在Território Indígena do Xingu的Kuikuro II村的航拍照片。来源:约书亚·托尼
一项新的研究表明，肥沃的土壤含有数千吨的碳，这些碳是经过几个世纪的土著实践隔离的。
亚马逊河流域以其广阔而茂密的热带森林而闻名，因此人们可能会认为亚马逊的土地同样丰富。事实上，森林植被下面的土壤，尤其是丘陵高地上的土壤，出奇地贫瘠。亚马逊的大部分土壤都是酸性的、低营养的，这使得它很难耕种。
但多年来，考古学家在亚马逊地区的数百个地点挖掘出了神秘的黑色肥沃的古代土壤。这种“黑暗的地球”在人类居住区内和周围被发现，可以追溯到几百到几千年前。至于这些超级肥沃的土壤是有意创造出来的，还是这些古老文化的巧合副产品，一直存在一些争论。
揭示黑暗地球的起源
现在，由麻省理工学院、佛罗里达大学和巴西的研究人员领导的一项研究旨在解决关于暗地球起源的争论。该团队将土壤分析、人种学观察和对现代土著社区的采访结果拼凑在一起，表明古代亚马逊人有意制造出黑暗的土壤，作为改善土壤和维持大型复杂社会的一种方式。
恩古古古考古遗址暗土矿床试验坑，呈现出特有的深色和陶瓷碎片。图片来源:研究人员提供
“如果你想有大型定居点，你需要一个营养基础。但是亚马逊地区的土壤被大量的养分浸出，自然贫瘠，不适合种植大多数作物，”麻省理工学院地球、大气和行星科学的塞西尔和伊达·格林教授泰勒·佩伦说。“我们认为，人类在创造黑暗地球的过程中发挥了作用，并有意改变了古代环境，使其成为一个更适合人类居住的地方。”
事实证明，黑暗的地球含有大量储存的碳。随着几代人对土壤进行耕作，例如用食物残渣、木炭和废物来丰富土壤，地球积累了富含碳的碎屑，并将其封存了数百年至数千年。因此，早期的亚马逊人有意制造出黑色土壤，可能无意中也创造出了一种强大的碳封存土壤。
“古代亚马逊人在土壤中排放了大量的碳，其中很多今天仍然存在，”合著者塞缪尔·戈德堡说，他在麻省理工学院读研究生时进行了数据分析，现在是迈阿密大学的助理教授。“这正是我们想要的减缓气候变化的努力。也许我们可以在更大的范围内采用他们的一些本土策略，以我们现在知道的方式将碳锁在土壤中很长一段时间。”
该团队的研究发表在9月20日的《科学进展》杂志上。其他作者包括前麻省理工学院博士后和第一作者摩根·施密特，佛罗里达大学的人类学家迈克尔·赫肯伯格，以及来自巴西多个机构的合作者。
理解现代视角
在他们目前的研究中，研究小组综合了施密特、赫肯伯格和其他人此前在21世纪初与亚马逊土著社区合作时收集的观察结果和数据，并在2018-19年收集了新数据。科学家们将他们的野外工作集中在亚马逊东南部上新谷河流域的Kuikuro土著领土上。这个地区是现代库库罗人村庄的所在地，也是库库罗人祖先被认为居住过的考古遗址。当时还是佛罗里达大学研究生的施密特在多次访问该地区后，对一些考古遗址周围较暗的土壤感到震惊。
他说:“当我看到这片黑暗的土地，以及它是多么肥沃，并开始挖掘已知的东西时，我发现这是一个神秘的东西——没有人真正知道它从哪里来。”
施密特和他的同事们开始观察现代Kuikuro人管理土壤的做法。这些做法包括产生“堆”——一堆垃圾和食物残渣，类似于堆肥堆，在村庄中心周围的某些地方进行维护。一段时间后，这些废物堆分解并与土壤混合，形成黑暗而肥沃的土壤，然后居民用来种植作物。研究人员还观察到，Kuikuro农民将有机废物和灰烬撒到更远的田地上，这也会产生黑暗的土壤，他们可以在那里种植更多的作物。
施密特说:“我们看到他们做了一些改变土壤和增加元素的活动，比如在地上撒灰烬，或者在树底周围撒木炭，这些显然是有意为之的行为。”
除了这些观察之外，他们还对村民进行了采访，以记录Kuikuro人与黑暗地球有关的信仰和习俗。在一些采访中，村民们把黑土称为“eegepe”，并描述了他们创造和培育肥沃土壤的日常做法，以提高其农业潜力。
根据这些观察和对Kuikuro人的采访，很明显，今天的土著社区通过他们的实践来改善土壤，故意制造黑暗的土壤。但是，在附近考古遗址中发现的暗土是否也是通过类似的故意行为造成的呢?
土中的桥
为了寻找联系，施密特在麻省理工学院做博士后时加入了Perron的小组。他、Perron和Goldberg一起对上新古地区考古和现代遗址的土壤进行了细致的分析。他们在暗地球的空间结构中发现了相似之处:暗地球的沉积物呈放射状，主要集中在现代和古代定居点的中心，并像车轮的辐条一样向外延伸到边缘。现代和古代的暗土在组成上也相似，富含相同的元素，如碳、磷和其他营养物质。
施密特说:“这些都是人类、动物和植物体内的元素，它们可以减少土壤中的铝毒性，这是亚马逊地区一个臭名昭著的问题。”“所有这些元素都使土壤更适合植物生长。”
戈德堡补充说:“连接现代和古代的关键桥梁是土壤。”“因为我们看到了这两个时期之间的对应关系，我们可以推断，这些我们今天可以观察到并询问人们的做法，在过去也发生过。”
换句话说，研究小组首次证明，古代亚马逊人有意耕种土壤，很可能是通过类似于今天的做法，以种植足够的作物来维持大型社区。
更进一步，研究小组计算了古代黑暗地球中的碳含量。他们结合了对土壤样本的测量，以及在几个古代定居点发现暗土的地图。他们的估计显示，每个古老的村庄都含有数千吨碳，这些碳已经被隔离在土壤中数百年，这是土著人类活动的结果。
正如该团队在他们的论文中总结的那样，“受古代黑暗土壤持续肥沃的启发，现代可持续农业和减缓气候变化的努力可以借鉴亚马逊原住民至今仍在实践的传统方法。”
参考:作者:Morgan J. Schmidt、Samuel L. Goldberg、Michael Heckenberger、Carlos Fausto、Bruna Franchetto、Jennifer Watling、Helena Lima、Bruno Moraes、Wetherbee B. Dorshow、Joshua Toney、Yamalui Kuikuro、Kumessi Waura、Huke Kuikuro、Taku Wate Kuikuro、Takum? Kuikuro、Yahila Kuikuro、Afukaka Kuikuro、Wenceslau Teixeira、Bruna Rocha、Vinicius Honorato、Hugo Tavares、Marcos magalhes、Carlos Augusto Barbosa、jo
麻省理工学院的这项研究得到了麻省理工学院Abdul Latif Jameel水和食品系统实验室以及空军人工智能加速器部的部分支持。实地研究得到了美国国家科学基金会、温纳-格伦基金会和威廉-塔尔博特-希尔曼基金会对佛罗里达大学的资助，并得到了巴西戈尔迪博物馆和国家博物馆的赞助。
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