radial, Levallois, platformë dhe bërthamës të rastësishme (Figura S4).Artefaktet morfologjike diagnostikuese i atribuohen kryesisht teknikës specifike të tipit Levallois të Epokës Mesolitike (MSA), e cila ka qenë të paktën rreth 315 ka në Afrikë deri më tani (24).Shtrati më i sipërm i Chitimwe zgjati deri në holocenin e hershëm, duke përmbajtur ngjarje të shpërndara pak të Epokës së Gurit të Vonë dhe u zbulua se kishte lidhje me Gjuetarët e Pleistocenit të vonë dhe Holocenit në të gjithë Afrikën.Në të kundërt, traditat e veglave prej guri (të tilla si veglat e mëdha prerëse) që zakonisht lidhen me Pleistocenin e Mesëm të Hershëm janë të rralla.Aty ku ndodhën këto, ato u gjetën në sedimente që përmbajnë MSA në Pleistocenin e vonë, jo në fazat e hershme të depozitimit (Tabela S4) (18).Megjithëse zona ekzistonte në ~ 92 ka, periudha më përfaqësuese e aktivitetit njerëzor dhe depozitimi i tifozëve aluvial ndodhi pas ~ 70 ka, e përcaktuar mirë nga një grup moshash OSL (Figura 2).Ne e konfirmuam këtë model me 25 mosha OSL të publikuara dhe 50 të papublikuara më parë (Figura 2 dhe tabelat S1 deri në S3).Këto tregojnë se nga gjithsej 75 përcaktime të moshës, 70 janë nxjerrë nga sedimentet pas afërsisht 70 ka.Figura 2 tregon 40 moshat e lidhura me artefaktet MSA in-situ, në lidhje me treguesit kryesorë paleomjedisor të publikuar nga qendra e pellgut qendror MAL05-1B/1C (25) dhe qendra veriore e pellgut MAL05-2A të pabotuar më parë të liqenit.Qymyr druri (në afërsi të ventilatorit që prodhon moshën OSL).
Duke përdorur të dhëna të freskëta nga gërmimet arkeologjike të fitoliteve dhe mikromorfologjinë e tokës, si dhe të dhëna publike mbi polenin fosil, qymyrin e madh, fosilet ujore dhe mineralet autigjenike nga thelbi i Projektit të Shpimit të Liqenit Malawi, ne rindërtuam marrëdhënien njerëzore MSA me liqenin Malawi.Zënë kushtet klimatike dhe mjedisore të së njëjtës periudhë (21).Dy agjentët e fundit janë baza kryesore për rindërtimin e thellësive relative të liqenit që datojnë në më shumë se 1200 ka (21), dhe përputhen me mostrat e polenit dhe makrokarbonit të mbledhura nga i njëjti vend në thelbin e ~636 ka (25) në të kaluarën. .Bërthamat më të gjata (MAL05-1B dhe MAL05-1C; përkatësisht 381 dhe 90 m) u mblodhën rreth 100 kilometra në juglindje të zonës së projektit arkeologjik.Një bërthamë e shkurtër (MAL05-2A; 41 m) u mblodh rreth 25 kilometra në lindje të lumit Rukulu të Veriut (Figura 1).Bërthama MAL05-2A pasqyron kushtet paleomjedisore tokësore në zonën e Kalunga, ndërsa bërthama MAL05-1B/1C nuk merr hyrje të drejtpërdrejtë të lumit nga Kalunga, kështu që mund të pasqyrojë më mirë kushtet rajonale.
Shkalla e depozitimit të regjistruar në bërthamën e përbërë të stërvitjes MAL05-1B/1C filloi nga 240 ka dhe u rrit nga vlera mesatare afatgjatë prej 0,24 në 0,88 m/ka (Figura S5).Rritja fillestare lidhet me ndryshimet në dritën e diellit të moduluar orbitale, e cila do të shkaktojë ndryshime me amplitudë të lartë në nivelin e liqenit gjatë këtij intervali (25).Megjithatë, kur ekscentriciteti i orbitës bie pas 85 ka dhe klima është e qëndrueshme, shkalla e uljes është ende e lartë (0,68 m/ka).Kjo përkoi me regjistrimin tokësor OSL, i cili tregoi prova të gjera të zgjerimit të ventilatorit aluvial pas rreth 92 ka, dhe ishte në përputhje me të dhënat e ndjeshmërisë që tregonin një korrelacion pozitiv midis erozionit dhe zjarrit pas 85 ka (teksti plotësues dhe Tabela S7).Duke pasur parasysh gamën e gabimeve të kontrollit gjeokronologjik të disponueshëm, është e pamundur të gjykohet nëse ky grup marrëdhëniesh evoluon ngadalë nga ecuria e procesit rekurziv ose shpërthen me shpejtësi kur arrin një pikë kritike.Sipas modelit gjeofizik të evolucionit të pellgut, që nga Pleistoceni i Mesëm (20), shtrirja e çarjes dhe rrëshqitja e lidhur me to janë ngadalësuar, kështu që nuk është arsyeja kryesore për procesin e gjerë të formimit të ventilatorit që kemi përcaktuar kryesisht pas 92 ka.
Që nga Pleistoceni i Mesëm, klima ka qenë faktori kryesor kontrollues i nivelit të ujit të liqenit (26).Konkretisht, ngritja e pellgut verior mbylli një dalje ekzistuese.800 ka për të thelluar liqenin derisa të arrijë lartësinë e pragut të daljes moderne (21).E vendosur në skajin jugor të liqenit, kjo dalje siguroi një kufi të sipërm për nivelin e ujit të liqenit gjatë intervaleve të lagështa (përfshirë sot), por lejoi që pellgu të mbyllej pasi niveli i ujit të liqenit binte gjatë periudhave të thata (27).Rindërtimi i nivelit të liqenit tregon alternimin e cikleve të thatë dhe të lagësht në të kaluarën 636 ka.Sipas dëshmive nga poleni fosil, periudhat ekstreme të thatësirës (>95% reduktim në totalin e ujit) të shoqëruara me rrezet e ulëta të diellit të verës kanë çuar në zgjerimin e vegjetacionit gjysmë-shkretëtirë, me pemë të kufizuara në rrugët ujore të përhershme (27).Këto nivele të ulëta (liqenore) janë të ndërlidhura me spektrat e polenit, duke treguar një përqindje të lartë barishtash (80% ose më shumë) dhe xerofite (Amaranthaceae) në kurriz të taksoneve të pemëve dhe pasurisë së përgjithshme të ulët të specieve (25).Në të kundërt, kur liqeni i afrohet niveleve moderne, bimësia e lidhur ngushtë me pyjet malore afrikane zakonisht shtrihet deri në bregun e liqenit [rreth 500 m mbi nivelin e detit (masl)].Sot, pyjet malore afrikane shfaqen vetëm në copa të vogla diskrete mbi rreth 1500 m² (25, 28).
