आधुनिक होमो सेपियन्स ने बड़ी संख्या में पारिस्थितिकी तंत्र परिवर्तनों में भाग लिया है, लेकिन इन व्यवहारों की उत्पत्ति या प्रारंभिक परिणामों का पता लगाना मुश्किल है।उत्तरी मलावी से पुरातत्व, भू-कालक्रम, भू-आकृति विज्ञान और पुरापाषाणकालीन डेटा लेट प्लीस्टोसिन में वनवासियों की उपस्थिति, पारिस्थितिकी तंत्र संगठन और जलोढ़ पंखे के गठन के बीच बदलते संबंधों का दस्तावेजीकरण करते हैं।लगभग 20वीं शताब्दी के बाद, मध्यपाषाणकालीन कलाकृतियों और जलोढ़ पंखों की एक सघन प्रणाली का निर्माण हुआ।92,000 साल पहले, पैलियो-पारिस्थितिकीय वातावरण में, पिछले 500,000-वर्ष के रिकॉर्ड में कोई एनालॉग नहीं था।पुरातात्विक डेटा और प्रमुख समन्वय विश्लेषण से पता चलता है कि प्रारंभिक मानव निर्मित आग ने प्रज्वलन पर मौसमी प्रतिबंधों में ढील दी, जिससे वनस्पति संरचना और क्षरण प्रभावित हुआ।यह, जलवायु-संचालित वर्षा परिवर्तनों के साथ संयुक्त, अंततः प्रारंभिक पूर्व-कृषि कृत्रिम परिदृश्य के लिए एक पारिस्थितिक संक्रमण का कारण बना।
आधुनिक मानव पारिस्थितिकी तंत्र परिवर्तन के शक्तिशाली प्रवर्तक हैं।हजारों वर्षों से, उन्होंने पर्यावरण को बड़े पैमाने पर और जानबूझकर बदल दिया है, इस बारे में बहस छिड़ गई है कि पहला मानव-प्रधान पारिस्थितिकी तंत्र कब और कैसे उभरा (1)।अधिक से अधिक पुरातात्विक और नृवंशविज्ञान साक्ष्य से पता चलता है कि ग्रामीणों और उनके पर्यावरण के बीच बड़ी संख्या में पुनरावर्ती बातचीत है, जो इंगित करता है कि ये व्यवहार हमारी प्रजातियों के विकास (2-4) का आधार हैं।जीवाश्म और आनुवंशिक डेटा से संकेत मिलता है कि होमो सेपियन्स लगभग 315,000 साल पहले (का) अफ्रीका में मौजूद थे।पुरातत्व संबंधी आंकड़े बताते हैं कि पूरे महाद्वीप में होने वाले व्यवहारों की जटिलता पिछले लगभग 300 से 200 ka स्पैन में काफी बढ़ गई है।प्लेइस्टोसिन का अंत (चिबानियाई) (5)।एक प्रजाति के रूप में हमारे उद्भव के बाद से, मनुष्य ने तकनीकी नवाचार, मौसमी व्यवस्था और जटिल सामाजिक सहयोग पर भरोसा करना शुरू कर दिया है।ये विशेषताएँ हमें पहले निर्जन या चरम वातावरण और संसाधनों का लाभ उठाने में सक्षम बनाती हैं, इसलिए आज मनुष्य ही एकमात्र अखिल-वैश्विक पशु प्रजाति है (6)।इस परिवर्तन (7) में आग ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।
जैविक मॉडल से संकेत मिलता है कि पके हुए भोजन की अनुकूलन क्षमता का पता कम से कम 2 मिलियन वर्ष पहले लगाया जा सकता है, लेकिन मध्य प्लीस्टोसिन के अंत तक यह नहीं था कि अग्नि नियंत्रण के पारंपरिक पुरातात्विक साक्ष्य दिखाई दिए (8)।अफ्रीकी महाद्वीप के एक बड़े क्षेत्र से धूल के रिकॉर्ड के साथ महासागर कोर से पता चलता है कि पिछले लाखों वर्षों में, मौलिक कार्बन का शिखर लगभग 400 ka के बाद दिखाई दिया, मुख्य रूप से इंटरग्लेशियल से हिमनद काल में संक्रमण के दौरान, लेकिन यह भी हुआ। होलोसीन (9)।इससे पता चलता है कि लगभग 400 ka से पहले, उप-सहारा अफ्रीका में आग आम नहीं थी, और होलोसीन (9) में मानव योगदान महत्वपूर्ण थे।आग एक उपकरण है जिसका उपयोग चरवाहे पूरे होलोसीन में घास के मैदानों की खेती और रखरखाव के लिए करते हैं (10)।हालांकि, प्रारंभिक प्लेइस्टोसिन में शिकारी-संग्रहकर्ताओं द्वारा आग के उपयोग की पृष्ठभूमि और पारिस्थितिक प्रभाव का पता लगाना अधिक जटिल है (11)।
नृवंशविज्ञान और पुरातत्व दोनों में संसाधन हेरफेर के लिए आग को एक इंजीनियरिंग उपकरण कहा जाता है, जिसमें आजीविका रिटर्न में सुधार या कच्चे माल को संशोधित करना शामिल है।ये गतिविधियाँ आमतौर पर सार्वजनिक नियोजन से संबंधित होती हैं और इसके लिए बहुत अधिक पारिस्थितिक ज्ञान की आवश्यकता होती है (2, 12, 13)।लैंडस्केप-स्केल आग शिकारियों को शिकार को भगाने, कीटों को नियंत्रित करने और आवास उत्पादकता में वृद्धि करने में सक्षम बनाती है (2)।ऑन-साइट आग खाना पकाने, हीटिंग, शिकारी रक्षा और सामाजिक सामंजस्य को बढ़ावा देती है (14)।हालांकि, शिकारी-संग्रहकर्ता की आग किस हद तक परिदृश्य के घटकों को पुन: कॉन्फ़िगर कर सकती है, जैसे कि पारिस्थितिक समुदाय की संरचना और स्थलाकृति, बहुत अस्पष्ट है (15, 16)।
पुराने पुरातात्विक और भू-आकृति विज्ञान डेटा और कई स्थानों से निरंतर पर्यावरणीय रिकॉर्ड के बिना, मानव-प्रेरित पारिस्थितिक परिवर्तनों के विकास को समझना समस्याग्रस्त है।दक्षिणी अफ्रीका में ग्रेट रिफ्ट वैली से लंबी अवधि के झील जमा रिकॉर्ड, क्षेत्र में प्राचीन पुरातात्विक अभिलेखों के साथ मिलकर, इसे प्लेइस्टोसिन के कारण पारिस्थितिक प्रभावों की जांच करने के लिए एक जगह बनाते हैं।यहां, हम दक्षिण-मध्य अफ्रीका में एक व्यापक पाषाण युग के परिदृश्य के पुरातत्व और भू-आकृति विज्ञान पर रिपोर्ट करते हैं।फिर, हमने इसे मानव निर्मित आग के संदर्भ में मानव व्यवहार और पारिस्थितिकी तंत्र परिवर्तन के शुरुआती युग्मन साक्ष्य को निर्धारित करने के लिए> 600 ka फैले पुरापाषाणकालीन डेटा के साथ जोड़ा।
हमने दक्षिणी अफ्रीकी दरार घाटी (चित्र 1) (17) में मलावी के उत्तरी भाग के उत्तरी छोर पर स्थित करोंगा जिले में चितिम्वे बिस्तर के लिए पहले से असूचित आयु सीमा प्रदान की थी।ये बेड लाल मिट्टी के जलोढ़ पंखे और नदी तलछट से बने हैं, जो लगभग 83 वर्ग किलोमीटर को कवर करते हैं, जिसमें लाखों पत्थर के उत्पाद हैं, लेकिन कोई संरक्षित कार्बनिक अवशेष नहीं हैं, जैसे कि हड्डियाँ (पूरक पाठ) (18)।पृथ्वी रिकॉर्ड (चित्र 2 और टेबल्स S1 से S3) से हमारे वैकल्पिक रूप से उत्साहित प्रकाश (OSL) डेटा ने चिटिमवे बिस्तर की उम्र को लेट प्लीस्टोसिन में संशोधित किया, और जलोढ़ प्रशंसक सक्रियण और पाषाण युग दफन की सबसे पुरानी उम्र लगभग 92 ka है ( 18, 19)।जलोढ़ और नदी चितिमवे परत प्लियोसीन-प्लीस्टोसिन चिवोंडो परत की झीलों और नदियों को एक निम्न-कोण असंबद्धता (17) से कवर करती है।ये जमा झील के किनारे फॉल्ट वेज में स्थित हैं।उनका विन्यास झील के स्तर में उतार-चढ़ाव और प्लियोसीन (17) में फैले सक्रिय दोषों के बीच की बातचीत को इंगित करता है।हालांकि विवर्तनिक क्रिया ने लंबे समय तक क्षेत्रीय स्थलाकृति और पीडमोंट ढलान को प्रभावित किया हो सकता है, इस क्षेत्र में गलती गतिविधि मध्य प्लीस्टोसिन (20) के बाद से धीमी हो सकती है।~800 ka के बाद और 100 ka के तुरंत बाद तक, मलावी झील का जल विज्ञान मुख्य रूप से जलवायु (21) द्वारा संचालित होता है।इसलिए, लेट प्लीस्टोसिन (22) में जलोढ़ पंखे के निर्माण के लिए इनमें से कोई भी एकमात्र स्पष्टीकरण नहीं है।
(ए) आधुनिक वर्षा (तारांकन) के सापेक्ष अफ्रीकी स्टेशन का स्थान;नीला गीला है और लाल सुखाने वाला है (73);बाईं ओर स्थित बॉक्स मलावी झील और आसपास के क्षेत्रों को दिखाता है MAL05-2A और MAL05-1B /1C कोर (बैंगनी बिंदु) का स्थान, जहां करोंगा क्षेत्र को हरे रंग की रूपरेखा के रूप में हाइलाइट किया गया है, और लुचामांगे बिस्तर का स्थान हाइलाइट किया गया है एक सफेद बॉक्स के रूप में।(बी) मलावी बेसिन का उत्तरी भाग, MAL05-2A कोर के सापेक्ष पहाड़ी स्थलाकृति दिखा रहा है, शेष चितिम्वे बेड (भूरा पैच) और मलावी अर्ली मेसोलिथिक प्रोजेक्ट (MEMSAP) (पीला बिंदु) का उत्खनन स्थान);चा, चमिनेड;एमजीडी, मवांगंडा गांव;एनजीए, नगारा;एसएस, सदारा साउथ;वीआईएन, साहित्यिक पुस्तकालय चित्र;डब्ल्यूडब्ल्यू, बेलुगा।
