Savremeni Homo sapiens sudjelovao je u velikom broju transformacija ekosistema, ali je teško otkriti porijeklo ili rane posljedice ovih ponašanja.Arheologija, geohronologija, geomorfologija i paleoekološki podaci iz sjevernog Malavija dokumentiraju promjenjivi odnos između prisustva krmnih životinja, organizacije ekosistema i formiranja aluvijalnih lepeza u kasnom pleistocenu.Otprilike nakon 20. stoljeća formiran je gust sistem mezolitskih artefakata i aluvijalnih lepeza.Prije 92.000 godina, u paleoekološkom okruženju, nije postojao analog u prethodnom zapisu od 500.000 godina.Arheološki podaci i analiza glavnih koordinata pokazuju da su rani požari koje je stvorio čovjek ublažio sezonska ograničenja paljenja, utječući na sastav vegetacije i eroziju.Ovo, u kombinaciji sa klimatskim promjenama padavina, na kraju je dovelo do ekološkog prijelaza na rani pred-poljoprivredni vještački pejzaž.
Savremeni ljudi su moćni pokretači transformacije ekosistema.Hiljadama godina, oni su značajno i namerno menjali životnu sredinu, što je izazvalo debatu o tome kada i kako se pojavio prvi ekosistem kojim dominiraju ljudi (1).Sve više arheoloških i etnografskih dokaza pokazuje da postoji veliki broj rekurzivnih interakcija između sakupljača hrane i njihovog okruženja, što ukazuje da su ova ponašanja osnova evolucije naše vrste (2-4).Fosilni i genetski podaci ukazuju da je Homo sapiens postojao u Africi prije otprilike 315.000 godina (ka).Arheološki podaci pokazuju da se složenost ponašanja koja se dešavaju širom kontinenta značajno povećala u proteklih otprilike 300 do 200 ka.Kraj pleistocena (čibanski) (5).Od našeg nastanka kao vrste, ljudi su počeli da se oslanjaju na tehnološke inovacije, sezonske aranžmane i složenu društvenu saradnju da bi napredovali.Ovi atributi nam omogućavaju da iskoristimo prethodno nenaseljena ili ekstremna okruženja i resurse, tako da su danas ljudi jedina panglobalna životinjska vrsta (6).Vatra je odigrala ključnu ulogu u ovoj transformaciji (7).
Biološki modeli pokazuju da se prilagodljivost kuhanoj hrani može pratiti do prije najmanje 2 miliona godina, ali tek krajem srednjeg pleistocena pojavili su se konvencionalni arheološki dokazi o kontroli vatre (8).Okeansko jezgro sa zapisima prašine sa velikog područja afričkog kontinenta pokazuje da se u prošlim milionima godina vrhunac elementarnog ugljika pojavio nakon oko 400 ka, uglavnom tokom prijelaza iz interglacijalnog u glacijalni period, ali i tokom holocen (9).Ovo pokazuje da prije oko 400 ka, požari u podsaharskoj Africi nisu bili uobičajeni, a ljudski doprinos je bio značajan u holocenu (9).Vatra je oruđe koje su pastiri koristili tokom holocena za obradu i održavanje travnjaka (10).Međutim, otkrivanje pozadine i ekološkog utjecaja upotrebe vatre od strane lovaca-sakupljača u ranom pleistocenu je složenije (11).
Vatra se naziva inženjerskim alatom za manipulaciju resursima i u etnografiji i u arheologiji, uključujući poboljšanje povrata sredstava za život ili modifikaciju sirovina.Ove aktivnosti su obično vezane za javno planiranje i zahtijevaju dosta ekološkog znanja (2, 12, 13).Požari u pejzažnim razmjerima omogućavaju lovcima-sakupljačima da otjeraju plijen, kontrolišu štetočine i povećaju produktivnost staništa (2).Vatra na licu mjesta promovira kuhanje, grijanje, odbranu od predatora i društvenu koheziju (14).Međutim, vrlo je dvosmislen stepen u kojem požari lovaca-sakupljača mogu rekonfigurirati komponente krajolika, kao što su struktura ekološke zajednice i topografija (15, 16).
Bez zastarjelih arheoloških i geomorfoloških podataka i kontinuiranih ekoloških zapisa sa više lokacija, problematično je razumijevanje razvoja ekoloških promjena uzrokovanih ljudskim djelovanjem.Dugoročni podaci o jezerskim naslagama iz Velike Rift doline u južnoj Africi, u kombinaciji sa drevnim arheološkim zapisima u tom području, čine ga mjestom za istraživanje ekoloških utjecaja uzrokovanih pleistocenom.Ovdje izvještavamo o arheologiji i geomorfologiji opsežnog krajolika kamenog doba u južnoj centralnoj Africi.Zatim smo to povezali sa paleoekološkim podacima u rasponu od >600 ka da bismo utvrdili najraniji dokaz o povezanosti ljudskog ponašanja i transformacije ekosistema u kontekstu požara koje je izazvao čovjek.
Naveli smo prethodno neprijavljenu starosnu granicu za ležište Chitimwe u distriktu Karonga, koji se nalazi na sjevernom kraju sjevernog dijela Malavija u južnoj Afričkoj dolini Rift (Slika 1) (17).Ova korita su sastavljena od aluvijalnih lepeza crvenog tla i riječnih sedimenata, prostiru se na oko 83 kvadratna kilometra, sa milionima kamenih proizvoda, ali bez očuvanih organskih ostataka, poput kostiju (dodatni tekst) (18).Naši podaci o optički pobuđenoj svjetlosti (OSL) iz Zemljinog zapisa (Slika 2 i Tablice S1 do S3) promijenili su starost korita Chitimwe na kasni pleistocen, a najstarije doba aktivacije aluvijalne lepeze i zakopavanja kamenog doba je oko 92 ka ( 18, 19).Aluvijalni i riječni Chitimwe sloj pokriva jezera i rijeke pliocensko-pleistocenskog sloja Chiwondo od neusklađenosti niskog ugla (17).Ove naslage se nalaze u rasednom klinu duž ivice jezera.Njihova konfiguracija ukazuje na interakciju između fluktuacija nivoa jezera i aktivnih rasjeda koji se protežu do pliocena (17).Iako je tektonsko djelovanje moglo dugo utjecati na regionalnu topografiju i predgornu padinu, aktivnost rasjeda na ovom području možda je usporila od srednjeg pleistocena (20).Nakon ~800 ka i do nedugo nakon 100 ka, hidrologiju jezera Malawi uglavnom pokreće klima (21).Stoga ni jedno ni drugo nije jedino objašnjenje za nastanak aluvijalnih lepeza u kasnom pleistocenu (22).
(A) Lokacija afričke stanice u odnosu na moderne padavine (zvjezdica);plava je vlažnija, a crvena suva (73);polje s lijeve strane pokazuje jezero Malawi i okolna područja MAL05-2A i MAL05-1B Lokacija /1C jezgra (ljubičasta tačka), gdje je područje Karonga istaknuto kao zelena obrisa, a lokacija ležišta Luchamangea je istaknuta kao bela kutija.(B) Sjeverni dio sliva Malavija, koji pokazuje topografiju brežuljka u odnosu na jezgro MAL05-2A, preostalo korito Chitimwe (smeđa mrlja) i lokaciju iskopavanja Ranog mezolitskog projekta Malavija (MEMSAP) (žuta tačka) );CHA, Chaminade;MGD, selo Mwanganda;NGA, Ngara;SS, Sadara jug;VIN, slika iz knjižne biblioteke;WW, Beluga.