Periudha më e fundit e thatësirës ekstreme ka ndodhur nga 104 deri në 86 ka.Pas kësaj, megjithëse niveli i liqenit u kthye në kushte të larta, pyjet e hapura të miombo-s me një sasi të madhe barishtesh dhe përbërësish barishte u bënë të zakonshme (27, 28).Taksa më e rëndësishme e pyjeve malore afrikane është pisha Podocarpus, e cila nuk është rikuperuar kurrë në një vlerë të ngjashme me nivelin e lartë të mëparshëm të liqenit pas 85 ka (10,7 ± 7,6% pas 85 ka, ndërsa niveli i ngjashëm i liqenit para 85 ka është 29,8 ± 11,8%. ).Indeksi Margalef (Dmg) tregon gjithashtu se pasuria e specieve në 85 ka të kaluar është 43% më e ulët se niveli i mëparshëm i lartë i liqenit (2,3 ± 0,20 dhe 4,6 ± 1,21, respektivisht), për shembull, midis 420 dhe 345 ka (Suplementar teksti dhe figurat S5 dhe S6) (25).Mostrat e polenit nga afërsisht kohë.88 deri në 78 ka gjithashtu një përqindje e lartë e polenit Compositae, e cila mund të tregojë se bimësia është shqetësuar dhe është brenda kufirit të gabimit të datës më të vjetër kur njerëzit pushtuan zonën.
Ne përdorim metodën e anomalisë klimatike (29) për të analizuar të dhënat paleoekologjike dhe paleoklimate të bërthamave të shpuara para dhe pas 85 ka, dhe të shqyrtojmë marrëdhënien ekologjike midis vegjetacionit, bollëkut të specieve dhe reshjeve dhe hipotezën e shkëputjes së parashikimit të pastër të klimës së konkluduar.Modaliteti bazë i drejtimit prej ~550 ka.Ky ekosistem i transformuar ndikohet nga kushtet e reshjeve të mbushura me liqene dhe zjarret, gjë që reflektohet në mungesën e specieve dhe kombinimet e reja të vegjetacionit.Pas periudhës së fundit të thatë, vetëm disa elementë pyjorë u rikuperuan, duke përfshirë përbërësit rezistent ndaj zjarrit të pyjeve malore afrikane, si vaji i ullirit, dhe përbërësit rezistent ndaj zjarrit të pyjeve tropikale sezonale, si Celtis (Teksti plotësues dhe Figura S5) 25).Për të testuar këtë hipotezë, ne modeluam nivelet e ujit të liqenit që rrjedhin nga ostrakodi dhe zëvendësuesit autigjenë të mineraleve si variabla të pavarur (21) dhe variabla të varur si qymyri dhe poleni që mund të ndikohen nga rritja e frekuencës së zjarrit (25).
Për të kontrolluar ngjashmërinë ose ndryshimin midis këtyre kombinimeve në periudha të ndryshme, ne përdorëm polen nga Podocarpus (pemë me gjelbërim të përhershëm), bar (bar) dhe ulliri (komponent rezistent ndaj zjarrit i pyjeve malore afrikane) për analizën e koordinatave kryesore (PcoA). dhe miombo (përbërësi kryesor i pyllit sot).Duke paraqitur PCoA në sipërfaqen e interpoluar që përfaqëson nivelin e liqenit kur u formua çdo kombinim, ne shqyrtuam se si ndryshon kombinimi i polenit në lidhje me reshjet dhe si ndryshon kjo marrëdhënie pas 85 ka (Figura 3 dhe Figura S7).Para 85 ka, kampionet me bazë gramine grumbulloheshin drejt kushteve të thata, ndërsa kampionet me bazë podokarpusi u grumbulluan drejt kushteve të lagështa.Në të kundërt, mostrat pas 85 ka janë të grumbulluara me shumicën e mostrave para 85 ka dhe kanë vlera mesatare të ndryshme, duke treguar se përbërja e tyre është e pazakontë për kushte të ngjashme reshjesh.Pozicioni i tyre në PCoA pasqyron ndikimin e Olea dhe miombo, të cilat të dyja favorizohen në kushte që janë më të prirura ndaj zjarrit.Në mostrat pas 85 ka, pisha Podocarpus ishte e bollshme vetëm në tre mostra të njëpasnjëshme, të cilat ndodhën pas fillimit të intervalit midis 78 dhe 79 ka.Kjo sugjeron që pas rritjes fillestare të reshjeve, pylli duket se është rikuperuar për një kohë të shkurtër përpara se të shembet përfundimisht.
Çdo pikë përfaqëson një mostër të vetme polen në një moment të caktuar kohor, duke përdorur tekstin plotësues dhe modelin e moshës në Figurën 1. S8.Vektori përfaqëson drejtimin dhe gradientin e ndryshimit, dhe një vektor më i gjatë përfaqëson një prirje më të fortë.Sipërfaqja e poshtme paraqet nivelin e ujit të liqenit si përfaqësues i reshjeve;bluja e errët është më e lartë.Vlera mesatare e vlerave të veçorive PcoA jepet për të dhënat pas 85 ka (diamanti i kuq) dhe të gjitha të dhënat nga nivelet e ngjashme të liqenit para 85 ka (diamanti i verdhë).Duke përdorur të dhënat e të gjithë 636 ka, "niveli i simuluar i liqenit" është midis -0.130-σ dhe -0.198-σ afër vlerës mesatare të nivelit të liqenit PCA.
Për të studiuar marrëdhënien midis polenit, nivelit të ujit të liqenit dhe qymyrit, ne përdorëm analizën joparametrike të variancës (NP-MANOVA) për të krahasuar "mjedisin" e përgjithshëm (të përfaqësuar nga matrica e të dhënave të polenit, nivelit të ujit të liqenit dhe qymyrit) përpara dhe pas tranzicionit 85 ka.Ne zbuluam se variacioni dhe kovarianca e gjetur në këtë matricë të të dhënave janë dallime statistikisht të rëndësishme para dhe pas 85 ka (Tabela 1).
Të dhënat tona paleomjedisore tokësore nga fitolitët dhe dherat në skajin e Liqenit Perëndimor janë në përputhje me interpretimin e bazuar në përafrimin e liqenit.Këto tregojnë se përkundër nivelit të lartë të ujit të liqenit, peizazhi është shndërruar në një peizazh të dominuar nga toka pyjore me tenda të hapura dhe kullota të pyllëzuara, njësoj si sot (25).Të gjitha vendndodhjet e analizuara për fitolite në skajin perëndimor të pellgut janë pas ~45 ka dhe tregojnë një sasi të madhe mbulese arboreale që reflekton kushtet e lagësht.Megjithatë, ata besojnë se pjesa më e madhe e mbulesës është në formën e pyjeve të hapura të tejmbushura me bambu dhe bar paniku.Sipas të dhënave të fitolitit, palmat jorezistente ndaj zjarrit (Arecaceae) ekzistojnë vetëm në breg të liqenit dhe janë të rralla ose mungojnë në zonat arkeologjike të brendshme (Tabela S8) (30).