OSL केंद्र आयु (लाल रेखा) और त्रुटि श्रेणी 1-σ (25% ग्रे), करोंगा में स्वस्थानी कलाकृतियों की घटना से संबंधित सभी OSL आयु।पिछले 125 ka डेटा शो के सापेक्ष आयु (ए) जलोढ़ प्रशंसक तलछट से सभी ओएसएल उम्र के कर्नेल घनत्व अनुमान, तलछटी / जलोढ़ प्रशंसक संचय (सियान), और प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) विशेषता मूल्यों के आधार पर झील के जल स्तर के पुनर्निर्माण को दर्शाता है। जलीय MAL05-1B/1C कोर से जीवाश्म और ऑथिजेनिक खनिज (21) (नीला)।(बी) MAL05-1B/1C कोर (काला, तारांकन के साथ 7000 के करीब का मान) और MAL05-2A कोर (ग्रे) से, अवसादन दर द्वारा सामान्यीकृत मैक्रोमोलेक्युलर कार्बन प्रति ग्राम की गणना।(सी) MAL05-1B/1C कोर जीवाश्म पराग से Margalef प्रजाति समृद्धि सूचकांक (Dmg)।(डी) कंपोजिट, मिओम्बो वुडलैंड और ओलिया यूरोपिया से जीवाश्म पराग का प्रतिशत, और (ई) पोएसी और पोडोकार्पस से जीवाश्म पराग का प्रतिशत।सभी पराग डेटा MAL05-1B/1C कोर से हैं।शीर्ष पर संख्याएँ व्यक्तिगत OSL नमूनों को तालिका S1 से S3 में विस्तृत रूप से संदर्भित करती हैं।डेटा उपलब्धता और रिज़ॉल्यूशन में अंतर अलग-अलग सैंपलिंग अंतराल और कोर में सामग्री की उपलब्धता के कारण होता है।चित्र S9 दो मैक्रो कार्बन रिकॉर्ड को z-scores में परिवर्तित दिखाता है।
(चितिम्वे) पंखे के बनने के बाद की परिदृश्य स्थिरता लाल मिट्टी और मिट्टी बनाने वाले कार्बोनेट के निर्माण से संकेतित होती है, जो पूरे अध्ययन क्षेत्र (पूरक पाठ और तालिका S4) के पंखे के आकार के तलछट को कवर करती है।मलावी बेसिन झील में लेट प्लीस्टोसिन जलोढ़ पंखे का निर्माण केवल करोंगा क्षेत्र तक ही सीमित नहीं है।मोज़ाम्बिक से लगभग 320 किलोमीटर दक्षिण-पूर्व में, 26Al और 10Be की स्थलीय ब्रह्मांडीय न्यूक्लाइड गहराई प्रोफ़ाइल जलोढ़ लाल मिट्टी के लुचामांगे बिस्तर के गठन को 119 से 27 ka (23) तक सीमित करती है।यह व्यापक आयु प्रतिबंध मलावी बेसिन के पश्चिमी भाग के लिए हमारे OSL कालक्रम के अनुरूप है और लेट प्लीस्टोसिन में क्षेत्रीय जलोढ़ प्रशंसकों के विस्तार को इंगित करता है।यह लेक कोर रिकॉर्ड के डेटा द्वारा समर्थित है, जो इंगित करता है कि उच्च अवसादन दर लगभग 240 ka के साथ है, जिसका सीए पर विशेष रूप से उच्च मूल्य है।130 और 85 ka (पूरक पाठ) (21)।
इस क्षेत्र में मानव बंदोबस्त का सबसे पहला प्रमाण ~ 92 ± 7 ka पर पहचाने गए चितिमवे तलछट से संबंधित है।यह परिणाम 14 उप-सेंटीमीटर अंतरिक्ष नियंत्रण पुरातात्विक उत्खनन से 605 m3 खुदाई तलछट और 46 पुरातात्विक परीक्षण गड्ढों से 147 m3 तलछट पर आधारित है, जो लंबवत रूप से 20 सेमी तक नियंत्रित है और क्षैतिज रूप से 2 मीटर तक नियंत्रित है (पूरक पाठ और आंकड़े S1 से S3) इसके अलावा, हमने 147.5 किलोमीटर का भी सर्वेक्षण किया, 40 भूवैज्ञानिक परीक्षण गड्ढों की व्यवस्था की, और उनमें से 60 (तालिका S5 और S6) (18) में से 38,000 से अधिक सांस्कृतिक अवशेषों का विश्लेषण किया।इन व्यापक जांच और उत्खनन से संकेत मिलता है कि यद्यपि प्रारंभिक आधुनिक मनुष्यों सहित प्राचीन मानव लगभग 92 ka पहले इस क्षेत्र में रहते थे, वृद्धि के साथ जुड़े तलछटों का संचय और फिर मलावी झील के स्थिरीकरण ने चितिम्वे बिस्तर के रूप तक पुरातात्विक साक्ष्य को संरक्षित नहीं किया।
पुरातात्विक डेटा इस निष्कर्ष का समर्थन करते हैं कि देर से क्वाटरनेरी में, उत्तरी मलावी में पंखे के आकार का विस्तार और मानवीय गतिविधियां बड़ी संख्या में मौजूद थीं, और सांस्कृतिक अवशेष अफ्रीका के अन्य हिस्सों के प्रारंभिक आधुनिक मनुष्यों से संबंधित थे।रेडियल, लेवलोइस, प्लेटफॉर्म और रैंडम कोर रिडक्शन (चित्र S4) के साथ अधिकांश कलाकृतियां क्वार्टजाइट या क्वार्ट्ज नदी के कंकड़ से बनी हैं।मॉर्फोलॉजिकल डायग्नोस्टिक कलाकृतियों को मुख्य रूप से मेसोलिथिक एज (एमएसए)-विशिष्ट लेवलोइस-प्रकार की तकनीक के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जो अब तक अफ्रीका में कम से कम 315 ka रहा है (24)।सबसे ऊपरी चितिम्वे बिस्तर प्रारंभिक होलोसीन तक चला, जिसमें दुर्लभ रूप से वितरित लेट पाषाण युग की घटनाएं शामिल थीं, और पूरे अफ्रीका में देर से प्लेइस्टोसिन और होलोसीन शिकारी-संग्रहकों से संबंधित पाया गया था।इसके विपरीत, आमतौर पर प्रारंभिक मध्य प्लीस्टोसिन से जुड़े पत्थर उपकरण परंपराएं (जैसे बड़े काटने के उपकरण) दुर्लभ हैं।जहां ये घटित हुए, वे प्लेइस्टोसिन के अंत में एमएसए युक्त तलछट में पाए गए, न कि बयान के शुरुआती चरणों में (तालिका S4) (18)।यद्यपि साइट ~ 92 ka पर मौजूद थी, मानव गतिविधि और जलोढ़ पंखे के जमाव की सबसे प्रतिनिधि अवधि ~ 70 ka के बाद हुई, जिसे OSL युग (चित्र 2) के एक सेट द्वारा अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है।हमने 25 प्रकाशित और 50 पहले से अप्रकाशित OSL युगों (चित्र 2 और टेबल्स S1 से S3) के साथ इस पैटर्न की पुष्टि की।ये इंगित करते हैं कि कुल 75 आयु निर्धारणों में से 70 लगभग 70 ka के बाद तलछट से बरामद किए गए थे।चित्र 2, MAL05-1B/1C केंद्रीय बेसिन (25) के केंद्र और झील के पहले अप्रकाशित MAL05-2A उत्तरी बेसिन केंद्र से प्रकाशित मुख्य पुरापाषाणकालीन संकेतकों के सापेक्ष, इन-सीटू MSA कलाकृतियों से जुड़े 40 युगों को दर्शाता है।चारकोल (ओएसएल उम्र पैदा करने वाले पंखे के पास)।
मलावी झील ड्रिलिंग परियोजना के मूल से फाइटोलिथ और मिट्टी सूक्ष्म आकारिकी के पुरातात्विक उत्खनन के साथ-साथ जीवाश्म पराग, बड़े लकड़ी का कोयला, जलीय जीवाश्म और ऑथिजेनिक खनिजों पर सार्वजनिक डेटा का उपयोग करके, हमने मलावी झील के साथ एमएसए मानव संबंध का पुनर्निर्माण किया।उसी अवधि (21) की जलवायु और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर कब्जा करें।बाद के दो एजेंट 1200 ka (21) से अधिक की सापेक्ष झील की गहराई के पुनर्निर्माण के लिए मुख्य आधार हैं, और ~ 636 ka (25) के मूल में एक ही स्थान से एकत्र किए गए पराग और मैक्रोकार्बन नमूनों से मेल खाते हैं। .सबसे लंबे कोर (MAL05-1B और MAL05-1C; क्रमशः 381 और 90 मीटर) को पुरातात्विक परियोजना क्षेत्र से लगभग 100 किलोमीटर दक्षिण पूर्व में एकत्र किया गया था।उत्तरी रुकुलु नदी (चित्र 1) से लगभग 25 किलोमीटर पूर्व में एक छोटा कोर (MAL05-2A; 41 मीटर) एकत्र किया गया था।MAL05-2A कोर कलुंगा क्षेत्र में स्थलीय पुरापाषाण पर्यावरण की स्थिति को दर्शाता है, जबकि MAL05-1B/1C कोर को कलुंगा से सीधे नदी इनपुट प्राप्त नहीं होता है, इसलिए यह क्षेत्रीय परिस्थितियों को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित कर सकता है।