Starost centra OSL-a (crvena linija) i raspon greške od 1-σ (25% siva), sve starosti OSL-a povezane su s pojavom in situ artefakata u Karongi.Podaci o starosti u odnosu na posljednjih 125 ka pokazuju (A) procjene gustine jezgra svih starosti OSL iz aluvijalnih lepezastih sedimenata, što ukazuje na akumulaciju sedimentne/aluvijalne lepeze (cijan) i rekonstrukciju nivoa vode u jezeru na osnovu karakterističnih vrijednosti analize glavnih komponenti (PCA) Vodeni fosili i autentični minerali (21) (plavi) iz jezgre MAL05-1B/1C.(B) Iz jezgra MAL05-1B/1C (crna, vrijednost blizu 7000 sa zvjezdicom) i jezgra MAL05-2A (siva), broj makromolekularnog ugljika po gramu normaliziran brzinom sedimentacije.(C) Indeks bogatstva vrsta Margalef (Dmg) iz fosilnog polena jezgre MAL05-1B/1C.(D) Procenat fosilnog polena iz Compositae, miombo šuma i Olea europaea, i (E) Procenat fosilnog polena iz Poaceae i Podocarpus.Svi podaci o polenu su iz jezgra MAL05-1B/1C.Brojevi na vrhu odnose se na pojedinačne uzorke OSL-a detaljno opisane u tabelama S1 do S3.Razlika u dostupnosti podataka i rezoluciji je zbog različitih intervala uzorkovanja i dostupnosti materijala u jezgri.Slika S9 prikazuje dva makro zapisa o ugljeniku konvertovana u z-rezultate.
(Chitimwe) Na stabilnost krajolika nakon formiranja lepeze ukazuje formiranje crvenice i zemljišnih karbonata, koji pokrivaju lepezaste sedimente čitavog područja istraživanja (dodatni tekst i tabela S4).Formiranje kasnopleistocenskih aluvijalnih lepeza u basenu jezera Malawi nije ograničeno na područje Karonga.Oko 320 kilometara jugoistočno od Mozambika, zemaljski kosmogeni nuklidni profil dubine 26Al i 10Be ograničava formiranje Luchamange korita aluvijalnog crvenog tla na 119 do 27 ka (23).Ovo opsežno starosno ograničenje je u skladu s našom OSL hronologijom za zapadni dio basena jezera Malawi i ukazuje na ekspanziju regionalnih aluvijalnih lepeza u kasnom pleistocenu.Tome u prilog govore i podaci iz evidencije jezgre jezera, koji ukazuju da veću stopu sedimentacije prati oko 240 ka, što ima posebno visoku vrijednost na ca.130 i 85 ka (dopunski tekst) (21).
Najraniji dokazi naseljavanja ljudi na ovom području vezani su za sedimente Chitimwe identifikovane na ~92 ± 7 ka.Ovaj rezultat se zasniva na 605 m3 iskopanih sedimenata iz 14 podcentimetarskih kontrolnih arheoloških iskopavanja i 147 m3 sedimenata iz 46 arheoloških probnih jama, kontroliranih vertikalno do 20 cm i horizontalno kontroliranih do 2 metra (dodatni tekst i slike S1 do S3) Osim toga, istražili smo 147,5 kilometara, uredili 40 geoloških probnih jama i analizirali više od 38 000 kulturnih relikvija od njih 60 (tablice S5 i S6) (18).Ova opsežna istraživanja i iskopavanja pokazuju da iako su drevni ljudi, uključujući ljude ranog modernog doba, možda živjeli na tom području prije oko 92 ka, akumulacija sedimenata povezana s izdizanjem i zatim stabilizacijom jezera Malavi nije sačuvala arheološke dokaze sve do formiranja korita Chitimwe.
Arheološki podaci potvrđuju zaključak da su u kasnom kvartaru ekspanzija u obliku lepeze i ljudske aktivnosti u sjevernom Malaviju postojale u velikom broju, a kulturni relikti pripadali su tipovima drugih dijelova Afrike koji su povezani s ranim modernim ljudima.Većina artefakata napravljena je od kvarcita ili kvarcnih riječnih oblutaka, sa radijalnom redukcijom, Levallois, platformom i nasumičnom redukcijom jezgra (Slika S4).Morfološki dijagnostički artefakti se uglavnom pripisuju tehnici tipa Levallois specifičnoj za mezolitsko doba (MSA), koja je do sada bila najmanje oko 315 ka u Africi (24).Najgornji sloj Chitimwea trajao je do ranog holocena, sadržavajući rijetko raspoređene događaje iz kasnog kamenog doba, a utvrđeno je da je povezan s kasnim pleistocenom i holocenskim lovcima-sakupljačima širom Afrike.Nasuprot tome, tradicije kamenih alata (kao što su veliki rezni alati) koje se obično povezuju sa ranim srednjim pleistocenom su rijetke.Tamo gdje je do njih došlo, pronađeni su u sedimentima koji sadrže MSA u kasnom pleistocenu, a ne u ranim fazama taloženja (Tablica S4) (18).Iako je lokalitet postojao na ~92 ka, najreprezentativniji period ljudske aktivnosti i taloženja aluvijalnih lepeza dogodio se nakon ~70 ka, dobro definisan skupom starosti OSL (Slika 2).Potvrdili smo ovaj obrazac sa 25 objavljenih i 50 ranije neobjavljenih OSL uzrasta (slika 2 i tabele S1 do S3).Ovo ukazuje da je od ukupno 75 utvrđivanja starosti, 70 pronađeno iz sedimenata nakon otprilike 70 ka.Slika 2 prikazuje 40 starosnih doba povezanih sa in situ MSA artefaktima, u odnosu na glavne paleoekološke indikatore objavljene iz centra centralnog basena MAL05-1B/1C (25) i prethodno neobjavljenog MAL05-2A sjevernog centra sliva jezera.Drveni ugljen (uz ventilator koji proizvodi OSL starost).
Koristeći svježe podatke iz arheoloških iskopavanja fitolita i mikromorfologije tla, kao i javne podatke o fosilnom polenu, velikom drvenom uglju, vodenim fosilima i autentičnim mineralima iz jezgre projekta bušenja jezera Malawi, rekonstruirali smo ljudski odnos MSA s jezerom Malawi.Zauzimaju klimatske i ekološke uslove istog perioda (21).Poslednja dva agensa su glavna osnova za rekonstrukciju relativnih dubina jezera koje datiraju do više od 1200 ka (21) i uparene su sa uzorcima polena i makrougljika prikupljenim sa iste lokacije u jezgru od ~636 ka (25) u prošlosti .Najduža jezgra (MAL05-1B i MAL05-1C; 381 odnosno 90 m) prikupljena su oko 100 kilometara jugoistočno od područja arheološkog projekta.Kratko jezgro (MAL05-2A; 41 m) prikupljeno je oko 25 kilometara istočno od rijeke North Rukulu (Slika 1).Jezgro MAL05-2A odražava kopnene paleoekološke uslove u području Kalunge, dok jezgro MAL05-1B/1C ne prima direktan riječni unos iz Kalunge, tako da može bolje odražavati regionalne uslove.