Në përgjithësi, kushtet e lagështa por të hapura në Pleistocenin e vonë mund të konkludohen gjithashtu nga paleosolet tokësore (19).Balta e lagunës dhe karbonati i tokës kënetore nga zona arkeologjike e fshatit Mwanganda mund të gjurmohen në 40 deri në 28 kalori në BP (i kalibruar më parë Qian'anni) (Tabela S4).Shtresat e tokës karbonatike në shtratin e Chitimwe janë zakonisht shtresa gëlqerore nodulare (Bkm) dhe argjilore dhe karbonate (Btk), gjë që tregon vendndodhjen e stabilitetit relativ gjeomorfologjik dhe vendosjen e ngadaltë nga ventilatori aluvial me shtrirje të gjerë Përafërsisht 29 cal ka BP (Suplementare tekst).Toka e gërryer, e ngurtësuar e lateritit (shkëmbi litik) i formuar në mbetjet e tifozëve të lashtë tregon kushte të hapura të peizazhit (31) dhe reshje të forta sezonale (32), duke treguar ndikimin e vazhdueshëm të këtyre kushteve në peizazh.
Mbështetja për rolin e zjarrit në këtë tranzicion vjen nga të dhënat e çiftuara të makro qymyr drurit të bërthamave të stërvitjes dhe fluksi i qymyrit nga Baseni Qendror (MAL05-1B/1C) në përgjithësi është rritur nga rreth.175 letra.Një numër i madh majash pasojnë afërsisht në mes.Pas viteve 135 dhe 175 ka dhe 85 dhe 100 ka, niveli i liqenit u rikuperua, por pasuria e pyjeve dhe specieve nuk u rikuperua (Teksti plotësues, Figura 2 dhe Figura S5).Marrëdhënia midis fluksit të qymyrit dhe ndjeshmërisë magnetike të sedimenteve të liqenit mund të tregojë gjithashtu modele të historisë afatgjatë të zjarrit (33).Përdorni të dhëna nga Lyons et al.(34) Liqeni Malawi vazhdoi të gërryejë peizazhin e djegur pas 85 ka, që nënkupton një korrelacion pozitiv (Spearman's Rs = 0.2542 dhe P = 0.0002; Tabela S7), ndërsa sedimentet më të vjetra tregojnë marrëdhënien e kundërt (Rs = -0.2509 dhe P < 0.0001).Në pellgun verior, bërthama më e shkurtër MAL05-2A ka pikën më të thellë të ankorimit të datimit, dhe shtufi më i ri Toba është ~74 deri në 75 ka (35).Edhe pse i mungon një perspektivë afatgjatë, ai merr të dhëna direkt nga pellgu ku janë burimi i të dhënave arkeologjike.Regjistrimet e qymyrit të pellgut verior tregojnë se që nga shenja e kripto-tefras Toba, inputi i qymyrit terrigjen është rritur në mënyrë të qëndrueshme gjatë periudhës kur provat arkeologjike janë më të zakonshmet (Figura 2B).
Dëshmitë e zjarreve të shkaktuara nga njeriu mund të pasqyrojnë përdorim të qëllimshëm në një shkallë peizazhi, popullsi të përhapur që shkaktojnë ndezje më shumë ose më të mëdha në vend, ndryshim në disponueshmërinë e karburantit duke korrur pyjet e nënshtresës ose një kombinim të këtyre aktiviteteve.Gjuetarët modernë përdorin zjarrin për të ndryshuar në mënyrë aktive shpërblimet e kërkimit të ushqimit (2).Aktivitetet e tyre rrisin bollëkun e gjahut, ruajnë peizazhin e mozaikut dhe rrisin diversitetin termik dhe heterogjenitetin e fazave të vazhdimësisë (13).Zjarri është gjithashtu i rëndësishëm për aktivitetet në terren si ngrohja, gatimi, mbrojtja dhe shoqërimi (14).Edhe dallimet e vogla në vendosjen e zjarrit jashtë goditjeve natyrore të rrufesë mund të ndryshojnë modelet e vazhdimësisë së pyjeve, disponueshmërinë e karburantit dhe sezonalitetin e qitjes.Zvogëlimi i mbulesës së pemëve dhe pemëve nënkat ka më shumë gjasa të rrisë erozionin, dhe humbja e diversitetit të specieve në këtë zonë është e lidhur ngushtë me humbjen e komuniteteve pyjore malore afrikane (25).
Në të dhënat arkeologjike përpara fillimit të MSA, kontrolli i zjarrit nga njerëzit është vendosur mirë (15), por deri më tani, përdorimi i tij si një mjet për menaxhimin e peizazhit është regjistruar vetëm në disa kontekste paleolitike.Këto përfshijnë rreth në Australi.40 ka (36), Malësia e Guinesë së Re.45 ka (37) traktat paqeje.50 ka Niah Cave (38) në ultësirën Borneo.Në kontinentin amerikan, kur njerëzit hynë për herë të parë në këto ekosisteme, veçanërisht në të kaluarën 20 ka (16), ndezja artificiale konsiderohej si faktori kryesor në rikonfigurimin e komuniteteve bimore dhe shtazore.Këto përfundime duhet të bazohen në provat përkatëse, por në rastin e mbivendosjes së drejtpërdrejtë të të dhënave arkeologjike, gjeologjike, gjeomorfologjike dhe paleomjedisore, argumenti i shkakësisë është forcuar.Megjithëse të dhënat thelbësore detare të ujërave bregdetare të Afrikës kanë dhënë më parë prova të ndryshimeve të zjarrit në të kaluarën rreth 400 ka (9), këtu ne ofrojmë dëshmi të ndikimit njerëzor nga grupet përkatëse të të dhënave arkeologjike, paleomjedisore dhe gjeomorfologjike.