MAL05-1B/1C समग्र ड्रिल कोर में दर्ज की गई जमा दर 240 ka से शुरू हुई और 0.24 के दीर्घकालिक औसत मूल्य से बढ़कर 0.88 m/ka (चित्र S5) हो गई।प्रारंभिक वृद्धि कक्षीय संशोधित सूर्य के प्रकाश में परिवर्तन से संबंधित है, जो इस अंतराल (25) के दौरान झील के स्तर में उच्च-आयाम परिवर्तन का कारण बनेगी।हालाँकि, जब कक्षीय विलक्षणता 85 ka के बाद गिरती है और जलवायु स्थिर होती है, तो अवतलन दर अभी भी अधिक (0.68 m/ka) होती है।यह स्थलीय OSL रिकॉर्ड के साथ मेल खाता था, जिसमें लगभग 92 ka के बाद जलोढ़ पंखे के विस्तार के व्यापक प्रमाण दिखाई दिए, और 85 ka (पूरक पाठ और तालिका S7) के बाद कटाव और आग के बीच सकारात्मक सहसंबंध दिखाते हुए संवेदनशीलता डेटा के अनुरूप था।उपलब्ध भू-कालानुक्रमिक नियंत्रण की त्रुटि सीमा को देखते हुए, यह तय करना असंभव है कि क्या संबंधों का यह सेट पुनरावर्ती प्रक्रिया की प्रगति से धीरे-धीरे विकसित होता है या एक महत्वपूर्ण बिंदु पर पहुंचने पर तेजी से फूटता है।बेसिन विकास के भूभौतिकीय मॉडल के अनुसार, मध्य प्लेइस्टोसिन (20) के बाद से, दरार विस्तार और संबंधित उप-विभाजन धीमा हो गया है, इसलिए यह व्यापक प्रशंसक निर्माण प्रक्रिया का मुख्य कारण नहीं है जिसे हमने मुख्य रूप से 92 ka के बाद निर्धारित किया है।
मध्य प्लेइस्टोसिन के बाद से, जलवायु झील के जल स्तर (26) का मुख्य नियंत्रण कारक रहा है।विशेष रूप से, उत्तरी बेसिन के उत्थान ने मौजूदा निकास को बंद कर दिया।800 ka झील को गहरा करने के लिए जब तक यह आधुनिक निकास (21) की दहलीज की ऊंचाई तक नहीं पहुंच जाता।झील के दक्षिणी छोर पर स्थित, इस आउटलेट ने गीले अंतराल (आज सहित) के दौरान झील के जल स्तर के लिए ऊपरी सीमा प्रदान की, लेकिन बेसिन को बंद करने की इजाजत दी क्योंकि शुष्क अवधि (27) के दौरान झील का जल स्तर गिर गया।झील के स्तर का पुनर्निर्माण पिछले 636 ka में बारी-बारी से सूखे और गीले चक्रों को दर्शाता है।जीवाश्म पराग के साक्ष्य के अनुसार, कम गर्मी की धूप से जुड़े अत्यधिक सूखे की अवधि (कुल पानी में 95% की कमी) के कारण अर्ध-रेगिस्तानी वनस्पति का विस्तार हुआ है, जिसमें पेड़ स्थायी जलमार्ग (27) तक सीमित हैं।ये (झील) चढ़ाव पराग स्पेक्ट्रा के साथ सहसंबद्ध हैं, जो वृक्ष कर और कम समग्र प्रजातियों की समृद्धि (25) की कीमत पर घास (80% या अधिक) और ज़ेरोफाइट्स (अमरांथेसी) का उच्च अनुपात दिखाते हैं।इसके विपरीत, जब झील आधुनिक स्तरों पर पहुँचती है, तो अफ्रीकी पर्वतीय जंगलों से संबंधित वनस्पतियाँ आमतौर पर लखेशोर [समुद्र तल से लगभग 500 मीटर (मसल)] तक फैली होती हैं।आज, अफ्रीकी पर्वतीय वन लगभग 1500 मास (25, 28) से ऊपर छोटे असतत पैच में ही दिखाई देते हैं।
सबसे हालिया चरम सूखे की अवधि 104 से 86 ka तक हुई।उसके बाद, हालांकि झील का स्तर उच्च स्थितियों में लौट आया, बड़ी मात्रा में जड़ी-बूटियों और जड़ी-बूटियों के साथ खुले मिओम्बो वुडलैंड्स आम हो गए (27, 28)।सबसे महत्वपूर्ण अफ्रीकी पर्वत वन कर पोडोकार्पस पाइन है, जो 85 ka (85 ka के बाद 10.7% 7.6% के बाद पिछले उच्च झील स्तर के समान मूल्य पर कभी भी ठीक नहीं हुआ है, जबकि 85 ka से पहले समान झील का स्तर 29.8 ± 11.8% है। )मार्गलेफ इंडेक्स (डीएमजी) यह भी दर्शाता है कि पिछले 85 ka की प्रजाति समृद्धि पिछले निरंतर उच्च झील स्तर (क्रमशः 2.3 ± 0.20 और 4.6 ± 1.21) की तुलना में 43% कम है, उदाहरण के लिए, 420 और 345 ka के बीच ( अनुपूरक पाठ और आंकड़े S5 और S6) (25)।लगभग समय से पराग के नमूने।88 से 78 ka में कंपोजिट पराग का एक उच्च प्रतिशत भी होता है, जो यह संकेत दे सकता है कि वनस्पति को परेशान किया गया है और यह सबसे पुरानी तारीख की त्रुटि सीमा के भीतर है जब मनुष्यों ने इस क्षेत्र पर कब्जा कर लिया था।
हम 85 ka से पहले और बाद में ड्रिल किए गए कोर के पुरापाषाण काल ​​​​और पुरापाषाणकालीन डेटा का विश्लेषण करने के लिए जलवायु विसंगति विधि (29) का उपयोग करते हैं, और वनस्पति, प्रजातियों की बहुतायत और वर्षा के बीच पारिस्थितिक संबंध की जांच करते हैं और अनुमानित शुद्ध जलवायु भविष्यवाणी को कम करने की परिकल्पना करते हैं।ड्राइव बेसलाइन मोड ~550 ka.यह परिवर्तित पारिस्थितिकी तंत्र झीलों में भरी वर्षा की स्थिति और आग से प्रभावित होता है, जो प्रजातियों और नए वनस्पति संयोजनों की कमी में परिलक्षित होता है।पिछली शुष्क अवधि के बाद, केवल कुछ वन तत्व बरामद हुए, जिनमें अफ्रीकी पर्वतीय जंगलों के आग प्रतिरोधी घटक, जैसे जैतून का तेल, और उष्णकटिबंधीय मौसमी जंगलों के आग प्रतिरोधी घटक, जैसे सेल्टिस (पूरक पाठ और चित्र S5) शामिल हैं। 25)।इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, हमने ओस्ट्राकोड और ऑथिजेनिक खनिज विकल्प से प्राप्त झील के पानी के स्तर को स्वतंत्र चर (21) और आश्रित चर जैसे चारकोल और पराग के रूप में तैयार किया, जो कि आग की आवृत्ति (25) में वृद्धि से प्रभावित हो सकते हैं।
अलग-अलग समय पर इन संयोजनों के बीच समानता या अंतर की जांच करने के लिए, हमने प्रमुख समन्वय विश्लेषण (पीसीओए) के लिए पोडोकार्पस (सदाबहार पेड़), घास (घास), और जैतून (अफ्रीकी पर्वतीय जंगलों का अग्नि प्रतिरोधी घटक) से पराग का उपयोग किया। और miombo (आज का मुख्य वुडलैंड घटक)।प्रत्येक संयोजन के बनने पर झील के स्तर का प्रतिनिधित्व करने वाली प्रक्षेपित सतह पर पीसीओए की साजिश रचकर, हमने जांच की कि पराग संयोजन वर्षा के संबंध में कैसे बदलता है और 85 ka (चित्र 3 और चित्र S7) के बाद यह संबंध कैसे बदलता है।85 ka से पहले, ग्रैमिनस-आधारित नमूने शुष्क परिस्थितियों की ओर एकत्रित होते हैं, जबकि पोडोकार्पस-आधारित नमूने गीली स्थितियों की ओर एकत्रित होते हैं।इसके विपरीत, 85 ka के बाद के नमूनों को 85 ka से पहले के अधिकांश नमूनों के साथ क्लस्टर किया जाता है और अलग-अलग औसत मान होते हैं, यह दर्शाता है कि समान वर्षा की स्थिति के लिए उनकी संरचना असामान्य है।PCoA में उनकी स्थिति Olea और miombo के प्रभाव को दर्शाती है, दोनों ही ऐसी परिस्थितियों में अनुकूल हैं जिनमें आग लगने की संभावना अधिक होती है।85 ka के बाद के नमूनों में, पॉडोकार्पस पाइन केवल लगातार तीन नमूनों में प्रचुर मात्रा में था, जो 78 और 79 ka के बीच के अंतराल के बाद हुआ।इससे पता चलता है कि वर्षा में प्रारंभिक वृद्धि के बाद, जंगल अंततः ढहने से पहले कुछ समय के लिए ठीक हो गया लगता है।
चित्रा 1 में पूरक पाठ और आयु मॉडल का उपयोग करते हुए, प्रत्येक बिंदु एक निश्चित समय पर एक पराग नमूने का प्रतिनिधित्व करता है। S8।वेक्टर परिवर्तन की दिशा और ढाल का प्रतिनिधित्व करता है, और एक लंबा वेक्टर एक मजबूत प्रवृत्ति का प्रतिनिधित्व करता है।अंतर्निहित सतह वर्षा के प्रतिनिधि के रूप में झील के जल स्तर का प्रतिनिधित्व करती है;गहरा नीला अधिक है।पीसीओए फीचर वैल्यू का औसत मूल्य 85 ka (लाल हीरा) के बाद के डेटा और 85 ka (पीला हीरा) से पहले समान झील के स्तर से सभी डेटा के लिए प्रदान किया जाता है।संपूर्ण 636 ka के डेटा का उपयोग करते हुए, "नकली झील का स्तर" -0.130-σ और -0.198-σ के बीच झील स्तर पीसीए के औसत eigenvalue के पास है।
पराग, झील के जल स्तर और चारकोल के बीच संबंधों का अध्ययन करने के लिए, हमने पहले समग्र "पर्यावरण" (पराग, झील जल स्तर और चारकोल के डेटा मैट्रिक्स द्वारा प्रतिनिधित्व) की तुलना करने के लिए भिन्नता के गैर-पैरामीट्रिक बहुभिन्नरूपी विश्लेषण (एनपी-मनोवा) का उपयोग किया। और 85 ka संक्रमण के बाद।हमने पाया कि इस डेटा मैट्रिक्स में पाई गई भिन्नता और सहप्रसरण 85 ka (तालिका 1) से पहले और बाद में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर हैं।