Stopa taloženja zabilježena u kompozitnom jezgru bušotine MAL05-1B/1C počela je od 240 ka i porasla je sa dugoročne prosječne vrijednosti od 0,24 na 0,88 m/ka (Slika S5).Početno povećanje je povezano s promjenama u orbitalno moduliranoj sunčevoj svjetlosti, što će uzrokovati velike amplitudske promjene nivoa jezera tokom ovog intervala (25).Međutim, kada orbitalni ekscentricitet padne nakon 85 ka i klima je stabilna, stopa slijeganja je i dalje visoka (0,68 m/ka).Ovo se poklopilo sa kopnenim OSL zapisom, koji je pokazao opsežne dokaze o širenju aluvijalnog lepeza nakon oko 92 ka, i bio je u skladu s podacima o osjetljivosti koji pokazuju pozitivnu korelaciju između erozije i požara nakon 85 ka (dodatni tekst i tabela S7).S obzirom na opseg greške dostupne geohronološke kontrole, nemoguće je procijeniti da li se ovaj skup odnosa sporo razvija od napredovanja rekurzivnog procesa ili brzo izbija kada se dosegne kritična tačka.Prema geofizičkom modelu evolucije basena, od srednjeg pleistocena (20), proširenje rifta i slijeganje s njim su usporeni, tako da to nije glavni razlog za ekstenzivni proces formiranja lepeze koji smo uglavnom utvrdili nakon 92 ka.
Od srednjeg pleistocena, klima je bila glavni faktor kontrole nivoa vode u jezeru (26).Konkretno, izdizanjem sjevernog basena zatvoren je postojeći izlaz.800 ka za produbljivanje jezera do visine praga savremenog izlaza (21).Smješten na južnom kraju jezera, ovaj ispust je obezbjeđivao gornju granicu za nivo vode u jezeru tokom vlažnih intervala (uključujući i danas), ali je dozvolio da se bazen zatvori pošto je nivo vode u jezeru padao tokom sušnih perioda (27).Rekonstrukcija nivoa jezera pokazuje naizmjenično suhe i vlažne cikluse u proteklih 636 ka.Prema dokazima iz fosilnog polena, periodi ekstremne suše (>95% smanjenja ukupne vode) povezani sa niskim ljetnim suncem doveli su do širenja vegetacije polupustinje, sa drvećem ograničenim na stalne vodene puteve (27).Ove (jezerske) niske su u korelaciji sa spektrom polena, pokazujući visok udio trava (80% ili više) i kserofita (Amaranthaceae) na račun taksona drveća i niskog ukupnog bogatstva vrsta (25).Nasuprot tome, kada se jezero približi modernim nivoima, vegetacija usko povezana s afričkim planinskim šumama obično se proteže do obale jezera [oko 500 m nadmorske visine (mnv)].Danas se afričke planinske šume pojavljuju samo u malim diskretnim dijelovima iznad oko 1500 mnv (25, 28).
Najnoviji period ekstremne suše desio se od 104 do 86 ka.Nakon toga, iako se nivo jezera vratio na visoke uslove, postale su uobičajene otvorene šume miombo sa velikom količinom bilja i biljnih sastojaka (27, 28).Najznačajnija afrička planinska šumska taksona je Podocarpus bor, koji se nikada nije oporavio na vrijednost sličnu prethodnom nivou visokog jezera nakon 85 ka (10,7 ± 7,6% nakon 85 ka, dok je sličan nivo jezera prije 85 ka 29,8 ± 11,8% ).Margalef indeks (Dmg) također pokazuje da je bogatstvo vrsta u proteklih 85 ka 43% niže od prethodnog visokog nivoa jezera (2,3 ± 0,20 i 4,6 ± 1,21, respektivno), na primjer, između 420 i 345 ka (Dopunski tekst i slike S5 i S6) (25).Uzorci polena iz približno vremena.88 do 78 ka također sadrži visok postotak polena Compositae, što može ukazivati ​​na to da je vegetacija poremećena i da je unutar raspona greške najstarijeg datuma kada su ljudi zauzimali područje.
Koristimo metodu klimatskih anomalija (29) da analiziramo paleoekološke i paleoklimatske podatke jezgri izbušenih prije i poslije 85 ka, te ispitamo ekološki odnos između vegetacije, brojnosti vrsta i padavina i hipotezu o razdvajanju inferirane čiste klimatske prognoze.Pogon osnovnog režima od ~550 ka.Na ovaj transformisani ekosistem utiču uslovi padavina koje ispunjavaju jezera i požari, što se ogleda u nedostatku vrsta i novih kombinacija vegetacije.Nakon posljednjeg sušnog perioda, oporavili su se samo neki šumski elementi, uključujući vatrootporne komponente afričkih planinskih šuma, kao što je maslinovo ulje, i komponente otporne na vatru tropskih sezonskih šuma, kao što je Celtis (dodatni tekst i slika S5) ( 25).Da bismo testirali ovu hipotezu, modelirali smo nivoe vode u jezeru izvedene iz ostrakoda i autentičnih mineralnih supstituta kao nezavisnih varijabli (21) i zavisnih varijabli kao što su drveni ugljen i polen na koje može utjecati povećana učestalost požara (25).
Kako bismo provjerili sličnost ili razliku između ovih kombinacija u različito vrijeme, za analizu glavnih koordinata (PCoA) koristili smo polen Podocarpusa (zimzeleno drvo), trave (trava) i masline (otporna komponenta afričkih planinskih šuma). i miombo (danas glavna šumska komponenta).Ucrtavanjem PCoA na interpoliranu površinu koja predstavlja nivo jezera kada je svaka kombinacija formirana, ispitali smo kako se kombinacija polena mijenja u odnosu na padavine i kako se taj odnos mijenja nakon 85 ka (Slika 3 i Slika S7).Prije 85 ka, uzorci na bazi gramina su agregirali prema suhim uvjetima, dok su se uzorci na bazi podokarpusa agregirali prema vlažnim uvjetima.Nasuprot tome, uzorci nakon 85 ka su grupirani s većinom uzoraka prije 85 ka i imaju različite prosječne vrijednosti, što ukazuje da je njihov sastav neuobičajen za slične uslove padavina.Njihov položaj u PCoA odražava uticaj Olea i miomba, koji su oboje favorizovani u uslovima koji su skloniji požaru.U uzorcima nakon 85 ka, podocarpus bor je bio zastupljen samo u tri uzastopna uzorka, koja su nastala nakon početka intervala između 78 i 79 ka.To sugerira da se nakon početnog povećanja količine padavina šuma nakratko oporavila prije nego što je konačno propala.
Svaka tačka predstavlja jedan uzorak polena u datom trenutku, koristeći dopunski tekst i model starosti na slici 1. S8.Vektor predstavlja smjer i gradijent promjene, a duži vektor predstavlja jači trend.Donja površina predstavlja nivo vode u jezeru kao predstavnik padavina;tamnoplava je veća.Prosječna vrijednost vrijednosti karakteristika PCoA data je za podatke nakon 85 ka (crveni dijamant) i sve podatke sa sličnih nivoa jezera prije 85 ka (žuti dijamant).Koristeći podatke za čitavih 636 ka, “simulirani nivo jezera” je između -0,130-σ i -0,198-σ blizu prosječne vlastite vrijednosti PCA nivoa jezera.