Identifikimi i zjarreve të shkaktuara nga njeriu në të dhënat paleomjedisore kërkon dëshmi të aktiviteteve të zjarrit dhe ndryshimeve kohore ose hapësinore të vegjetacionit, duke dëshmuar se këto ndryshime nuk parashikohen vetëm nga parametrat klimatikë dhe mbivendosja kohore/hapësinore midis ndryshimeve në kushtet e zjarrit dhe ndryshimeve në njerëz. të dhënat (29) Këtu, provat e para të pushtimit të përhapur të MSA dhe formimit të tifozëve aluvialë në pellgun e Liqenit Malawi ndodhën afërsisht në fillimin e një riorganizimi të madh të bimësisë rajonale.85 letra.Bollëku i qymyrit në bërthamën MAL05-1B/1C pasqyron prirjen rajonale të prodhimit dhe depozitimit të qymyrit, në afërsisht 150 ka krahasuar me pjesën tjetër të rekordit të 636 ka (Figurat S5, S9 dhe S10).Ky tranzicion tregon kontributin e rëndësishëm të zjarrit në formësimin e përbërjes së ekosistemit, i cili nuk mund të shpjegohet vetëm nga klima.Në situatat e zjarrit natyror, ndezja e rrufesë zakonisht ndodh në fund të sezonit të thatë (39).Megjithatë, nëse karburanti është mjaftueshëm i thatë, zjarret e shkaktuara nga njeriu mund të ndizen në çdo kohë.Në shkallën e vendit të ngjarjes, njerëzit mund ta ndryshojnë vazhdimisht zjarrin duke mbledhur dru zjarri nga poshtë pyllit.Rezultati përfundimtar i çdo lloj zjarri të shkaktuar nga njeriu është se ai ka potencialin të shkaktojë më shumë konsum të bimësisë drunore, që zgjat gjatë gjithë vitit dhe në të gjitha shkallët.
Në Afrikën e Jugut, qysh në vitin 164 ka (12), zjarri përdorej për trajtimin termik të gurëve të veglave.Që në vitin 170 ka (40), zjarri përdorej si mjet për gatimin e zhardhokëve niseshte, duke e shfrytëzuar plotësisht zjarrin në kohët e lashta.Burime të begata-Pamje të prirura (41).Zjarret e peizazhit zvogëlojnë mbulesën arbërore dhe janë një mjet i rëndësishëm për ruajtjen e mjediseve me kullota dhe pyje, të cilat janë elementët përcaktues të ekosistemeve të ndërmjetësuara nga njeriu (13).Nëse qëllimi i ndryshimit të bimësisë ose sjelljes së gjahut është rritja e djegies së shkaktuar nga njeriu, atëherë kjo sjellje përfaqëson një rritje të kompleksitetit të kontrollit dhe vendosjes së zjarrit nga njerëzit e hershëm modernë në krahasim me njerëzit e hershëm, dhe tregon se marrëdhënia jonë me zjarrin ka pësuar një ndryshimi i ndërvarësisë (7).Analiza jonë ofron një mënyrë shtesë për të kuptuar ndryshimet në përdorimin e zjarrit nga njerëzit në Pleistocenin e Vonë, dhe ndikimin e këtyre ndryshimeve në peizazhin dhe mjedisin e tyre.
Zgjerimi i tifozëve aluvialë të Kuaternarit të Vonë në zonën e Karongës mund të jetë për shkak të ndryshimeve në ciklin sezonal të djegies në kushtet e reshjeve më të larta se mesatarja, duke çuar në rritjen e erozionit të shpatit të kodrës.Mekanizmi i kësaj dukurie mund të jetë reagimi i shkallës së pellgut ujëmbledhës i nxitur nga shqetësimi i shkaktuar nga zjarri, erozioni i zgjeruar dhe i qëndrueshëm i pjesës së sipërme të pellgut ujëmbledhës dhe zgjerimi i tifozëve aluvialë në mjedisin e piemonteve pranë liqenit Malawi.Këto reagime mund të përfshijnë ndryshimin e vetive të tokës për të reduktuar përshkueshmërinë, për të zvogëluar vrazhdësinë e sipërfaqes dhe për të rritur rrjedhjen për shkak të kombinimit të kushteve të reshjeve të larta dhe mbulesës së reduktuar arbërore (42).Disponueshmëria e sedimenteve fillimisht përmirësohet duke hequr materialin mbulues dhe me kalimin e kohës, forca e tokës mund të ulet për shkak të ngrohjes dhe forcës së zvogëluar të rrënjës.Eksfolimi i shtresës së sipërme të tokës rrit fluksin e sedimentit, i cili akomodohet nga akumulimi në formë ventilatori në drejtim të rrymës dhe përshpejton formimin e dheut të kuq në formën e ventilatorit.
Shumë faktorë mund të kontrollojnë reagimin e peizazhit ndaj ndryshimit të kushteve të zjarrit, shumica e të cilëve funksionojnë brenda një periudhe të shkurtër kohore (42-44).Sinjali që ne shoqërojmë këtu është i dukshëm në shkallën kohore të mijëvjeçarit.Analizat dhe modelet e evolucionit të peizazhit tregojnë se me shqetësimin e vegjetacionit të shkaktuar nga zjarret e përsëritura, shkalla e zhveshjes ka ndryshuar ndjeshëm në një shkallë kohore të mijëvjeçarit (45, 46).Mungesa e të dhënave fosile rajonale që përkojnë me ndryshimet e vërejtura në të dhënat e qymyrit dhe të vegjetacionit pengon rindërtimin e efekteve të sjelljes njerëzore dhe ndryshimeve mjedisore në përbërjen e komuniteteve barngrënëse.Megjithatë, barngrënësit e mëdhenj që banojnë në peizazhe më të hapura luajnë një rol në mirëmbajtjen e tyre dhe parandalimin e pushtimit të bimësisë drunore (47).Evidenca e ndryshimeve në komponentë të ndryshëm të mjedisit nuk duhet të pritet të ndodhë njëkohësisht, por duhet parë si një seri efektesh kumulative që mund të ndodhin gjatë një periudhe të gjatë kohore (11).Duke përdorur metodën e anomalive klimatike (29), ne e konsiderojmë aktivitetin njerëzor si një faktor kryesor shtytës në formësimin e peizazhit të Malavisë veriore gjatë Pleistocenit të Vonë.Megjithatë, këto efekte mund të bazohen në trashëgiminë e mëparshme, më pak të dukshme të ndërveprimeve njeri-mjedis.Maja e qymyrit që u shfaq në të dhënat paleomjedisore përpara datës më të hershme arkeologjike mund të përfshijë një përbërës antropogjen që nuk shkakton të njëjtat ndryshime të sistemit ekologjik siç u regjistrua më vonë dhe nuk përfshin depozitime që janë të mjaftueshme për të treguar me siguri profesionin e njeriut.