वेस्ट लेक के किनारे पर फाइटोलिथ्स और मिट्टी से हमारे स्थलीय पैलियोएन्वायरल डेटा झील प्रॉक्सी पर आधारित व्याख्या के अनुरूप हैं।ये संकेत देते हैं कि झील के उच्च जल स्तर के बावजूद, परिदृश्य आज की तरह ही खुली छत्र वन भूमि और जंगली घास के मैदान के प्रभुत्व वाले परिदृश्य में बदल गया है (25)।बेसिन के पश्चिमी किनारे पर फाइटोलिथ के लिए विश्लेषण किए गए सभी स्थान ~ 45 ka के बाद के हैं और गीली स्थितियों को दर्शाते हुए बड़ी मात्रा में वृक्षारोपण कवर दिखाते हैं।हालांकि, उनका मानना ​​​​है कि अधिकांश गीली घास बांस और पैनिक घास के साथ खुली वुडलैंड के रूप में होती है।फाइटोलिथ डेटा के अनुसार, गैर-अग्नि प्रतिरोधी ताड़ के पेड़ (एरेकेसी) केवल झील के किनारे पर मौजूद हैं, और अंतर्देशीय पुरातात्विक स्थलों (तालिका S8) (30) में दुर्लभ या अनुपस्थित हैं।
सामान्यतया, प्लेइस्टोसिन के अंत में गीली लेकिन खुली स्थितियों का अनुमान स्थलीय पेलियोसोल (19) से भी लगाया जा सकता है।म्वांगंडा गांव के पुरातात्विक स्थल से लैगून मिट्टी और दलदली मिट्टी कार्बोनेट का पता 40 से 28 कैल का बीपी (पहले कैलिब्रेटेड कियानन्नी) (तालिका S4) में लगाया जा सकता है।चिटिमवे बेड में कार्बोनेट मिट्टी की परतें आमतौर पर गांठदार कैलकेरियस (बीकेएम) और अर्गिलासियस और कार्बोनेट (बीटीके) परतें होती हैं, जो सापेक्ष भू-आकृति विज्ञान स्थिरता के स्थान और दूरगामी जलोढ़ पंखे से धीमी गति से निपटान को इंगित करती हैं लगभग 29 कैल का बीपी (पूरक) मूलपाठ)।प्राचीन प्रशंसकों के अवशेषों पर बनी मिटटी, कठोर लेटराइट मिट्टी (लिथिक रॉक) खुले परिदृश्य की स्थिति (31) और मजबूत मौसमी वर्षा (32) को इंगित करती है, जो परिदृश्य पर इन स्थितियों के निरंतर प्रभाव को दर्शाती है।
इस संक्रमण में आग की भूमिका के लिए समर्थन ड्रिल कोर के युग्मित मैक्रो चारकोल रिकॉर्ड से आता है, और सेंट्रल बेसिन (MAL05-1B/1C) से चारकोल की आमद लगभग से बढ़ गई है।175 कार्ड।लगभग बीच में बड़ी संख्या में चोटियाँ आती हैं।135 और 175 ka और 85 और 100 ka के बाद, झील का स्तर ठीक हो गया, लेकिन जंगल और प्रजातियों की समृद्धि ठीक नहीं हुई (पूरक पाठ, चित्र 2 और चित्र S5)।चारकोल प्रवाह और झील तलछट की चुंबकीय संवेदनशीलता के बीच संबंध भी दीर्घकालिक अग्नि इतिहास (33) के पैटर्न दिखा सकते हैं।ल्योंस एट अल के डेटा का उपयोग करें।(34) मलावी झील ने 85 ka के बाद जले हुए परिदृश्य को मिटाना जारी रखा, जिसका अर्थ है एक सकारात्मक सहसंबंध (स्पीयरमैन का रु = 0.2542 और पी = 0.0002; तालिका एस 7), जबकि पुराने तलछट विपरीत संबंध दिखाते हैं (रु = -0.2509 और पी < 0.0001)।उत्तरी बेसिन में, छोटे MAL05-2A कोर में सबसे गहरा डेटिंग एंकर पॉइंट होता है, और सबसे छोटा टोबा टफ़ ~ 74 से 75 ka (35) होता है।यद्यपि इसमें दीर्घकालिक परिप्रेक्ष्य का अभाव है, यह सीधे उस बेसिन से इनपुट प्राप्त करता है जहां पुरातात्विक डेटा प्राप्त होता है।उत्तरी बेसिन के चारकोल रिकॉर्ड से पता चलता है कि टोबा क्रिप्टो-टेफ्रा चिह्न के बाद से, उस अवधि के दौरान क्षेत्रीय चारकोल के इनपुट में लगातार वृद्धि हुई है जब पुरातात्विक साक्ष्य सबसे आम है (चित्र 2बी)।
मानव निर्मित आग के साक्ष्य परिदृश्य पैमाने पर जानबूझकर उपयोग, व्यापक आबादी के कारण अधिक या बड़े ऑन-साइट प्रज्वलन, अंडरस्टोरी जंगलों की कटाई से ईंधन की उपलब्धता में परिवर्तन, या इन गतिविधियों के संयोजन को दर्शा सकते हैं।आधुनिक शिकारी-संग्रहकर्ता सक्रिय रूप से फोर्जिंग पुरस्कारों को बदलने के लिए आग का उपयोग करते हैं (2)।उनकी गतिविधियाँ शिकार की बहुतायत को बढ़ाती हैं, मोज़ेक परिदृश्य को बनाए रखती हैं, और थर्मल विविधता और उत्तराधिकार चरणों की विविधता को बढ़ाती हैं (13)।आग साइट पर गतिविधियों जैसे हीटिंग, खाना पकाने, रक्षा, और सामाजिककरण (14) के लिए भी महत्वपूर्ण है।प्राकृतिक बिजली के हमलों के बाहर आग की तैनाती में भी छोटे अंतर वन उत्तराधिकार पैटर्न, ईंधन की उपलब्धता और फायरिंग मौसमी को बदल सकते हैं।वृक्षों के आच्छादन और छोटे पेड़ों की कमी से कटाव बढ़ने की सबसे अधिक संभावना है, और इस क्षेत्र में प्रजातियों की विविधता का नुकसान अफ्रीकी पर्वतीय वन समुदायों (25) के नुकसान से निकटता से संबंधित है।
एमएसए शुरू होने से पहले पुरातात्विक रिकॉर्ड में, आग पर मानव नियंत्रण अच्छी तरह से स्थापित किया गया है (15), लेकिन अभी तक, परिदृश्य प्रबंधन उपकरण के रूप में इसका उपयोग केवल कुछ पुरापाषाण संदर्भों में दर्ज किया गया है।इनमें ऑस्ट्रेलिया के बारे में शामिल हैं।40 ka (36), हाइलैंड न्यू गिनी।45 ka (37) शांति संधि।50 ka Niah Cave (38) तराई बोर्नियो में।अमेरिका में, जब मानव ने पहली बार इन पारिस्थितिक तंत्रों में प्रवेश किया, विशेष रूप से पिछले 20 ka (16) में, कृत्रिम प्रज्वलन को पौधे और पशु समुदायों के पुन: संयोजन में मुख्य कारक माना जाता था।ये निष्कर्ष प्रासंगिक सबूतों पर आधारित होने चाहिए, लेकिन पुरातात्विक, भूवैज्ञानिक, भू-आकृति विज्ञान और पुरापाषाणकालीन डेटा के प्रत्यक्ष ओवरलैप के मामले में, कार्य-कारण तर्क को मजबूत किया गया है।हालांकि अफ्रीका के तटीय जल के समुद्री कोर डेटा ने पूर्व में लगभग 400 ka (9) में आग के परिवर्तनों का प्रमाण प्रदान किया है, यहाँ हम प्रासंगिक पुरातात्विक, पुरापाषाणकालीन और भू-आकृति विज्ञान डेटा सेट से मानव प्रभाव का प्रमाण प्रदान करते हैं।
पैलियोइनवायरमेंटल रिकॉर्ड में मानव निर्मित आग की पहचान के लिए अग्नि गतिविधियों और वनस्पति के अस्थायी या स्थानिक परिवर्तनों के प्रमाण की आवश्यकता होती है, यह साबित करते हुए कि इन परिवर्तनों की भविष्यवाणी अकेले जलवायु मापदंडों द्वारा नहीं की जाती है, और आग की स्थिति में परिवर्तन और मानव में परिवर्तन के बीच अस्थायी / स्थानिक ओवरलैप रिकॉर्ड (29) यहाँ, मलावी झील में व्यापक एमएसए कब्जे और जलोढ़ पंखे के गठन का पहला सबूत क्षेत्रीय वनस्पति के एक प्रमुख पुनर्गठन की शुरुआत में हुआ।85 कार्ड।MAL05-1B/1C कोर में चारकोल बहुतायत चारकोल उत्पादन और जमाव की क्षेत्रीय प्रवृत्ति को दर्शाता है, बाकी 636 ka रिकॉर्ड (आंकड़े S5, S9, और S10) की तुलना में लगभग 150 ka पर।यह संक्रमण पारिस्थितिकी तंत्र की संरचना को आकार देने में आग के महत्वपूर्ण योगदान को दर्शाता है, जिसे अकेले जलवायु द्वारा नहीं समझाया जा सकता है।प्राकृतिक आग की स्थितियों में, बिजली का प्रज्वलन आमतौर पर शुष्क मौसम (39) के अंत में होता है।हालांकि, यदि ईंधन पर्याप्त रूप से सूखा है, तो मानव निर्मित आग किसी भी समय प्रज्वलित हो सकती है।दृश्य के पैमाने पर, मनुष्य जंगल के नीचे से जलाऊ लकड़ी इकट्ठा करके आग को लगातार बदल सकता है।किसी भी प्रकार की मानव निर्मित आग का अंतिम परिणाम यह है कि इसमें अधिक लकड़ी की वनस्पति खपत करने की क्षमता होती है, जो पूरे वर्ष और सभी पैमानों पर चलती है।