Kako bismo proučili odnos između polena, nivoa vode u jezeru i drvenog uglja, koristili smo neparametarsku multivarijantnu analizu varijanse (NP-MANOVA) da bismo uporedili cjelokupno „okruženje“ (predstavljeno matricom podataka polena, nivoa vode u jezeru i drvenog uglja) prije i nakon tranzicije od 85 ka.Otkrili smo da su varijacije i kovarijanse pronađene u ovoj matrici podataka statistički značajne razlike prije i nakon 85 ka (Tablica 1).
Naši kopneni paleoekološki podaci iz fitolita i tla na rubu Zapadnog jezera su u skladu s tumačenjem zasnovanim na proxy jezeru.Ovo ukazuje da je uprkos visokom vodostaju jezera, krajolik pretvoren u pejzaž kojim dominiraju otvoreni šumski tereni i šumoviti travnjaci, baš kao i danas (25).Sve lokacije analizirane na fitolite na zapadnom rubu sliva su nakon ~45 ka i pokazuju veliku količinu drvenog pokrivača koji odražava vlažne uslove.Međutim, vjeruju da je većina malča u obliku otvorene šume obrasle bambusom i paničnim travom.Prema podacima o fitolitima, palme koje nisu otporne na vatru (Arecaceae) postoje samo na obali jezera, a rijetke su ili ih nema na arheološkim nalazištima u unutrašnjosti (Tablica S8) (30).
Općenito govoreći, vlažni, ali otvoreni uvjeti u kasnom pleistocenu također se mogu zaključiti iz kopnenih paleosola (19).Lagunska glina i karbonat močvarnog tla sa arheološkog nalazišta sela Mwanganda mogu se pratiti do 40 do 28 cal ka BP (ranije kalibrirano Qian'anni) (Tabela S4).Karbonatni slojevi tla u koritu Chitimwe su obično nodularni krečnjački (Bkm) i glinoviti i karbonatni (Btk) slojevi, što ukazuje na lokaciju relativne geomorfološke stabilnosti i sporo slijeganje iz dalekosežnog aluvijalnog lepeza Približno 29 cal ka BP (dopunski tekst).Erodirano, stvrdnuto lateritno tlo (litička stijena) formirano na ostacima drevnih lepeza ukazuje na otvorene pejzažne uvjete (31) i jake sezonske padavine (32), što ukazuje na kontinuirani utjecaj ovih uvjeta na krajolik.
Podrška ulozi vatre u ovoj tranziciji dolazi iz uparenih makro zapisa drvenog uglja bušotinskih jezgara, a dotok drvenog uglja iz centralnog basena (MAL05-1B/1C) generalno se povećao od oko.175 karata.Između otprilike, slijedi veliki broj vrhova.Nakon 135 i 175 ka i 85 i 100 ka, nivo jezera se oporavio, ali se šuma i bogatstvo vrsta nisu oporavili (Dopunski tekst, slika 2 i slika S5).Odnos između priliva drvenog uglja i magnetske osjetljivosti jezerskih sedimenata također može pokazati obrasce dugoročne povijesti požara (33).Koristite podatke Lyons et al.(34) Jezero Malawi je nastavilo da erodira spaljeni krajolik nakon 85 ka, što implicira pozitivnu korelaciju (Spearmanov Rs = 0,2542 i P = 0,0002; Tabela S7), dok stariji sedimenti pokazuju suprotan odnos (Rs = -0,2509 i P < 0,0001).U sjevernom basenu, kraće jezgro MAL05-2A ima najdublju tačku datiranja, a najmlađi toba tuf je ~74 do 75 ka (35).Iako mu nedostaje dugoročna perspektiva, on prima ulazne podatke direktno iz bazena u kojem su izvori arheoloških podataka.Zapisi drvenog uglja u sjevernom basenu pokazuju da se od oznake Toba kripto-tefra unos terigenog drvenog uglja stalno povećavao tokom perioda kada su arheološki dokazi najčešći (Slika 2B).
Dokazi o požarima koje je izazvao čovjek mogu odražavati namjernu upotrebu u pejzažnim razmjerima, široko rasprostranjenu populaciju koja uzrokuje veća ili veća paljenja na licu mjesta, promjenu dostupnosti goriva sječom podzemnih šuma ili kombinaciju ovih aktivnosti.Moderni lovci-sakupljači koriste vatru da aktivno mijenjaju nagrade u potrazi za hranom (2).Njihove aktivnosti povećavaju obilje plijena, održavaju mozaični pejzaž i povećavaju termičku raznolikost i heterogenost faza sukcesije (13).Vatra je također važna za aktivnosti na licu mjesta kao što su grijanje, kuhanje, odbrana i druženje (14).Čak i male razlike u širenju požara izvan prirodnih udara groma mogu promijeniti obrasce sukcesije šuma, dostupnost goriva i sezonalnost paljenja.Smanjenje drveća pokrivača i drveća podstabala će najvjerovatnije povećati eroziju, a gubitak raznolikosti vrsta u ovom području usko je povezan s gubitkom zajednica afričkih planinskih šuma (25).
U arheološkim zapisima prije početka MSA, ljudska kontrola vatre je dobro utvrđena (15), ali do sada je njegova upotreba kao alata za upravljanje krajolikom zabilježena samo u nekoliko paleolitskih konteksta.To uključuje oko u Australiji.40 ka (36), Highland Nova Gvineja.45 ka (37) mirovni ugovor.50 ka Niah Cave (38) u nizinskom Borneu.U Americi, kada su ljudi prvi put ušli u ove ekosisteme, posebno u posljednjih 20 ka (16), umjetno paljenje se smatralo glavnim faktorom u rekonfiguraciji biljnih i životinjskih zajednica.Ovi zaključci moraju biti zasnovani na relevantnim dokazima, ali u slučaju direktnog preklapanja arheoloških, geoloških, geomorfoloških i paleoekoloških podataka, argument uzročnosti je ojačan.Iako su podaci o morskoj jezgri priobalnih voda Afrike prethodno pružili dokaze o promjenama požara u prošlosti oko 400 ka (9), ovdje pružamo dokaze o ljudskom utjecaju iz relevantnih skupova arheoloških, paleoekoloških i geomorfoloških podataka.