Bërthamat e shkurtra të sedimentit, të tilla si ato nga pellgu ngjitur i liqenit Masoko në Tanzani, ose bërthamat më të shkurtra të sedimentit në Liqenin Malawi, tregojnë se bollëku relativ i polenit të barit dhe taksoneve pyjore ka ndryshuar, gjë që i atribuohet 45 viteve të fundit.Ndryshimi natyror i klimës së ka (48-50).Megjithatë, vetëm një vëzhgim afatgjatë i të dhënave të polenit të liqenit Malawi >600 ka, së bashku me peizazhin arkeologjik shekullor pranë tij, a është e mundur të kuptohet klima, vegjetacioni, qymyri dhe aktivitetet njerëzore.Megjithëse njerëzit ka të ngjarë të shfaqen në pjesën veriore të pellgut të Liqenit të Malavisë përpara vitit 85 ka, rreth 85 ka, veçanërisht pas 70 ka, tregojnë se zona është tërheqëse për banimin e njerëzve pas përfundimit të periudhës së fundit të thatësirës së madhe.Në këtë kohë, përdorimi i ri ose më intensiv/i shpeshtë i zjarrit nga njerëzit është padyshim i kombinuar me ndryshimet natyrore klimatike për të rindërtuar marrëdhënien ekologjike> 550-ka, dhe më në fund formoi peizazhin artificial të hershëm para-bujqësor (Figura 4).Ndryshe nga periudhat e mëparshme, natyra sedimentare e peizazhit ruan vendndodhjen MSA, e cila është një funksion i marrëdhënies rekursive midis mjedisit (shpërndarja e burimeve), sjelljes njerëzore (modelet e aktivitetit) dhe aktivizimit të tifozëve (depozitimi/varrimi në vend).
(A) Rreth.400 ka: Asnjë qenie njerëzore nuk mund të zbulohet.Kushtet e lagështa janë të ngjashme me ato të sotme, dhe niveli i liqenit është i lartë.Mbulesa arborale e larmishme, jo rezistente ndaj zjarrit.(B) Rreth 100 ka: Nuk ka të dhëna arkeologjike, por prania e njerëzve mund të zbulohet përmes fluksit të qymyrit.Kushtet jashtëzakonisht të thata ndodhin në pellgjet ujëmbledhëse të thata.Shkëmbi themelor është përgjithësisht i ekspozuar dhe sedimentet sipërfaqësore janë të kufizuara.(C) Rreth 85 deri në 60 ka: Niveli i ujit të liqenit rritet me rritjen e reshjeve.Ekzistenca e qenieve njerëzore mund të zbulohet përmes arkeologjisë pas vitit 92 ka dhe pas vitit 70 do të pasojë djegia e malësive dhe zgjerimi i aluvialeve.Është shfaqur një sistem vegjetacioni më pak i larmishëm dhe rezistent ndaj zjarrit.(D) Rreth 40 deri në 20 ka: Futja mjedisore e qymyrit në pellgun verior është rritur.Formimi i tifozëve aluvial vazhdoi, por filloi të dobësohej në fund të kësaj periudhe.Krahasuar me rekordin e mëparshëm prej 636 ka, niveli i liqenit mbetet i lartë dhe i qëndrueshëm.
Antropoceni përfaqëson akumulimin e sjelljeve të ndërtimit të kamareve të zhvilluara gjatë mijëra viteve, dhe shkalla e tij është unike për Homo sapiens-in modern (1, 51).Në kontekstin modern, me futjen e bujqësisë, peizazhet e krijuara nga njeriu vazhdojnë të ekzistojnë dhe intensifikohen, por ato janë zgjerime të modeleve të vendosura gjatë Pleistocenit, në vend të shkëputjeve (52).Të dhënat nga Malavia veriore tregojnë se periudha e tranzicionit ekologjik mund të jetë e zgjatur, e ndërlikuar dhe e përsëritur.Kjo shkallë e transformimit pasqyron njohuritë komplekse ekologjike të njerëzve të hershëm modernë dhe ilustron transformimin e tyre në speciet tona dominuese globale sot.
Sipas protokollit të përshkruar nga Thompson et al., hetimi në vend dhe regjistrimi i objekteve dhe karakteristikave të kalldrëmit në zonën e studimit.(53).Vendosja e gropës së provës dhe gërmimi i zonës kryesore, duke përfshirë mikromorfologjinë dhe kampionimin e fitolitit, ndoqi protokollin e përshkruar nga Thompson et al.(18) dhe Wright et al.(19).Harta jonë e sistemit të informacionit gjeografik (GIS) e bazuar në hartën e vëzhgimit gjeologjik të Malavisë të rajonit tregon një korrelacion të qartë midis shtretërve të Chitimwe dhe vendeve arkeologjike (Figura S1).Intervali midis gropave të provës gjeologjike dhe arkeologjike në zonën e Karongës është për të kapur kampionin më të gjerë përfaqësues (Figura S2).Gjeomorfologjia, epoka gjeologjike dhe studimet arkeologjike të Karonga përfshijnë katër metoda kryesore të vëzhgimit në terren: sondazhet e këmbësorëve, gropat e provës arkeologjike, gropat e provës gjeologjike dhe gërmimet e detajuara në terren.Së bashku, këto teknika lejojnë marrjen e mostrave të ekspozimit kryesor të shtratit Chitimwe në veri, qendror dhe jug të Karonga (Figura S3).
Hetimi në vend dhe regjistrimi i objekteve dhe veçorive të kalldrëmit në zonën e vëzhgimit të këmbësorëve ndoqi protokollin e përshkruar nga Thompson et al.(53).Kjo qasje ka dy qëllime kryesore.E para është të identifikohen vendet ku janë gërryer reliket kulturore dhe më pas të vendosen gropa testimi arkeologjike përpjetë në këto vende për të rivendosur reliket kulturore in situ nga mjedisi i varrosur.Qëllimi i dytë është që të regjistrohet zyrtarisht shpërndarjen e objekteve, karakteristikat e tyre dhe marrëdhëniet e tyre me burimin e materialeve prej guri aty pranë (53).Në këtë punë, një ekip prej tre personash eci në një distancë prej 2 deri në 3 metra për një total prej 147.5 kilometrash lineare, duke përshkuar shumicën e shtretërve të vizatuar Chitimwe (Tabela S6).
Puna fillimisht u fokusua në shtretërit e Chitimwe për të maksimizuar mostrat e objekteve të vëzhguara dhe së dyti u përqendrua në seksione të gjata lineare nga bregu i liqenit deri në malësitë që përshkojnë njësi të ndryshme sedimentare.Kjo konfirmon një vëzhgim kryesor se objektet e vendosura midis malësive perëndimore dhe bregut të liqenit lidhen vetëm me shtratin Chitimwe ose me sedimentet më të fundit të Pleistocenit të Vonë dhe Holocenit.Artefaktet e gjetura në depozita të tjera janë jashtë vendit, të zhvendosura nga vende të tjera në peizazh, siç mund të shihet nga bollëku, madhësia dhe shkalla e tyre e motit.