दक्षिण अफ्रीका में, 164 ka (12) की शुरुआत में, उपकरण बनाने वाले पत्थरों के ताप उपचार के लिए आग का उपयोग किया जाता था।170 ka (40) की शुरुआत में, आग का उपयोग स्टार्चयुक्त कंदों को पकाने के लिए एक उपकरण के रूप में किया जाता था, जिससे प्राचीन काल में आग का पूरा उपयोग होता था।समृद्ध संसाधन-प्रवण दृश्य (41)।लैंडस्केप आग वृक्षारोपण कवर को कम करती है और घास के मैदान और वन पैच वातावरण को बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है, जो मानव-मध्यस्थ पारिस्थितिक तंत्र (13) के परिभाषित तत्व हैं।यदि वनस्पति या शिकार के व्यवहार को बदलने का उद्देश्य मानव निर्मित जलने को बढ़ाना है, तो यह व्यवहार प्रारंभिक मनुष्यों की तुलना में प्रारंभिक आधुनिक मनुष्यों द्वारा आग को नियंत्रित करने और तैनात करने की जटिलता में वृद्धि का प्रतिनिधित्व करता है, और यह दर्शाता है कि आग के साथ हमारे संबंध एक से गुजर चुके हैं अन्योन्याश्रितता में परिवर्तन (7) ।हमारा विश्लेषण लेट प्लीस्टोसिन में मनुष्यों द्वारा आग के उपयोग में परिवर्तन और उनके परिदृश्य और पर्यावरण पर इन परिवर्तनों के प्रभाव को समझने का एक अतिरिक्त तरीका प्रदान करता है।
करोंगा क्षेत्र में लेट क्वाटरनरी जलोढ़ पंखे का विस्तार औसत से अधिक वर्षा की स्थितियों के तहत मौसमी दहन चक्र में बदलाव के कारण हो सकता है, जिससे पहाड़ी का कटाव बढ़ सकता है।इस घटना का तंत्र आग से होने वाली गड़बड़ी, वाटरशेड के ऊपरी हिस्से के बढ़े हुए और निरंतर क्षरण, और मलावी झील के पास पीडमोंट वातावरण में जलोढ़ प्रशंसकों के विस्तार से प्रेरित वाटरशेड-स्केल प्रतिक्रिया हो सकता है।इन प्रतिक्रियाओं में पारगम्यता को कम करने, सतह खुरदरापन को कम करने और उच्च वर्षा की स्थिति और कम वृक्षारोपण कवर (42) के संयोजन के कारण अपवाह को बढ़ाने के लिए मिट्टी के गुणों को बदलना शामिल हो सकता है।तलछट की उपलब्धता में प्रारंभिक रूप से कवरिंग सामग्री को छीलकर सुधार किया जाता है, और समय के साथ, हीटिंग और कम जड़ ताकत के कारण मिट्टी की ताकत कम हो सकती है।ऊपरी मिट्टी के छूटने से तलछट के प्रवाह में वृद्धि होती है, जो पंखे के आकार के संचय द्वारा नीचे की ओर समायोजित होती है और पंखे के आकार की लाल मिट्टी के निर्माण को तेज करती है।
कई कारक आग की बदलती परिस्थितियों के लिए परिदृश्य की प्रतिक्रिया को नियंत्रित कर सकते हैं, जिनमें से अधिकांश कम समय (42-44) के भीतर काम करते हैं।हम यहां जो संकेत जोड़ते हैं, वह सहस्राब्दी समय के पैमाने पर स्पष्ट है।विश्लेषण और परिदृश्य विकास मॉडल से पता चलता है कि बार-बार जंगल की आग के कारण वनस्पति की गड़बड़ी के साथ, सहस्राब्दी समय के पैमाने (45, 46) पर अनाच्छादन दर में काफी बदलाव आया है।चारकोल और वनस्पति अभिलेखों में देखे गए परिवर्तनों के साथ मेल खाने वाले क्षेत्रीय जीवाश्म रिकॉर्ड की कमी मानव व्यवहार के प्रभावों और शाकाहारी समुदायों की संरचना पर पर्यावरणीय परिवर्तनों के पुनर्निर्माण में बाधा डालती है।हालांकि, बड़े शाकाहारी जो अधिक खुले भू-भाग में निवास करते हैं, उन्हें बनाए रखने और जंगली वनस्पतियों के आक्रमण को रोकने में भूमिका निभाते हैं (47)।पर्यावरण के विभिन्न घटकों में परिवर्तन के साक्ष्य एक साथ होने की उम्मीद नहीं की जानी चाहिए, लेकिन इसे संचयी प्रभावों की एक श्रृंखला के रूप में देखा जाना चाहिए जो लंबी अवधि (11) में हो सकता है।जलवायु विसंगति पद्धति (29) का उपयोग करते हुए, हम मानव गतिविधि को लेट प्लीस्टोसिन के दौरान उत्तरी मलावी के परिदृश्य को आकार देने में एक प्रमुख प्रेरक कारक मानते हैं।हालांकि, ये प्रभाव मानव-पर्यावरण बातचीत के पहले, कम स्पष्ट विरासत पर आधारित हो सकते हैं।प्रारंभिक पुरातात्विक तिथि से पहले पुरापाषाणकालीन रिकॉर्ड में दिखाई देने वाली लकड़ी का कोयला शिखर में एक मानवजनित घटक शामिल हो सकता है जो बाद में दर्ज किए गए समान पारिस्थितिक तंत्र में परिवर्तन का कारण नहीं बनता है, और इसमें जमा शामिल नहीं है जो मानव व्यवसाय को आत्मविश्वास से इंगित करने के लिए पर्याप्त हैं।
लघु तलछट कोर, जैसे कि तंजानिया में निकटवर्ती मासोको झील बेसिन से, या मलावी झील में छोटे तलछट कोर, दिखाते हैं कि घास और वुडलैंड टैक्स के सापेक्ष पराग बहुतायत में बदल गया है, जिसका श्रेय पिछले 45 वर्षों को दिया जाता है।का प्राकृतिक जलवायु परिवर्तन (48-50)।हालांकि, मलावी झील> 600 ka के पराग रिकॉर्ड का केवल एक दीर्घकालिक अवलोकन, इसके बगल में सदियों पुराने पुरातात्विक परिदृश्य के साथ, क्या जलवायु, वनस्पति, लकड़ी का कोयला और मानव गतिविधियों को समझना संभव है।हालांकि मनुष्यों के 85 ka से पहले मलावी बेसिन के उत्तरी भाग में दिखाई देने की संभावना है, लगभग 85 ka, विशेष रूप से 70 ka के बाद, यह दर्शाता है कि पिछले प्रमुख सूखे की अवधि समाप्त होने के बाद यह क्षेत्र मानव निवास के लिए आकर्षक है।इस समय, मनुष्यों द्वारा आग का नया या अधिक गहन/बार-बार उपयोग स्पष्ट रूप से पारिस्थितिक संबंध> 550-का के पुनर्निर्माण के लिए प्राकृतिक जलवायु परिवर्तन के साथ संयुक्त है, और अंत में प्रारंभिक पूर्व-कृषि कृत्रिम परिदृश्य (चित्र 4) का गठन किया।पहले की अवधि के विपरीत, परिदृश्य की तलछटी प्रकृति एमएसए साइट को संरक्षित करती है, जो पर्यावरण (संसाधन वितरण), मानव व्यवहार (गतिविधि पैटर्न), और प्रशंसक सक्रियण (जमा/साइट दफन) के बीच पुनरावर्ती संबंध का एक कार्य है।
(ए) के बारे में।400 ka: किसी भी इंसान का पता नहीं लगाया जा सकता है।आर्द्र परिस्थितियाँ आज की तरह ही हैं, और झील का स्तर ऊँचा है।विविध, गैर-अग्नि प्रतिरोधी वृक्षारोपण कवर।(बी) लगभग 100 ka: कोई पुरातात्विक रिकॉर्ड नहीं है, लेकिन चारकोल की आमद के माध्यम से मनुष्यों की उपस्थिति का पता लगाया जा सकता है।शुष्क जलसंभरों में अत्यधिक शुष्क स्थितियाँ होती हैं।आधारशिला आम तौर पर उजागर होती है और सतह तलछट सीमित होती है।(सी) लगभग 85 से 60 ka: वर्षा में वृद्धि के साथ झील का जल स्तर बढ़ जाता है।92 ka के बाद पुरातत्व के माध्यम से मनुष्य के अस्तित्व की खोज की जा सकती है, और 70 ka के बाद, हाइलैंड्स का जलना और जलोढ़ प्रशंसकों का विस्तार होगा।एक कम विविध, आग प्रतिरोधी वनस्पति प्रणाली उभरी है।(डी) लगभग 40 से 20 ka: उत्तरी बेसिन में पर्यावरणीय चारकोल इनपुट में वृद्धि हुई है।जलोढ़ पंखे का निर्माण जारी रहा, लेकिन इस अवधि के अंत में कमजोर पड़ने लगा।636 ka के पिछले रिकॉर्ड की तुलना में, झील का स्तर ऊंचा और स्थिर बना हुआ है।
एंथ्रोपोसिन हजारों वर्षों में विकसित आला-निर्माण व्यवहारों के संचय का प्रतिनिधित्व करता है, और इसका पैमाना आधुनिक होमो सेपियन्स (1, 51) के लिए अद्वितीय है।आधुनिक संदर्भ में, कृषि की शुरुआत के साथ, मानव निर्मित परिदृश्य मौजूद हैं और तीव्र होते हैं, लेकिन वे डिस्कनेक्शन के बजाय प्लेइस्टोसिन के दौरान स्थापित पैटर्न के विस्तार हैं (52)।उत्तरी मलावी के डेटा से पता चलता है कि पारिस्थितिक संक्रमण अवधि लंबी, जटिल और दोहरावदार हो सकती है।परिवर्तन का यह पैमाना प्रारंभिक आधुनिक मनुष्यों के जटिल पारिस्थितिक ज्ञान को दर्शाता है और आज हमारी वैश्विक प्रमुख प्रजातियों में उनके परिवर्तन को दर्शाता है।