Identifikacija požara izazvanih čovjekom u paleoekološkim evidencijama zahtijeva dokaze o aktivnostima požara i vremenskim ili prostornim promjenama vegetacije, dokazujući da ove promjene nisu predviđene samo klimatskim parametrima, te vremenskim/prostornim preklapanjem između promjena u uslovima požara i promjena u ljudskom stanju. zapisi (29) Ovdje su se prvi dokazi o raširenoj okupaciji MSA i formiranju aluvijalnih lepeza u slivu jezera Malawi desili otprilike na početku velike reorganizacije regionalne vegetacije.85 karata.Obilje drvenog uglja u jezgru MAL05-1B/1C odražava regionalni trend proizvodnje i taloženja drvenog uglja, na približno 150 ka u poređenju sa ostatkom zapisa od 636 ka (slike S5, S9 i S10).Ova tranzicija pokazuje važan doprinos vatre oblikovanju sastava ekosistema, što se ne može objasniti samo klimom.U situacijama prirodnog požara, do paljenja groma obično dolazi na kraju sušne sezone (39).Međutim, ako je gorivo dovoljno suho, požar izazvan čovjekom može se zapaliti u bilo kojem trenutku.Na razmjeru scene, ljudi mogu kontinuirano mijenjati vatru sakupljajući drva za ogrjev ispod šume.Krajnji rezultat bilo koje vrste požara koje je izazvao čovjek je da ima potencijal da izazove veću potrošnju drvenaste vegetacije, koja traje tijekom cijele godine i na svim razmjerima.
U Južnoj Africi, već 164 ka (12), vatra je korištena za toplinsku obradu kamena za izradu alata.Već oko 170 ka (40) vatra se koristila kao oruđe za kuvanje škrobnih gomolja, pri čemu je vatra u davnim vremenima bila puna.Prosperitetni resursi sklon pejzažu (41).Pejzažni požari smanjuju pokrivač drveća i važan su alat za održavanje okoline travnjaka i šumskih površina, koji su ključni elementi ekosistema posredovanih ljudima (13).Ako je svrha promjene vegetacije ili ponašanja plijena povećati spaljivanje koje je napravio čovjek, onda ovo ponašanje predstavlja povećanje složenosti kontrole i širenja vatre od strane ranih modernih ljudi u usporedbi s ranim ljudima, i pokazuje da je naš odnos s vatrom prošao kroz pomak u međuzavisnosti (7).Naša analiza pruža dodatni način za razumijevanje promjena u korištenju vatre od strane ljudi u kasnom pleistocenu i utjecaja tih promjena na njihov krajolik i okoliš.
Ekspanzija kasnokvartarnih aluvijalnih lepeza u oblasti Karonga može biti posledica promena u ciklusu sezonskog sagorevanja u uslovima većih padavina od prosečnih, što dovodi do povećane erozije padine.Mehanizam ove pojave može biti reakcija na slivovima izazvana poremećajem izazvanim požarom, pojačanom i trajnom erozijom gornjeg dijela sliva i širenjem aluvijalnih lepeza u okolini predgorja u blizini jezera Malawi.Ove reakcije mogu uključivati ​​promjenu svojstava tla kako bi se smanjila propusnost, smanjila hrapavost površine i povećalo otjecanje zbog kombinacije uslova visokih padavina i smanjenog drvenog pokrivača (42).Dostupnost sedimenata se u početku poboljšava ljuštenjem pokrivnog materijala, a vremenom se čvrstoća tla može smanjiti zbog zagrijavanja i smanjene čvrstoće korijena.Eksfolijacija gornjeg sloja tla povećava protok sedimenta, koji se prilagođava akumulacijom u obliku lepeze nizvodno i ubrzava stvaranje crvenog tla na lepezastoj akumulaciji.
Mnogi faktori mogu kontrolisati reakciju pejzaža na promjenjive uslove požara, od kojih većina djeluje u kratkom vremenskom periodu (42-44).Signal koji ovdje povezujemo je očigledan na milenijskoj vremenskoj skali.Analiza i modeli evolucije pejzaža pokazuju da se uz poremećaj vegetacije uzrokovan ponovljenim šumskim požarima, stopa denudacije značajno promijenila na milenijskoj vremenskoj skali (45, 46).Nedostatak regionalnih fosilnih zapisa koji se poklapaju sa uočenim promjenama u evidenciji drvenog uglja i vegetacije otežava rekonstrukciju efekata ljudskog ponašanja i promjena okoliša na sastav zajednica biljojeda.Međutim, veliki biljojedi koji naseljavaju otvorenije pejzaže igraju ulogu u njihovom održavanju i sprječavanju invazije drvenaste vegetacije (47).Ne treba očekivati ​​da se dokazi o promjenama u različitim komponentama životne sredine dešavaju istovremeno, već ih treba posmatrati kao niz kumulativnih efekata koji se mogu javiti tokom dužeg vremenskog perioda (11).Koristeći metodu klimatskih anomalija (29), smatramo ljudsku aktivnost ključnim pokretačkim faktorom u oblikovanju pejzaža sjevernog Malavija tokom kasnog pleistocena.Međutim, ovi efekti mogu biti zasnovani na ranijem, manje očiglednom naslijeđu interakcija čovjeka i okoline.Vrh drvenog uglja koji se pojavio u paleoekološkim zapisima prije najranijeg arheološkog datuma može uključivati ​​antropogenu komponentu koja ne uzrokuje iste promjene ekološkog sistema kao što su zabilježene kasnije, i ne uključuje naslage koje su dovoljne da pouzdano ukazuju na ljudsku okupaciju.
Kratka jezgra sedimenta, poput onih iz susjednog basena jezera Masoko u Tanzaniji, ili kraća sedimentna jezgra u jezeru Malawi, pokazuju da se relativna obilje polena u travnatim i šumskim taksonima promijenila, što se pripisuje posljednjih 45 godina.Prirodne klimatske promjene ka (48-50).Međutim, samo dugotrajnije posmatranje polenskog zapisa jezera Malawi >600 ka, zajedno sa prastarim arheološkim pejzažom pored njega, moguće je razumjeti klimu, vegetaciju, drveni ugalj i ljudske aktivnosti.Iako je vjerovatno da će se ljudi pojaviti u sjevernom dijelu basena jezera Malawi prije 85 ka, oko 85 ka, posebno nakon 70 ka, ukazuje da je ovo područje privlačno za ljudsko stanovanje nakon što se završio posljednji veliki period suše.U ovom trenutku, nova ili intenzivnija/češća upotreba vatre od strane ljudi očito se kombinuje sa prirodnim klimatskim promjenama kako bi se rekonstruirao ekološki odnos> 550-ka, i konačno formirao rani pred-poljoprivredni vještački krajolik (Slika 4).Za razliku od ranijih perioda, sedimentna priroda krajolika čuva lokaciju MSA, što je funkcija rekurzivnog odnosa između okoliša (distribucija resursa), ljudskog ponašanja (obrasci aktivnosti) i aktivacije ventilatora (taloženje/sahranjivanje mjesta).
(A) O.400 ka: Ljudska bića se ne mogu otkriti.Vlažni uslovi su slični današnjim, a nivo jezera je visok.Raznovrsna drvena obloga koja nije otporna na vatru.(B) Oko 100 ka: Ne postoji arheološki zapis, ali se prisustvo ljudi može otkriti kroz dotok drvenog uglja.Ekstremno sušni uslovi se javljaju u suvim slivovima.Temeljna stijena je općenito izložena, a površinski sedimenti su ograničeni.(C) Oko 85 do 60 ka: Nivo vode u jezeru raste sa povećanjem padavina.Postojanje ljudi može se otkriti kroz arheologiju nakon 92 ka, a nakon 70 ka slijedi paljenje gorja i širenje aluvijalnih lepeza.Pojavio se manje raznolik vegetacijski sistem otporan na vatru.(D) Oko 40 do 20 ka: Ekološki unos drvenog uglja u sjevernom basenu je povećan.Formiranje aluvijalnih lepeza se nastavilo, ali je na kraju ovog perioda počelo da slabi.U poređenju sa prethodnim rekordom od 636 ka, nivo jezera ostaje visok i stabilan.