Gropa e provës arkeologjike në vend dhe gërmimi i zonës kryesore, duke përfshirë mikromorfologjinë dhe kampionimin e fitolitit, ndoqi protokollin e përshkruar nga Thompson et al.(18, 54) dhe Wright et al.(19, 55).Qëllimi kryesor është të kuptojmë shpërndarjen nëntokësore të objekteve dhe sedimenteve në formë ventilatori në peizazhin më të madh.Artefaktet zakonisht varrosen thellë në të gjitha vendet në shtretërit e Chitimwe, me përjashtim të skajeve, ku erozioni ka filluar të heqë majën e sedimentit.Gjatë hetimit jozyrtar, dy persona kaluan pranë shtretërve të Chitimwe, të cilët u shfaqën si karakteristika të hartës në hartën gjeologjike të qeverisë së Malavisë.Kur këta njerëz ndeshën në shpatullat e sedimentit të shtratit Chitimwe, ata filluan të ecnin përgjatë skajit, ku mund të vëzhgonin objektet e gërryera nga sedimenti.Duke i anuar gërmimet pak lart (3 deri në 8 m) nga artefaktet që gërryhen në mënyrë aktive, gërmimi mund të zbulojë pozicionin e tyre in-situ në raport me sedimentin që i përmban, pa pasur nevojë për gërmime të gjera anash.Gropat e provës vendosen në mënyrë që ato të jenë 200 deri në 300 metra larg nga gropa tjetër më e afërt, duke kapur kështu ndryshimet në sedimentin e shtratit Chitimwe dhe artefaktet që ai përmban.Në disa raste, gropa e provës zbuloi një vend që më vonë u bë një vend gërmimi në shkallë të plotë.
Të gjitha gropat e provës fillojnë me një katror 1 × 2 m, me pamje nga veri-jug dhe gërmohen në njësi arbitrare prej 20 cm, përveç nëse ngjyra, tekstura ose përmbajtja e sedimentit ndryshon ndjeshëm.Regjistroni sedimentologjinë dhe vetitë e tokës të të gjitha sedimenteve të gërmuara, të cilat kalojnë në mënyrë të barabartë përmes një sitë të thatë 5 mm.Nëse thellësia e depozitimit vazhdon të kalojë 0,8 deri në 1 m, ndaloni të gërmoni në një nga dy metra katrorë dhe vazhdoni të gërmoni në tjetrin, duke formuar kështu një "hap" në mënyrë që të mund të futeni në shtresa më të thella në mënyrë të sigurt.Më pas vazhdoni të gërmoni derisa të arrihet shkëmbi themelor, të paktën 40 cm sedimente sterile arkeologjike janë nën përqendrimin e artefakteve, ose gërmimi bëhet shumë i pasigurt (i thellë) për të vazhduar.Në disa raste, thellësia e depozitimit duhet të zgjasë gropën e provës në një metër katror të tretë dhe të futet në kanal në dy hapa.
Gropat e provave gjeologjike kanë treguar më parë se shtretërit Chitimwe shpesh shfaqen në hartat gjeologjike për shkak të ngjyrës së tyre të kuqe të veçantë.Kur ato përfshijnë përrenj dhe sedimente lumore të gjera, dhe sedimente aluviale të tifozëve, ato nuk shfaqen gjithmonë të kuqe (19).Gjeologjia Gropa e provës u gërmua si një gropë e thjeshtë e krijuar për të hequr sedimentet e sipërme të përziera për të zbuluar shtresat nëntokësore të sedimenteve.Kjo është e nevojshme sepse shtrati Chitimwe është gërryer në një kodër parabolike dhe ka sedimente të shembur në shpat, të cilat zakonisht nuk formojnë pjesë të qarta natyrore ose prerje.Prandaj, këto gërmime ose u zhvilluan në majë të shtratit Chitimwe, me sa duket kishte kontakt nëntokësor midis shtratit Chitimwe dhe shtratit Chiwondo të Pliocenit më poshtë, ose ato u zhvilluan aty ku duhej të datoheshin sedimentet e tarracës së lumit (55).
Gërmimet arkeologjike në shkallë të plotë kryhen në vende që premtojnë një numër të madh montimesh veglash prej guri në vend, zakonisht të bazuara në gropa provë ose vende ku mund të shihen një numër i madh relikesh kulturore që gërryhen nga shpati.Reliket kryesore kulturore të gërmuara u gjetën nga njësi sedimentare të gërmuara veçmas në një katror 1 × 1 m.Nëse dendësia e objekteve është e lartë, njësia e gërmimit është një grykë 10 ose 5 cm.Të gjitha produktet prej guri, kockat fosile dhe okër u nxorrën gjatë çdo gërmimi të madh dhe nuk ka asnjë kufizim për madhësinë.Madhësia e ekranit është 5 mm.Nëse gjatë procesit të gërmimit zbulohen relike kulturore, atyre do t'u caktohet një numër unik i zbulimit të vizatimit të barkodit dhe numrat e zbulimit në të njëjtën seri do t'u caktohen zbulimeve të filtruara.Reliket kulturore janë të shënuara me bojë të përhershme, të vendosura në thasë me etiketa ekzemplarësh dhe të grumbulluara së bashku me relike të tjera kulturore nga i njëjti sfond.Pas analizës, të gjitha reliket kulturore ruhen në Qendrën Kulturore dhe Muzeale të Karongës.
Të gjitha gërmimet kryhen sipas shtresave natyrore.Këto ndahen në hell, dhe trashësia e pështymës varet nga dendësia e artefaktit (për shembull, nëse dendësia e artefaktit është e ulët, trashësia e pështymës do të jetë e lartë).Të dhënat e sfondit (për shembull, vetitë e sedimentit, marrëdhëniet e sfondit dhe vëzhgimet e ndërhyrjeve dhe densitetit të objekteve) regjistrohen në bazën e të dhënave Access.Të gjitha të dhënat e koordinatave (për shembull, gjetjet e nxjerra në segmente, lartësia e kontekstit, këndet katrore dhe mostrat) bazohen në koordinatat Universal Transverse Mercator (UTM) (WGS 1984, Zone 36S).Në vendin kryesor, të gjitha pikat regjistrohen duke përdorur një stacion total Nikon Nivo C 5″, i cili është ndërtuar në një rrjet lokal sa më afër veriut të UTM-së.Vendndodhja e këndit veriperëndimor të secilit vend gërmimi dhe vendndodhja e secilit vend gërmimi Sasia e sedimentit është dhënë në tabelën S5.
Seksioni i karakteristikave të sedimentologjisë dhe shkencës së tokës për të gjitha njësitë e gërmuara u regjistrua duke përdorur Programin e Klasës së Pjesës Bujqësore të Shteteve të Bashkuara (56).Njësitë sedimentare janë të specifikuara në bazë të madhësisë së kokrrizave, këndshmërisë dhe karakteristikave të shtratit.Vini re përfshirjet dhe shqetësimet jonormale që lidhen me njësinë e sedimentit.Zhvillimi i tokës përcaktohet nga akumulimi i sekuoksidit ose karbonatit në tokën nëntokësore.Gjithashtu shpesh regjistrohet moti nëntokësor (për shembull, redoks, formimi i nyjeve të mbetura të manganit).