थॉम्पसन एट अल द्वारा वर्णित प्रोटोकॉल के अनुसार, सर्वेक्षण क्षेत्र पर साइट पर जांच और कलाकृतियों और कोबलस्टोन विशेषताओं की रिकॉर्डिंग।(53)।टेस्ट पिट की नियुक्ति और मुख्य साइट की खुदाई, जिसमें माइक्रोमॉर्फोलॉजी और फाइटोलिथ सैंपलिंग शामिल हैं, थॉम्पसन एट अल द्वारा वर्णित प्रोटोकॉल का पालन करते हैं।(18) और राइट एट अल।(19)।क्षेत्र के मलावी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण मानचित्र पर आधारित हमारी भौगोलिक सूचना प्रणाली (जीआईएस) मानचित्र चितिम्वे बिस्तरों और पुरातात्विक स्थलों के बीच एक स्पष्ट संबंध दर्शाता है (चित्र S1)।करोंगा क्षेत्र में भूवैज्ञानिक और पुरातात्विक परीक्षण गड्ढों के बीच का अंतराल व्यापक प्रतिनिधि नमूना (चित्र S2) को पकड़ने के लिए है।करोंगा के भू-आकृति विज्ञान, भूवैज्ञानिक युग और पुरातात्विक सर्वेक्षणों में चार मुख्य क्षेत्र सर्वेक्षण विधियां शामिल हैं: पैदल यात्री सर्वेक्षण, पुरातात्विक परीक्षण गड्ढे, भूवैज्ञानिक परीक्षण गड्ढे और विस्तृत साइट उत्खनन।साथ में, ये तकनीकें करोंगा (चित्रा S3) के उत्तर, मध्य और दक्षिण में चितिमवे बिस्तर के मुख्य जोखिम के नमूने की अनुमति देती हैं।
पैदल यात्री सर्वेक्षण क्षेत्र पर कलाकृतियों और कोबलस्टोन सुविधाओं की ऑन-साइट जांच और रिकॉर्डिंग थॉम्पसन एट अल द्वारा वर्णित प्रोटोकॉल का पालन करती है।(53)।इस दृष्टिकोण के दो मुख्य लक्ष्य हैं।सबसे पहले उन स्थानों की पहचान करना है जहां सांस्कृतिक अवशेष नष्ट हो गए हैं, और फिर इन स्थानों पर दफन पर्यावरण से सांस्कृतिक अवशेषों को सीटू में बहाल करने के लिए पुरातात्विक परीक्षण गड्ढों को ऊपर की ओर रखना है।दूसरा लक्ष्य औपचारिक रूप से कलाकृतियों के वितरण, उनकी विशेषताओं और पास के पत्थर सामग्री (53) के स्रोत के साथ उनके संबंधों को रिकॉर्ड करना है।इस काम में, तीन व्यक्तियों की एक टीम ने कुल 147.5 रैखिक किलोमीटर के लिए 2 से 3 मीटर की दूरी पर चलकर अधिकांश खींचे गए चितिमवे बेड (तालिका S6) को पार किया।
काम ने पहले देखे गए कलाकृतियों के नमूनों को अधिकतम करने के लिए चितिमवे बेड पर ध्यान केंद्रित किया, और दूसरा झील के किनारे से लेकर विभिन्न तलछटी इकाइयों में कटौती करने वाले हाइलैंड्स तक लंबे रैखिक वर्गों पर ध्यान केंद्रित किया।यह एक महत्वपूर्ण अवलोकन की पुष्टि करता है कि पश्चिमी हाइलैंड्स और लाकेशोर के बीच स्थित कलाकृतियां केवल चितिम्वे बिस्तर या हाल ही में लेट प्लीस्टोसिन और होलोसीन तलछट से संबंधित हैं।अन्य निक्षेपों में पाई जाने वाली कलाकृतियाँ ऑफ-साइट हैं, जिन्हें परिदृश्य में अन्य स्थानों से स्थानांतरित किया गया है, जैसा कि उनकी बहुतायत, आकार और अपक्षय की डिग्री से देखा जा सकता है।
जगह में पुरातात्विक परीक्षण गड्ढे और सूक्ष्म आकृति विज्ञान और फाइटोलिथ नमूनाकरण सहित मुख्य साइट की खुदाई, थॉम्पसन एट अल द्वारा वर्णित प्रोटोकॉल का पालन किया।(18, 54) और राइट एट अल।(19, 55)।मुख्य उद्देश्य बड़े परिदृश्य में कलाकृतियों और पंखे के आकार की तलछट के भूमिगत वितरण को समझना है।कलाकृतियों को आमतौर पर चितिमवे बेड में सभी जगहों पर गहराई से दफन किया जाता है, किनारों को छोड़कर, जहां तलछट के शीर्ष को हटाने के लिए क्षरण शुरू हो गया है।अनौपचारिक जांच के दौरान, दो लोग चितिमवे बेड के पास से गुजरे, जिन्हें मलावी सरकार के भूवैज्ञानिक मानचित्र पर मानचित्र सुविधाओं के रूप में प्रदर्शित किया गया था।जब इन लोगों को चितिमवे बेड तलछट के कंधों का सामना करना पड़ा, तो वे किनारे पर चलने लगे, जहां वे तलछट से मिटने वाली कलाकृतियों को देख सकते थे।उत्खनन को सक्रिय रूप से क्षीण होने वाली कलाकृतियों से थोड़ा ऊपर (3 से 8 मीटर) ऊपर की ओर झुकाकर, उत्खनन बाद में व्यापक उत्खनन की आवश्यकता के बिना, उनमें निहित तलछट के सापेक्ष उनकी इन-सीटू स्थिति को प्रकट कर सकता है।परीक्षण गड्ढों को रखा जाता है ताकि वे अगले निकटतम गड्ढे से 200 से 300 मीटर की दूरी पर हों, जिससे चितिमवे बिस्तर तलछट और इसमें शामिल कलाकृतियों में परिवर्तन हो।कुछ मामलों में, परीक्षण गड्ढे ने एक साइट का खुलासा किया जो बाद में एक पूर्ण पैमाने पर उत्खनन स्थल बन गया।
सभी परीक्षण गड्ढे 1 × 2 मीटर के वर्ग से शुरू होते हैं, उत्तर-दक्षिण की ओर होते हैं, और 20 सेमी की मनमानी इकाइयों में खुदाई की जाती है, जब तक कि तलछट का रंग, बनावट या सामग्री महत्वपूर्ण रूप से बदल न जाए।सभी उत्खनित तलछटों के तलछट और मिट्टी के गुणों को रिकॉर्ड करें, जो समान रूप से 5 मिमी सूखी छलनी से गुजरते हैं।यदि जमाव की गहराई 0.8 से 1 मीटर से अधिक बनी रहती है, तो दो वर्ग मीटर में से एक में खुदाई करना बंद कर दें और दूसरे में खुदाई जारी रखें, जिससे एक "स्टेप" बन जाए ताकि आप सुरक्षित रूप से गहरी परतों में प्रवेश कर सकें।तब तक उत्खनन करना जारी रखें जब तक कि आधार शिला तक न पहुंच जाए, कम से कम 40 सेंटीमीटर पुरातात्विक रूप से बाँझ तलछट कलाकृतियों की एकाग्रता से नीचे हैं, या उत्खनन आगे बढ़ने के लिए बहुत असुरक्षित (गहरा) हो जाता है।कुछ मामलों में, जमाव गहराई को परीक्षण गड्ढे को तीसरे वर्ग मीटर तक बढ़ाने और दो चरणों में खाई में प्रवेश करने की आवश्यकता होती है।
भूवैज्ञानिक परीक्षण गड्ढों ने पहले दिखाया है कि चितिमवे बेड अक्सर अपने विशिष्ट लाल रंग के कारण भूवैज्ञानिक मानचित्रों पर दिखाई देते हैं।जब वे व्यापक धाराएं और नदी तलछट, और जलोढ़ पंखे तलछट शामिल करते हैं, तो वे हमेशा लाल दिखाई नहीं देते (19)।भूविज्ञान परीक्षण गड्ढे की खुदाई एक साधारण गड्ढे के रूप में की गई थी जिसे तलछट के भूमिगत स्तर को प्रकट करने के लिए मिश्रित ऊपरी तलछट को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया था।यह आवश्यक है क्योंकि चितिमवे बिस्तर एक परवलयिक पहाड़ी में मिट गया है, और ढलान पर ढह गए तलछट हैं, जो आमतौर पर स्पष्ट प्राकृतिक भागों या कटौती नहीं बनाते हैं।इसलिए, ये खुदाई या तो चितिम्वे बिस्तर के शीर्ष पर हुई थी, संभवतः चितिम्वे बिस्तर और नीचे प्लियोसीन चिवोंडो बिस्तर के बीच भूमिगत संपर्क था, या वे वहां हुए जहां नदी की छत तलछट दिनांकित होने की आवश्यकता थी (55)।
पूर्ण पैमाने पर पुरातात्विक उत्खनन उन जगहों पर किया जाता है जो बड़ी संख्या में इन-सीटू स्टोन टूल असेंबलियों का वादा करते हैं, आमतौर पर परीक्षण गड्ढों या स्थानों पर आधारित होते हैं जहां ढलान से बड़ी संख्या में सांस्कृतिक अवशेष मिटते हुए देखे जा सकते हैं।मुख्य खुदाई वाले सांस्कृतिक अवशेष 1 × 1 मीटर के वर्ग में अलग से खुदाई की गई तलछटी इकाइयों से बरामद किए गए थे।यदि कलाकृतियों का घनत्व अधिक है, तो खुदाई करने वाली इकाई 10 या 5 सेमी टोंटी है।प्रत्येक प्रमुख उत्खनन के दौरान सभी पत्थर उत्पादों, जीवाश्म हड्डियों और गेरू को खींचा गया था, और कोई आकार सीमा नहीं है।स्क्रीन का साइज 5mm है।यदि उत्खनन प्रक्रिया के दौरान सांस्कृतिक अवशेषों की खोज की जाती है, तो उन्हें एक अद्वितीय बार कोड ड्राइंग डिस्कवरी नंबर दिया जाएगा, और उसी श्रृंखला में खोज संख्याएं फ़िल्टर की गई खोजों को असाइन की जाएंगी।सांस्कृतिक अवशेषों को स्थायी स्याही से चिह्नित किया जाता है, नमूना लेबल वाले बैग में रखा जाता है, और उसी पृष्ठभूमि से अन्य सांस्कृतिक अवशेषों के साथ एक साथ रखा जाता है।विश्लेषण के बाद, सभी सांस्कृतिक अवशेषों को करोंगा के सांस्कृतिक और संग्रहालय केंद्र में संग्रहीत किया जाता है।