Antropocen predstavlja akumulaciju ponašanja za izgradnju niše razvijenih hiljadama godina, a njegova skala je jedinstvena za modernog Homo sapiensa (1, 51).U modernom kontekstu, uvođenjem poljoprivrede, umjetni pejzaži nastavljaju da postoje i intenziviraju se, ali su oni produžeci obrazaca uspostavljenih tokom pleistocena, a ne nepovezanosti (52).Podaci iz sjevernog Malavija pokazuju da ekološki prijelazni period može biti produžen, komplikovan i ponavljajući.Ova skala transformacije odražava kompleksno ekološko znanje ranih modernih ljudi i ilustruje njihovu transformaciju u našu globalnu dominantnu vrstu danas.
Prema protokolu koji su opisali Thompson et al., uviđaj na licu mjesta i snimanje artefakata i karakteristika kaldrme na području istraživanja.(53).Postavljanje probne jame i iskopavanje glavne lokacije, uključujući mikromorfologiju i uzorkovanje fitolita, slijedili su protokol koji su opisali Thompson et al.(18) i Wright et al.(19).Mapa našeg geografskog informacionog sistema (GIS) zasnovana na geološkoj karti regije Malavi pokazuje jasnu korelaciju između ležišta Chitimwe i arheoloških nalazišta (Slika S1).Interval između geoloških i arheoloških probnih jama u području Karonga treba da obuhvati najširi reprezentativni uzorak (slika S2).Karongina geomorfologija, geološka starost i arheološka istraživanja uključuju četiri glavne metode terenskog istraživanja: pješačka istraživanja, arheološke ispitne jame, geološke ispitne jame i detaljna iskopavanja na lokalitetu.Zajedno, ove tehnike omogućavaju uzorkovanje glavne izloženosti korita Chitimwe na sjeveru, centralnom i južnom dijelu Karonge (Slika S3).
Istraga na licu mjesta i snimanje artefakata i obilježja kaldrme na području istraživanja pješaka slijedili su protokol koji su opisali Thompson et al.(53).Ovaj pristup ima dva glavna cilja.Prvi je da se identifikuju mesta gde su kulturne relikvije erodirane, a zatim da se na tim mestima postave arheološke probne jame uzbrdo kako bi se kulturne relikvije obnovile na licu mesta iz zakopanog okruženja.Drugi cilj je formalno zabilježiti distribuciju artefakata, njihove karakteristike i njihov odnos s izvorom obližnjeg kamenog materijala (53).U ovom radu, tim od tri osobe hodao je na udaljenosti od 2 do 3 metra za ukupno 147,5 linearnih kilometara, prešavši većinu nacrtanih Chitimwe kreveta (Tabela S6).
Rad se prvo fokusirao na ležišta Chitimwe kako bi se maksimizirali uočeni uzorci artefakata, a zatim se fokusirao na dugačke linearne dijelove od obale jezera do visoravni koji seku različite sedimentne jedinice.Ovo potvrđuje ključno zapažanje da su artefakti locirani između zapadnog visoravni i obale jezera povezani samo sa koritom Chitimwe ili novijim sedimentima kasnog pleistocena i holocena.Artefakti pronađeni u drugim naslagama nalaze se van lokacije, premešteni sa drugih mesta u pejzažu, što se može videti iz njihovog obilja, veličine i stepena istrošenosti.
Postavljena arheološka probna jama i iskopavanje glavne lokacije, uključujući mikromorfologiju i uzorkovanje fitolita, slijedili su protokol koji su opisali Thompson et al.(18, 54) i Wright et al.(19, 55).Glavna svrha je razumjeti podzemnu distribuciju artefakata i lepezastih sedimenata u širem krajoliku.Artefakti su obično duboko zakopani na svim mjestima u ležištima Chitimwe, osim na rubovima, gdje je erozija počela uklanjati vrh sedimenta.Tokom neformalne istrage, dvije osobe su prošle pored Chitimwe kreveta, koji su bili prikazani kao karakteristike karte na geološkoj karti vlade Malavija.Kada su ovi ljudi naišli na ramena sedimenta Chitimwe Bed-a, počeli su hodati po ivici, gdje su mogli vidjeti artefakte erodirane iz sedimenta.Naginjanjem iskopa blago prema gore (3 do 8 m) od artefakata koji se aktivno erodiraju, iskopavanje može otkriti njihov položaj na licu mjesta u odnosu na sediment koji ih sadrži, bez potrebe za opsežnim bočnim iskopavanjem.Probne jame su postavljene tako da su 200 do 300 metara udaljene od sljedeće najbliže jame, čime se hvataju promjene u sedimentu ležišta Chitimwe i artefakti koje sadrži.U nekim slučajevima, probna jama je otkrila mjesto koje je kasnije postalo mjesto za iskopavanje u punom obimu.
Sve ispitne jame počinju kvadratom od 1 × 2 m, okrenute su sjever-jug, i iskopavaju se u proizvoljnim jedinicama od 20 cm, osim ako se boja, tekstura ili sadržaj sedimenta značajno ne promijeni.Zabilježite sedimentologiju i svojstva tla svih iskopanih sedimenata, koji ravnomjerno prolaze kroz suvo sito od 5 mm.Ako dubina taloženja nastavi da prelazi 0,8 do 1 m, prestanite da kopate u jednom od dva kvadratna metra i nastavite kopati u drugom, formirajući tako „korak” tako da možete sigurno ući u dublje slojeve.Zatim nastavite s iskopavanjem dok se ne postigne temeljna stijena, najmanje 40 cm arheološki sterilnih sedimenata ne bude ispod koncentracije artefakata, ili iskopavanje ne postane previše nesigurno (duboko) za nastavak.U nekim slučajevima, dubina taloženja treba da proširi ispitnu jamu na treći kvadratni metar i da uđe u rov u dva koraka.
Geološke probne jame su ranije pokazale da se ležišta Chitimwe često pojavljuju na geološkim kartama zbog svoje karakteristične crvene boje.Kada uključuju ekstenzivne potoke i riječne sedimente, te aluvijalne lepezaste sedimente, ne izgledaju uvijek crveno (19).Geologija Ispitna jama je iskopana kao jednostavna jama dizajnirana za uklanjanje miješanih gornjih sedimenata kako bi se otkrili podzemni slojevi sedimenata.Ovo je neophodno jer je korito Chitimwe erodirano u paraboličnu padinu, a na padini se nalaze urušeni sedimenti koji obično ne čine jasne prirodne dijelove ili usjeke.Stoga su se ova iskopavanja odvijala ili na vrhu korita Chitimwe, vjerovatno je postojao podzemni kontakt između korita Chitimwe i pliocenskog korita Chiwondo ispod, ili su se odvijala tamo gdje je trebalo datirati sedimente riječne terase (55).