Pika e grumbullimit të mostrave OSL përcaktohet në bazë të vlerësimit se cilat facie mund të prodhojnë vlerësimin më të besueshëm të moshës së varrimit të sedimentit.Në vendin e marrjes së mostrave, u hapën llogore për të ekspozuar shtresën sedimentare autigjene.Mblidhni të gjitha mostrat e përdorura për datimin OSL duke futur një tub çeliku të errët (rreth 4 cm në diametër dhe rreth 25 cm në gjatësi) në profilin e sedimentit.
Datimi OSL mat madhësinë e grupit të elektroneve të bllokuara në kristale (të tilla si kuarci ose feldspat) për shkak të ekspozimit ndaj rrezatimit jonizues.Pjesa më e madhe e këtij rrezatimi vjen nga prishja e izotopeve radioaktive në mjedis, dhe një sasi e vogël e përbërësve shtesë në gjerësitë gjeografike tropikale shfaqen në formën e rrezatimit kozmik.Elektronet e kapura lirohen kur kristali ekspozohet ndaj dritës, e cila ndodh gjatë transportit (ngjarje zero) ose në laborator, ku ndriçimi ndodh në një sensor që mund të zbulojë fotone (për shembull, një tub fotoshumësues ose një aparat fotografik me një ngarkesë pajisje bashkuese) Pjesa e poshtme lëshon kur elektroni kthehet në gjendjen bazë.Grimcat e kuarcit me një madhësi midis 150 dhe 250 μm ndahen me anë të sitës, trajtimit me acid dhe ndarjes së densitetit dhe përdoren si pjesë të vogla (<100 grimca) të montuara në sipërfaqen e një pllake alumini ose të shpuara në një pus 300 x 300 mm. grimcat analizohen në një tigan alumini.Doza e varrosur zakonisht vlerësohet duke përdorur një metodë të rigjenerimit të një sasie të vetme (57).Përveç vlerësimit të dozës së rrezatimit të marrë nga kokrrat, datimi OSL kërkon gjithashtu vlerësimin e shkallës së dozës duke matur përqendrimin e radionuklidit në sedimentin e kampionit të mbledhur duke përdorur spektroskopinë gama ose analizën e aktivizimit të neutronit, dhe përcaktimin e mostrës referuese të dozës kozmike Vendndodhja dhe thellësia e varrimi.Përcaktimi përfundimtar i moshës arrihet duke e ndarë dozën e varrimit me shkallën e dozës.Megjithatë, kur ka një ndryshim në dozën e matur nga një kokërr e vetme ose grup kokrrizash, nevojitet një model statistikor për të përcaktuar dozën e duhur të groposjes që do të përdoret.Doza e groposur llogaritet këtu duke përdorur modelin e epokës qendrore, në rastin e datimit me një sasi të vetme, ose në rastin e datimit me një grimcë, duke përdorur një model përzierjeje të fundme (58).
Tre laboratorë të pavarur kryen analiza OSL për këtë studim.Metodat individuale të detajuara për secilin laborator janë paraqitur më poshtë.Në përgjithësi, ne përdorim metodën e dozës rigjeneruese për të aplikuar datimin OSL në pjesë të vogla (dhjetëra kokrra) në vend që të përdorim analizën e vetme të kokrrizave.Kjo ndodh sepse gjatë eksperimentit të rritjes rigjeneruese, shkalla e rikuperimit të një kampioni të vogël është e ulët (<2%) dhe sinjali OSL nuk është i ngopur në nivelin e sinjalit natyror.Konsistenca ndërlaboratorike e përcaktimit të moshës, konsistenca e rezultateve brenda dhe ndërmjet profileve stratigrafike të testuara dhe konsistenca me interpretimin gjeomorfologjik të moshës 14C të shkëmbinjve karbonatikë janë baza kryesore për këtë vlerësim.Çdo laborator vlerësoi ose zbatoi një marrëveshje të vetme kokërr, por në mënyrë të pavarur përcaktoi se ajo nuk ishte e përshtatshme për t'u përdorur në këtë studim.Metodat e detajuara dhe protokollet e analizave të ndjekura nga çdo laborator jepen në materialet dhe metodat shtesë.
Artefaktet prej guri të gjetura nga gërmimet e kontrolluara (BRU-I; CHA-I, CHA-II dhe CHA-III; MGD-I, MGD-II dhe MGD-III; dhe SS-I) bazohen në sistemin metrik dhe cilësinë karakteristikat.Matni peshën dhe madhësinë maksimale të secilës pjesë të punës (duke përdorur një peshore dixhitale për të matur peshën është 0,1 g; duke përdorur një kaliper dixhital Mitutoyo për të matur të gjitha dimensionet është 0,01 mm).Të gjitha reliket kulturore klasifikohen gjithashtu sipas lëndëve të para (kuarc, kuarcit, strall, etj.), madhësisë së kokrrizave (të imta, mesatare, të trashë), uniformitetit të madhësisë së kokrrizave, ngjyrës, llojit dhe mbulimit të korteksit, motit/rrumbullakimit të skajeve dhe shkallës teknike. (të plota ose të fragmentuara) Bërthama ose thekon, thekon/copa qoshe, gurë çekiç, granata dhe të tjera).
Bërthama matet përgjatë gjatësisë së saj maksimale;gjerësia maksimale;gjerësia është 15%, 50% dhe 85% e gjatësisë;trashësia maksimale;trashësia është 15%, 50% dhe 85% e gjatësisë.Gjithashtu u kryen matje për të vlerësuar vetitë vëllimore të bërthamës së indeve hemisferike (radiale dhe Levallois).Si bërthamat e paprekura ashtu edhe ato të thyera klasifikohen sipas metodës së rivendosjes (platformë e vetme ose me shumë platforma, radiale, Levallois, etj.), dhe plagët e lëmuara numërohen në ≥15 mm dhe ≥20% të gjatësisë së bërthamës.Bërthamat me 5 ose më pak shenja 15 mm klasifikohen si "të rastësishme".Mbulimi kortikal i të gjithë sipërfaqes së bërthamës regjistrohet dhe mbulimi relativ kortikal i secilës anë regjistrohet në bërthamën e indit hemisferik.