सभी उत्खनन प्राकृतिक स्तर के अनुसार किए जाते हैं।इन्हें थूक में विभाजित किया जाता है, और थूक की मोटाई विरूपण साक्ष्य घनत्व पर निर्भर करती है (उदाहरण के लिए, यदि विरूपण साक्ष्य घनत्व कम है, तो थूक की मोटाई अधिक होगी)।पृष्ठभूमि डेटा (उदाहरण के लिए, तलछट गुण, पृष्ठभूमि संबंध, और हस्तक्षेप और आर्टिफैक्ट घनत्व के अवलोकन) एक्सेस डेटाबेस में दर्ज किए जाते हैं।सभी समन्वय डेटा (उदाहरण के लिए, खंडों में निकाले गए निष्कर्ष, संदर्भ उन्नयन, वर्ग कोने और नमूने) यूनिवर्सल ट्रांसवर्स मर्केटर (UTM) निर्देशांक (WGS 1984, ज़ोन 36S) पर आधारित हैं।मुख्य साइट पर, सभी बिंदुओं को Nikon Nivo C श्रृंखला 5″ कुल स्टेशन का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जाता है, जो UTM के उत्तर में जितना संभव हो सके स्थानीय ग्रिड पर बनाया गया है।प्रत्येक उत्खनन स्थल के उत्तर-पश्चिम कोने का स्थान और प्रत्येक उत्खनन स्थल का स्थान तलछट की मात्रा तालिका S5 में दी गई है।
संयुक्त राज्य कृषि भाग वर्ग कार्यक्रम (56) का उपयोग करके सभी उत्खनन इकाइयों की तलछट विज्ञान और मिट्टी विज्ञान विशेषताओं का खंड दर्ज किया गया था।अनाज के आकार, कोणीयता और बिस्तर की विशेषताओं के आधार पर तलछटी इकाइयों को निर्दिष्ट किया जाता है।तलछट इकाई से जुड़े असामान्य समावेशन और गड़बड़ी पर ध्यान दें।मिट्टी का विकास भूमिगत मिट्टी में सेसक्वाइऑक्साइड या कार्बोनेट के संचय से निर्धारित होता है।भूमिगत अपक्षय (उदाहरण के लिए, रेडॉक्स, अवशिष्ट मैंगनीज नोड्यूल का निर्माण) भी अक्सर दर्ज किया जाता है।
OSL नमूनों का संग्रह बिंदु इस अनुमान के आधार पर निर्धारित किया जाता है कि कौन सी प्रजातियां तलछट दफन उम्र का सबसे विश्वसनीय अनुमान लगा सकती हैं।नमूना स्थान पर, ऑटिजेनिक तलछटी परत को उजागर करने के लिए खाई खोदी गई थी।तलछट प्रोफाइल में एक अपारदर्शी स्टील ट्यूब (लगभग 4 सेमी व्यास और लगभग 25 सेमी लंबाई) डालकर ओएसएल डेटिंग के लिए उपयोग किए गए सभी नमूने एकत्र करें।
ओएसएल डेटिंग आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने के कारण क्रिस्टल (जैसे क्वार्ट्ज या फेल्डस्पार) में फंसे इलेक्ट्रॉनों के समूह के आकार को मापता है।इस विकिरण का अधिकांश भाग पर्यावरण में रेडियोधर्मी समस्थानिकों के क्षय से आता है, और उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में अतिरिक्त घटकों की एक छोटी मात्रा ब्रह्मांडीय विकिरण के रूप में दिखाई देती है।कैप्चर किए गए इलेक्ट्रॉन तब निकलते हैं जब क्रिस्टल प्रकाश के संपर्क में आता है, जो परिवहन के दौरान होता है (शून्य घटना) या प्रयोगशाला में, जहां प्रकाश एक सेंसर पर होता है जो फोटॉन का पता लगा सकता है (उदाहरण के लिए, एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब या चार्ज वाला कैमरा युग्मन उपकरण) जब इलेक्ट्रॉन जमीनी अवस्था में लौटता है तो निचला भाग उत्सर्जित होता है।150 और 250 माइक्रोन के बीच के आकार वाले क्वार्ट्ज कणों को छलनी, एसिड उपचार और घनत्व पृथक्करण द्वारा अलग किया जाता है, और छोटे एलिकोट्स (<100 कण) के रूप में उपयोग किया जाता है जो एल्यूमीनियम प्लेट की सतह पर लगाए जाते हैं या 300 x 300 मिमी के कुएं में ड्रिल किए जाते हैं। एक एल्यूमीनियम पैन पर कणों का विश्लेषण किया जाता है।दफन खुराक का अनुमान आमतौर पर एकल विभाज्य पुनर्जनन विधि (57) का उपयोग करके लगाया जाता है।अनाज द्वारा प्राप्त विकिरण खुराक का आकलन करने के अलावा, ओएसएल डेटिंग में गामा स्पेक्ट्रोस्कोपी या न्यूट्रॉन सक्रियण विश्लेषण का उपयोग करके एकत्रित नमूने के तलछट में रेडियोन्यूक्लाइड एकाग्रता को मापकर और ब्रह्मांडीय खुराक संदर्भ नमूना स्थान और गहराई का निर्धारण करके खुराक दर का अनुमान लगाने की भी आवश्यकता होती है। दफ़न।अंतिम आयु निर्धारण को दफन खुराक को खुराक दर से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है।हालांकि, जब एक अनाज या अनाज के समूह द्वारा मापी गई खुराक में कोई बदलाव होता है, तो उपयोग की जाने वाली उपयुक्त दफन खुराक को निर्धारित करने के लिए एक सांख्यिकीय मॉडल की आवश्यकता होती है।दफन खुराक की गणना यहां केंद्रीय युग मॉडल का उपयोग करके की जाती है, एकल विभाज्य डेटिंग के मामले में, या एकल-कण डेटिंग के मामले में, एक परिमित मिश्रण मॉडल (58) का उपयोग करके।
इस अध्ययन के लिए तीन स्वतंत्र प्रयोगशालाओं ने ओएसएल विश्लेषण किया।प्रत्येक प्रयोगशाला के लिए विस्तृत व्यक्तिगत तरीके नीचे दिखाए गए हैं।सामान्य तौर पर, हम एकल अनाज विश्लेषण का उपयोग करने के बजाय ओएसएल डेटिंग को छोटे विभाज्य (दसियों अनाज) पर लागू करने के लिए पुनर्योजी खुराक पद्धति का उपयोग करते हैं।ऐसा इसलिए है क्योंकि पुनर्योजी वृद्धि प्रयोग के दौरान, एक छोटे नमूने की पुनर्प्राप्ति दर कम (<2%) होती है, और OSL संकेत प्राकृतिक संकेत स्तर पर संतृप्त नहीं होता है।आयु निर्धारण की अंतर-प्रयोगशाला स्थिरता, परीक्षण किए गए स्ट्रैटिग्राफिक प्रोफाइल के भीतर और बीच परिणामों की स्थिरता, और कार्बोनेट चट्टानों की 14C आयु की भू-आकृति विज्ञान व्याख्या के साथ स्थिरता इस आकलन के लिए मुख्य आधार हैं।प्रत्येक प्रयोगशाला ने एक एकल अनाज समझौते का मूल्यांकन या कार्यान्वयन किया, लेकिन स्वतंत्र रूप से निर्धारित किया कि यह इस अध्ययन में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं था।प्रत्येक प्रयोगशाला द्वारा अपनाई जाने वाली विस्तृत विधियाँ और विश्लेषण प्रोटोकॉल पूरक सामग्री और विधियों में दिए गए हैं।
नियंत्रित उत्खनन (BRU-I; CHA-I, CHA-II, और CHA-III; MGD-I, MGD-II, और MGD-III; और SS-I) से प्राप्त पत्थर की कलाकृतियां मीट्रिक प्रणाली और गुणवत्ता पर आधारित हैं विशेषताएँ।प्रत्येक वर्कपीस के वजन और अधिकतम आकार को मापें (वजन को मापने के लिए डिजिटल पैमाने का उपयोग करना 0.1 ग्राम है; सभी आयामों को मापने के लिए मिटुटोयो डिजिटल कैलीपर का उपयोग करना 0.01 मिमी है)।सभी सांस्कृतिक अवशेषों को कच्चे माल (क्वार्ट्ज, क्वार्टजाइट, चकमक पत्थर, आदि), अनाज के आकार (ठीक, मध्यम, मोटे), अनाज के आकार की एकरूपता, रंग, प्रांतस्था के प्रकार और कवरेज, अपक्षय/किनारे गोलाई और तकनीकी ग्रेड के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। (पूर्ण या खंडित) कोर या गुच्छे, गुच्छे / कोने के टुकड़े, हथौड़े के पत्थर, हथगोले और अन्य)।