Arheološka iskopavanja u punom obimu izvode se na mjestima koja obećavaju veliki broj sklopova kamenih alata na licu mjesta, obično zasnovanih na ispitnim jamama ili mjestima gdje se veliki broj kulturnih relikvija može vidjeti kako erodira sa padine.Glavni iskopani kulturni relikti pronađeni su iz sedimentnih jedinica odvojeno iskopanih na kvadratu od 1 × 1 m.Ako je gustina artefakata velika, jedinica za kopanje je izljev od 10 ili 5 cm.Svi kameni proizvodi, fosilne kosti i oker iscrtani su prilikom svakog većeg iskopavanja i nema ograničenja u veličini.Veličina ekrana je 5 mm.Ako se kulturni relikti otkriju tokom procesa iskopavanja, biće im dodijeljen jedinstveni broj otkrića crteža crtičnog koda, a brojevi otkrića u istoj seriji bit će dodijeljeni filtriranim otkrićima.Kulturne relikvije se obilježavaju trajnim mastilom, stavljaju u vreće s etiketama primjeraka i pakuju zajedno sa drugim kulturnim relikvijama iz iste pozadine.Nakon analize, sve kulturne relikvije pohranjuju se u Kulturno-muzejskom centru Karonga.
Sva iskopavanja se izvode prema prirodnim slojevima.Oni su podijeljeni na pljuvačke, a debljina pljuvačke ovisi o gustoći artefakta (na primjer, ako je gustina artefakta niska, debljina pljuvačke će biti velika).Pozadinski podaci (na primjer, svojstva sedimenta, pozadinski odnosi i opažanja interferencije i gustine artefakata) se snimaju u Access bazi podataka.Svi koordinatni podaci (na primjer, nalazi nacrtani u segmentima, elevacija konteksta, kvadratni uglovi i uzorci) zasnivaju se na Univerzalnim transverzalnim Merkatorovim (UTM) koordinatama (WGS 1984, Zona 36S).Na glavnoj lokaciji, sve tačke se snimaju pomoću Nikon Nivo C serije 5″ totalne stanice, koja je izgrađena na lokalnoj mreži što je bliže moguće severno od UTM-a.Lokacija sjeverozapadnog ugla svakog iskopa i lokacija svakog iskopa Količina sedimenta data je u Tabeli S5.
Odjeljak sedimentoloških i zemljišnih karakteristika svih iskopanih jedinica snimljen je korištenjem Programa za poljoprivredne dijelove Sjedinjenih Država (56).Sedimentne jedinice se određuju na osnovu veličine zrna, ugaonosti i karakteristika sloja.Obratite pažnju na abnormalne inkluzije i poremećaje povezane sa jedinicom sedimenta.Razvoj tla je određen akumulacijom seskvioksida ili karbonata u podzemnom tlu.Podzemno trošenje (na primjer, redoks, formiranje rezidualnih manganskih nodula) se također često bilježi.
Tačka prikupljanja uzoraka OSL određuje se na osnovu procjene koja facija može dati najpouzdaniju procjenu starosti zakopavanja sedimenta.Na mjestu uzorkovanja iskopani su rovovi kako bi se otkrio autentični sedimentni sloj.Prikupite sve uzorke korištene za OSL datiranje umetanjem neprozirne čelične cijevi (oko 4 cm u promjeru i oko 25 cm u dužini) u profil sedimenta.
OSL datiranje mjeri veličinu grupe zarobljenih elektrona u kristalima (kao što su kvarc ili feldspat) zbog izlaganja jonizujućem zračenju.Većina ovog zračenja dolazi od raspada radioaktivnih izotopa u okolišu, a mala količina dodatnih komponenti u tropskim geografskim širinama pojavljuje se u obliku kosmičkog zračenja.Uhvaćeni elektroni se oslobađaju kada se kristal izloži svjetlosti, što se događa tokom transporta (događaj nuliranja) ili u laboratoriji, gdje se osvjetljenje javlja na senzoru koji može detektirati fotone (na primjer, fotomultiplikator ili kamera sa napunjenim spojni uređaj) Donji dio emituje kada se elektron vrati u osnovno stanje.Čestice kvarca veličine između 150 i 250 μm se odvajaju prosijavanjem, kiselinom i separacijom u gustini i koriste se kao mali alikvoti (<100 čestica) postavljeni na površinu aluminijske ploče ili izbušeni u bunar veličine 300 x 300 mm. čestice se analiziraju na aluminijskoj posudi.Zakopana doza se obično procjenjuje korištenjem metode regeneracije jednog alikvota (57).Osim procjene doze zračenja primljene od žitarica, OSL datiranje također zahtijeva procjenu brzine doze mjerenjem koncentracije radionuklida u sedimentu sakupljenog uzorka pomoću gama spektroskopije ili neutronske aktivacijske analize, te određivanjem referentnog uzorka kosmičke doze Lokacija i dubina sahrana.Konačno određivanje starosti se postiže dijeljenjem doze ukopa sa brzinom doze.Međutim, kada dođe do promjene doze mjerene jednim zrnom ili grupom zrna, potreban je statistički model da bi se odredila odgovarajuća zakopana doza koja će se koristiti.Zakopana doza se ovdje izračunava koristeći model centralne ere, u slučaju datiranja pojedinačnih alikvota, ili u slučaju datiranja s jednom česticom, koristeći model konačne mješavine (58).
Tri nezavisne laboratorije su izvršile OSL analizu za ovu studiju.Detaljne pojedinačne metode za svaki laboratorij su prikazane u nastavku.Općenito, koristimo metodu regenerativne doze za primjenu OSL datiranja na male alikvote (desetine zrna) umjesto da koristimo analizu pojedinačnih zrna.To je zato što je tokom eksperimenta regenerativnog rasta stopa oporavka malog uzorka niska (<2%), a OSL signal nije zasićen na prirodnom nivou signala.Međulaboratorijska konzistentnost određivanja starosti, konzistentnost rezultata unutar i između ispitivanih stratigrafskih profila, te konzistentnost s geomorfološkom interpretacijom 14C starosti karbonatnih stijena glavna su osnova za ovu procjenu.Svaka laboratorija je procijenila ili implementirala jedan sporazum o zrnu, ali je nezavisno utvrdila da ono nije prikladno za upotrebu u ovoj studiji.Detaljne metode i protokoli analize koje prati svaka laboratorija dati su u dodatnim materijalima i metodama.
Kameni artefakti pronađeni u kontrolisanim iskopavanjima (BRU-I; CHA-I, CHA-II i CHA-III; MGD-I, MGD-II i MGD-III; i SS-I) zasnovani su na metričkom sistemu i kvalitetu karakteristike.Izmjerite težinu i maksimalnu veličinu svakog radnog komada (pomoću digitalne vage za mjerenje težine je 0,1 g; korištenjem Mitutoyo digitalne čeljusti za mjerenje svih dimenzija je 0,01 mm).Svi kulturni relikti su takođe klasifikovani prema sirovinama (kvarc, kvarcit, kremen, itd.), veličini zrna (fino, srednje, krupno), ujednačenosti veličine zrna, boji, tipu korteksa i pokrivenosti, vremenskim uslovima/zaobljenosti ivica i tehničkom stepenu (potpune ili fragmentirane) Jezgra ili ljuspice, ljuspice/uglovi, kamenje čekića, granate i drugo).