Fleta matet përgjatë gjatësisë së saj maksimale;gjerësia maksimale;gjerësia është 15%, 50% dhe 85% e gjatësisë;trashësia maksimale;trashësia është 15%, 50% dhe 85% e gjatësisë.Përshkruani fragmentet sipas pjesëve të mbetura (proksimale, e mesme, distale, e ndarë në të djathtë dhe e ndarë në të majtë).Zgjatimi llogaritet duke pjestuar gjatësinë maksimale me gjerësinë maksimale.Matni gjerësinë e platformës, trashësinë dhe këndin e jashtëm të platformës së pjesës së paprekur dhe fragmenteve të fetës proksimale dhe klasifikoni platformat sipas shkallës së përgatitjes.Regjistroni mbulimin dhe vendndodhjen kortikale në të gjitha fetat dhe fragmentet.Skajet distale klasifikohen sipas llojit të përfundimit (pendë, menteshë dhe pirun i sipërm).Në fetën e plotë, shënoni numrin dhe drejtimin e mbresë në fetën e mëparshme.Kur hasni, regjistroni vendndodhjen e modifikimit dhe invazivitetin në përputhje me protokollin e vendosur nga Clarkson (59).U filluan plane rinovimi për shumicën e kombinimeve të gërmimeve për të vlerësuar metodat e restaurimit dhe integritetin e depozitimit të vendit.
Artifaktet prej guri të gjetura nga gropat e provës (CS-TP1-21, SS-TP1-16 dhe NGA-TP1-8) përshkruhen sipas një skeme më të thjeshtë sesa gërmimi i kontrolluar.Për secilin objekt, u regjistruan karakteristikat e mëposhtme: lënda e parë, madhësia e grimcave, mbulimi i korteksit, shkalla e madhësisë, dëmtimi i motit / skaji, përbërësit teknikë dhe ruajtja e fragmenteve.Regjistrohen shënime përshkruese për veçoritë diagnostike të thekoneve dhe bërthamave.
Blloqe të plota sedimenti u prenë nga seksionet e ekspozuara në gërmime dhe llogore gjeologjike.Këta gurë u fiksuan në vend me fasha suvaje ose letër higjienike dhe shirit paketimi, dhe më pas u transportuan në Laboratorin e Arkeologjisë Gjeologjike të Universitetit të Tubingenit në Gjermani.Atje, mostra thahet në 40°C për të paktën 24 orë.Më pas ato pastrohen nën vakum, duke përdorur një përzierje të rrëshirës poliestër të papromovuar dhe stirenit në një raport 7:3.Peroksidi metil etil keton përdoret si katalizator, përzierje rrëshirë-stiren (3 deri në 5 ml/l).Pasi përzierja e rrëshirës të jetë bërë xhel, ngrohni kampionin në 40°C për të paktën 24 orë për të ngurtësuar plotësisht përzierjen.Përdorni një sharrë pllakash për të prerë kampionin e ngurtësuar në copa 6 × 9 cm, ngjitini në një rrëshqitje xhami dhe bluajeni në një trashësi prej 30 μm.Fetat që rezultuan u skanuan duke përdorur një skaner me shtrat të sheshtë dhe u analizuan duke përdorur dritën e polarizuar të rrafshët, dritën e polarizuar të kryqëzuar, dritën e pjerrët të incidentit dhe fluoreshencën blu me sy të lirë dhe zmadhimin (×50 deri në ×200).Terminologjia dhe përshkrimi i seksioneve të hollë ndjekin udhëzimet e publikuara nga Stoops (60) dhe Courty et al.(61).Nyjet e karbonatit formues të tokës të mbledhura nga një thellësi prej > 80 cm priten përgjysmë në mënyrë që gjysma të mund të impregnohen dhe të kryhen në feta të holla (4,5 × 2,6 cm) duke përdorur një mikroskop standard stereo dhe mikroskop petrograf dhe mikroskop kërkimor me katodolumineshencë (CL). .Kontrolli i llojeve të karbonateve është shumë i kujdesshëm, sepse formimi i karbonatit tokaformues lidhet me sipërfaqen e qëndrueshme, ndërsa formimi i karbonatit të ujërave nëntokësore është i pavarur nga sipërfaqja apo dheu.
Kampionet janë shpuar nga sipërfaqja e prerë e nyjeve karbonate që formojnë dheun dhe janë përgjysmuar për analiza të ndryshme.FS përdori mikroskopët standardë stereo dhe petrografikë të Grupit të Punës së Gjeoarcheologjisë dhe mikroskopin CL të Grupit të Punës për Mineralogjinë Eksperimentale për të studiuar fetat e holla, të cilat të dyja ndodhen në Tübingen, Gjermani.Nën-mostrat e datimit të radiokarbonit u shpuan duke përdorur stërvitje precize nga një zonë e caktuar prej përafërsisht 100 vjeçare.Gjysma tjetër e nyjeve është 3 mm në diametër për të shmangur zonat me rikristalizim të vonë, përfshirje të pasura me minerale ose ndryshime të mëdha në madhësinë e kristaleve të kalcitit.I njëjti protokoll nuk mund të ndiqet për mostrat MEM-5038, MEM-5035 dhe MEM-5055 A.Këto mostra janë zgjedhur nga mostrat e sedimentit të lirshëm dhe janë shumë të vogla për t'u prerë në gjysmë për prerje të hollë.Megjithatë, studimet me prerje të hollë u kryen në mostrat mikromorfologjike përkatëse të sedimenteve ngjitur (përfshirë nyjet karbonate).
Ne dërguam mostra takimi 14C në Qendrën për Kërkime të Aplikuara të Izotopeve (CAIS) në Universitetin e Gjeorgjisë, Athinë, SHBA.Mostra e karbonatit reagon me acid fosforik 100% në një enë reaksioni të evakuuar për të formuar CO2.Pastrimi në temperaturë të ulët të mostrave të CO2 nga produktet e tjera të reaksionit dhe shndërrimi katalitik në grafit.Raporti i grafitit 14C/13C u mat duke përdorur një spektrometër masiv përshpejtues 0,5 MeV.Krahasoni raportin e mostrës me raportin e matur me standardin e acidit oksalik I (NBS SRM 4990).Mermer Carrara (IAEA C1) përdoret si sfond dhe travertini (IAEA C2) përdoret si standard dytësor.Rezultati shprehet si përqindje e karbonit modern dhe data e cituar e pakalibruar jepet në vite radiokarbone (vite BP) para vitit 1950, duke përdorur një gjysmë jetëgjatësi 14C prej 5568 vjetësh.Gabimi citohet si 1-σ dhe pasqyron gabimin statistikor dhe eksperimental.Bazuar në vlerën δ13C të matur me spektrometrinë e masës së raportit të izotopit, C. Wissing i Laboratorit të Biogjeologjisë në Tubingen, Gjermani, raportoi datën e fraksionimit të izotopit, me përjashtim të UGAMS-35944r të matur në CAIS.Mostra 6887B u analizua në dy kopje.Për ta bërë këtë, shponi një nën-kampion të dytë nga nyja (UGAMS-35944r) nga zona e marrjes së mostrave të treguar në sipërfaqen e prerjes.Kurba e kalibrimit INTCAL20 (Tabela S4) (62) e aplikuar në hemisferën jugore u përdor për të korrigjuar fraksionimin atmosferik të të gjitha mostrave në 14C deri në 2-σ.