कोर को इसकी अधिकतम लंबाई के साथ मापा जाता है;अधिकतम चौड़ाई;चौड़ाई 15%, 50% और लंबाई का 85% है;अधिकतम मोटाई;मोटाई 15%, 50% और लंबाई का 85% है।अर्धगोलाकार ऊतकों (रेडियल और लेवलोइस) के मूल के आयतन गुणों का मूल्यांकन करने के लिए माप भी किए गए थे।दोनों अक्षुण्ण और टूटे हुए कोर को रीसेट विधि (एकल प्लेटफ़ॉर्म या मल्टी-प्लेटफ़ॉर्म, रेडियल, लेवलोइस, आदि) के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, और परतदार निशान 15 मिमी और कोर लंबाई के ≥20% पर गिने जाते हैं।5 या उससे कम 15 मिमी के निशान वाले कोर को "यादृच्छिक" के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।संपूर्ण कोर सतह का कॉर्टिकल कवरेज दर्ज किया जाता है, और प्रत्येक पक्ष के सापेक्ष कॉर्टिकल कवरेज को गोलार्ध के ऊतक के मूल पर दर्ज किया जाता है।
शीट को इसकी अधिकतम लंबाई के साथ मापा जाता है;अधिकतम चौड़ाई;चौड़ाई 15%, 50% और लंबाई का 85% है;अधिकतम मोटाई;मोटाई 15%, 50% और लंबाई का 85% है।शेष भागों (समीपस्थ, मध्य, बाहर, दाईं ओर विभाजित और बाईं ओर विभाजित) के अनुसार टुकड़ों का वर्णन करें।बढ़ाव की गणना अधिकतम लंबाई को अधिकतम चौड़ाई से विभाजित करके की जाती है।अक्षुण्ण स्लाइस और समीपस्थ स्लाइस अंशों की प्लेटफ़ॉर्म चौड़ाई, मोटाई और बाहरी प्लेटफ़ॉर्म कोण को मापें और तैयारी की डिग्री के अनुसार प्लेटफ़ॉर्म को वर्गीकृत करें।सभी स्लाइस और टुकड़ों पर कॉर्टिकल कवरेज और स्थान रिकॉर्ड करें।बाहर के किनारों को समाप्ति के प्रकार (पंख, काज और ऊपरी कांटा) के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।पूरे टुकड़े पर, पिछले टुकड़े पर निशान की संख्या और दिशा दर्ज करें।सामना होने पर, क्लार्कसन (59) द्वारा स्थापित प्रोटोकॉल के अनुसार संशोधन स्थान और आक्रमण को रिकॉर्ड करें।अधिकांश उत्खनन संयोजनों के लिए जीर्णोद्धार विधियों और साइट निक्षेपण अखंडता का मूल्यांकन करने के लिए नवीनीकरण योजना शुरू की गई थी।
परीक्षण गड्ढों (CS-TP1-21, SS-TP1-16 और NGA-TP1-8) से बरामद पत्थर की कलाकृतियों को नियंत्रित उत्खनन की तुलना में सरल योजना के अनुसार वर्णित किया गया है।प्रत्येक आर्टिफैक्ट के लिए, निम्नलिखित विशेषताओं को दर्ज किया गया था: कच्चा माल, कण आकार, प्रांतस्था कवरेज, आकार ग्रेड, अपक्षय/किनारे क्षति, तकनीकी घटक, और टुकड़ों का संरक्षण।फ्लेक्स और कोर की नैदानिक ​​विशेषताओं के लिए वर्णनात्मक नोट्स दर्ज किए गए हैं।
खुदाई और भूवैज्ञानिक खाइयों में उजागर वर्गों से तलछट के पूर्ण ब्लॉक काट दिए गए थे।इन पत्थरों को प्लास्टर पट्टियों या टॉयलेट पेपर और पैकेजिंग टेप के साथ साइट पर तय किया गया था, और फिर जर्मनी में ट्यूबिंगन विश्वविद्यालय के भूवैज्ञानिक पुरातत्व प्रयोगशाला में ले जाया गया।वहां, नमूना को कम से कम 24 घंटों के लिए 40 डिग्री सेल्सियस पर सुखाया जाता है।फिर उन्हें 7:3 के अनुपात में अप्रकाशित पॉलिएस्टर रेजिन और स्टाइरीन के मिश्रण का उपयोग करके, वैक्यूम के तहत ठीक किया जाता है।मिथाइल एथिल कीटोन पेरोक्साइड का उपयोग उत्प्रेरक, रेजिन-स्टाइरीन मिश्रण (3 से 5 मिली/लीटर) के रूप में किया जाता है।एक बार राल मिश्रण के गल जाने के बाद, मिश्रण को पूरी तरह से सख्त करने के लिए नमूने को कम से कम 24 घंटे के लिए 40 डिग्री सेल्सियस पर गर्म करें।कठोर नमूने को 6 × 9 सेमी टुकड़ों में काटने के लिए एक टाइल का उपयोग करें, उन्हें कांच की स्लाइड पर चिपका दें और उन्हें 30 माइक्रोन की मोटाई तक पीस लें।परिणामी स्लाइस को एक फ्लैटबेड स्कैनर का उपयोग करके स्कैन किया गया था, और विमान ध्रुवीकृत प्रकाश, क्रॉस-ध्रुवीकृत प्रकाश, तिरछी घटना प्रकाश, और नग्न आंखों और आवर्धन (× 50 से × 200) के साथ नीले प्रतिदीप्ति का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था।पतले वर्गों की शब्दावली और विवरण स्टूप्स (60) और कोर्टी एट अल द्वारा प्रकाशित दिशानिर्देशों का पालन करते हैं।(61)।> 80 सेमी की गहराई से एकत्रित मिट्टी बनाने वाले कार्बोनेट नोड्यूल को आधे में काट दिया जाता है ताकि आधे को एक मानक स्टीरियो माइक्रोस्कोप और पेट्रोग्राफिक माइक्रोस्कोप और कैथोडोल्यूमिनेसिसेंस (सीएल) रिसर्च माइक्रोस्कोप का उपयोग करके पतली स्लाइस (4.5 × 2.6 सेमी) में लगाया जा सके और प्रदर्शन किया जा सके। .कार्बोनेट प्रकारों का नियंत्रण बहुत सतर्क है, क्योंकि मिट्टी बनाने वाले कार्बोनेट का निर्माण स्थिर सतह से होता है, जबकि भूजल कार्बोनेट का निर्माण सतह या मिट्टी से स्वतंत्र होता है।
मिट्टी बनाने वाले कार्बोनेट नोड्यूल की कटी हुई सतह से नमूने लिए गए और विभिन्न विश्लेषणों के लिए आधा कर दिया गया।FS ने भूआर्कियोलॉजी वर्किंग ग्रुप के मानक स्टीरियो और पेट्रोग्राफिक माइक्रोस्कोप और प्रायोगिक मिनरलॉजी वर्किंग ग्रुप के CL माइक्रोस्कोप का उपयोग पतली स्लाइस का अध्ययन करने के लिए किया, जो दोनों जर्मनी के टुबिंगन में स्थित हैं।रेडियोकार्बन डेटिंग उप-नमूने लगभग 100 वर्ष पुराने निर्दिष्ट क्षेत्र से सटीक ड्रिल का उपयोग करके ड्रिल किए गए थे।नोड्यूल्स का दूसरा आधा व्यास 3 मिमी है जो देर से पुनर्रचना, समृद्ध खनिज समावेशन, या कैल्साइट क्रिस्टल के आकार में बड़े परिवर्तन वाले क्षेत्रों से बचने के लिए है।MEM-5038, MEM-5035 और MEM-5055 A नमूनों के लिए समान प्रोटोकॉल का पालन नहीं किया जा सकता है।ये नमूने ढीले तलछट के नमूनों से चुने गए हैं और पतले सेक्शनिंग के लिए आधे में काटे जाने के लिए बहुत छोटे हैं।हालांकि, आसन्न तलछट (कार्बोनेट नोड्यूल सहित) के संबंधित सूक्ष्म-रूपी नमूनों पर पतले-खंड के अध्ययन किए गए थे।
हमने जॉर्जिया विश्वविद्यालय, एथेंस, यूएसए में सेंटर फॉर एप्लाइड आइसोटोप रिसर्च (CAIS) को 14C डेटिंग नमूने प्रस्तुत किए।कार्बोनेट नमूना सीओ 2 बनाने के लिए एक खाली प्रतिक्रिया पोत में 100% फॉस्फोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है।अन्य प्रतिक्रिया उत्पादों से CO2 नमूनों का निम्न-तापमान शुद्धिकरण और ग्रेफाइट में उत्प्रेरक रूपांतरण।ग्रेफाइट 14C/13C का अनुपात 0.5-MeV त्वरक मास स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके मापा गया था।नमूना अनुपात की तुलना ऑक्सालिक एसिड I मानक (NBS SRM 4990) से मापे गए अनुपात से करें।कैरारा मार्बल (IAEA C1) का उपयोग पृष्ठभूमि के रूप में किया जाता है, और ट्रैवर्टीन (IAEA C2) का उपयोग द्वितीयक मानक के रूप में किया जाता है।परिणाम आधुनिक कार्बन के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, और उद्धृत असंक्रमित तिथि 1950 से पहले रेडियोकार्बन वर्षों (बीपी वर्ष) में दी गई है, जिसमें 5568 वर्षों के 14C अर्ध-जीवन का उपयोग किया गया है।त्रुटि को 1-σ के रूप में उद्धृत किया गया है और सांख्यिकीय और प्रयोगात्मक त्रुटि को दर्शाता है।आइसोटोप अनुपात मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा मापे गए 13C मान के आधार पर, जर्मनी के ट्यूबिंगन में जैव भूविज्ञान प्रयोगशाला के सी. विसिंग ने, CAIS में मापे गए UGAMS-35944r को छोड़कर, आइसोटोप विभाजन की तारीख की सूचना दी।नमूना 6887B का दो प्रतियों में विश्लेषण किया गया था।ऐसा करने के लिए, काटने की सतह पर संकेतित नमूना क्षेत्र से नोड्यूल (UGAMS-35944r) से दूसरा उप-नमूना ड्रिल करें।दक्षिणी गोलार्ध में लागू INTCAL20 अंशांकन वक्र (तालिका S4) (62) का उपयोग सभी नमूनों के वायुमंडलीय विभाजन को 14C से 2-σ तक सही करने के लिए किया गया था।