Jezgro se mjeri duž njegove maksimalne dužine;maksimalna širina;širina je 15%, 50% i 85% dužine;maksimalna debljina;debljina je 15%, 50% i 85% dužine.Takođe su vršena merenja radi procene zapreminskih svojstava jezgra hemisferičnog tkiva (radijalnog i levaloa).I netaknuta i slomljena jezgra se klasifikuju prema metodi resetovanja (jednoplatformska ili višeplatformska, radijalna, Levallois, itd.), a ljuskavi ožiljci se računaju na ≥15 mm i ≥20% dužine jezgra.Jezgra sa 5 ili manje ožiljaka od 15 mm klasifikovana su kao „slučajna“.Snima se kortikalna pokrivenost cijele površine jezgre, a relativna kortikalna pokrivenost svake strane se snima na jezgru hemisferičnog tkiva.
List se mjeri duž svoje maksimalne dužine;maksimalna širina;širina je 15%, 50% i 85% dužine;maksimalna debljina;debljina je 15%, 50% i 85% dužine.Opišite fragmente prema preostalim dijelovima (proksimalni, srednji, distalni, rascjep sa desne strane i rascjep s lijeve strane).Izduženje se izračunava dijeljenjem maksimalne dužine sa maksimalnom širinom.Izmjerite širinu platforme, debljinu i ugao vanjske platforme netaknute kriške i proksimalnih fragmenata kriške i klasificirajte platforme prema stupnju pripreme.Zabilježite kortikalno pokrivanje i lokaciju na svim rezovima i fragmentima.Distalni rubovi se klasificiraju prema vrsti završetka (pero, šarka i gornja vilica).Na cijeloj kriški zabilježite broj i smjer ožiljka na prethodnoj kriški.Kada naiđete, zabilježite lokaciju modifikacije i invazivnost u skladu s protokolom koji je uspostavio Clarkson (59).Planovi renoviranja su pokrenuti za većinu kombinacija iskopa kako bi se procijenile metode restauracije i integritet taloženja lokacije.
Kameni artefakti pronađeni iz probnih jama (CS-TP1-21, SS-TP1-16 i NGA-TP1-8) opisani su prema jednostavnijoj shemi od kontroliranog iskopavanja.Za svaki artefakt zabilježene su sljedeće karakteristike: sirovina, veličina čestica, pokrivenost korteksa, stepen veličine, oštećenje od vremenskih utjecaja/ivica, tehničke komponente i očuvanost fragmenata.Zabilježene su opisne napomene za dijagnostičke karakteristike ljuskica i jezgri.
Kompletni blokovi sedimenta isječeni su iz otkrivenih dijelova u iskopima i geološkim rovovima.Ovo kamenje je fiksirano na licu mesta gipsanim zavojima ili toalet papirom i trakom za pakovanje, a zatim prevezeno u Geološku arheološku laboratoriju Univerziteta u Tubingenu u Nemačkoj.Tamo se uzorak suši na 40°C najmanje 24 sata.Zatim se stvrdnjavaju pod vakuumom, koristeći mješavinu nepromovirane poliesterske smole i stirena u omjeru 7:3.Metil etil keton peroksid se koristi kao katalizator, smjesa smola-stiren (3 do 5 ml/l).Nakon što se smjesa smole gelira, zagrijte uzorak na 40°C najmanje 24 sata da se smjesa potpuno stvrdne.Pilom za pločice izrežite očvrsnuti uzorak na komade veličine 6 × 9 cm, zalijepite ih na staklo i sameljite do debljine od 30 μm.Dobijeni rezovi su skenirani pomoću ravnog skenera i analizirani pomoću polarizovane svetlosti u ravni, unakrsno polarizovane svetlosti, kosog upadnog svetla i plave fluorescencije golim okom i uvećanjem (×50 do ×200).Terminologija i opis tankih presjeka slijede smjernice koje su objavili Stoops (60) i Courty et al.(61).Karbonatne nodule koje stvaraju tlo sakupljene sa dubine od > 80 cm prepolovljuju se tako da se polovina može impregnirati i izvoditi u tankim rezovima (4,5 × 2,6 cm) pomoću standardnog stereo mikroskopa i petrografskog mikroskopa i katodoluminiscencije (CL) Istraživački mikroskop .Kontrola karbonatnih vrsta je vrlo oprezna, jer je formiranje zemljišnog karbonata vezano za stabilnu površinu, dok je formiranje karbonata podzemnih voda neovisno o površini ili tlu.
Uzorci su izbušeni sa površine reza karbonatnih nodula koji formiraju tlo i prepolovljeni za različite analize.FS je koristio standardne stereo i petrografske mikroskope Geoarchaeology Working Group i CL mikroskop Eksperimentalne Mineralogy Working Group da proučava tanke kriške, a oba se nalaze u Tibingenu, Njemačka.Poduzorci za radiokarbonsko datiranje izbušeni su preciznim bušilicama iz određenog područja starog oko 100 godina.Druga polovina nodula je prečnika 3 mm kako bi se izbegla područja sa kasnom rekristalizacijom, bogatim mineralnim inkluzijama ili velikim promenama u veličini kristala kalcita.Isti protokol se ne može pratiti za uzorke MEM-5038, MEM-5035 i MEM-5055 A.Ovi uzorci su odabrani iz uzoraka labavog sedimenta i premali su da bi se mogli prepoloviti za tanko sečenje.Međutim, istraživanja tankih presjeka vršena su na odgovarajućim mikromorfološkim uzorcima susjednih sedimenata (uključujući karbonatne nodule).
Uzorke za datiranje 14C predali smo Centru za primijenjena istraživanja izotopa (CAIS) na Univerzitetu Georgia, Atena, SAD.Uzorak karbonata reaguje sa 100% fosfornom kiselinom u evakuiranoj reakcionoj posudi i formira CO2.Niskotemperaturno prečišćavanje CO2 uzoraka od ostalih produkta reakcije i katalitička konverzija u grafit.Odnos grafita 14C/13C mjeren je pomoću masenog spektrometra akceleratora od 0,5 MeV.Uporedite omjer uzorka sa omjerom izmjerenim sa standardom oksalne kiseline I (NBS SRM 4990).Carrara mramor (IAEA C1) se koristi kao podloga, a travertin (IAEA C2) se koristi kao sekundarni standard.Rezultat je izražen kao postotak modernog ugljika, a citirani nekalibrirani datum je dat u radiokarbonskim godinama (BP godine) prije 1950., koristeći poluživot 14C od 5568 godina.Greška se navodi kao 1-σ i odražava statističku i eksperimentalnu grešku.Na osnovu vrijednosti δ13C mjerene masenom spektrometrijom omjera izotopa, C. Wissing iz Biogeološke laboratorije u Tubingenu, Njemačka, prijavio je datum frakcioniranja izotopa, osim za UGAMS-35944r izmjeren u CAIS.Uzorak 6887B analiziran je u duplikatu.Da biste to učinili, izbušite drugi poduzorak iz nodula (UGAMS-35944r) iz područja uzorkovanja naznačenog na površini rezanja.INTCAL20 kalibracijska kriva (Tablica S4) (62) primijenjena na južnoj hemisferi korištena je za korekciju frakcioniranja atmosfere svih uzoraka na 14C do 2-σ.