현대의 호모 사피엔스는 수많은 생태계 변형에 참여했지만 이러한 행동의 기원이나 초기 결과를 감지하기가 어렵습니다.북부 말라위의 고고학, 지리연대학, 지형학 및 고환경 데이터는 후기 홍적세에 수렵채집인의 존재, 생태계 조직 및 충적 부채 형성 사이의 변화하는 관계를 문서화합니다.약 20세기 이후, 중석기 시대 유물과 충적 팬의 밀집된 시스템이 형성되었습니다.92,000년 전 고생생태 환경에서 이전 500,000년 기록에는 유사점이 없었습니다.고고학적 데이터와 주요 좌표 분석은 초기 인공 화재가 발화에 대한 계절적 제한을 완화하여 식생 구성과 침식에 영향을 미쳤음을 보여줍니다.이것은 기후에 따른 강수 변화와 결합되어 궁극적으로 초기 농업 이전 인공 경관으로의 생태학적 전환으로 이어졌습니다.
현대인은 생태계 변화의 강력한 촉진자입니다.수천 년 동안 그들은 환경을 광범위하고 의도적으로 변화시켜 최초의 인간 지배 생태계가 언제 어떻게 등장했는지에 대한 논쟁을 촉발했습니다(1).점점 더 많은 고고학적 및 민족지학적 증거는 수렵채집인과 그들의 환경 사이에 수많은 재귀적 상호작용이 있음을 보여주며, 이는 이러한 행동이 우리 종의 진화의 기초임을 나타냅니다(2-4).화석과 유전 데이터는 호모 사피엔스가 약 315,000년 전에 아프리카에 존재했음을 나타냅니다(ka).고고학 데이터에 따르면 대륙 전역에서 발생하는 행동의 복잡성이 과거 약 300에서 200ka 범위에 걸쳐 크게 증가했습니다.홍적세(Chibanian)의 끝(5).우리가 한 종으로 출현한 이후로 인간은 번성하기 위해 기술 혁신, 계절적 배치 및 복잡한 사회적 협력에 의존하기 시작했습니다.이러한 속성을 통해 우리는 이전에 사람이 살지 않았거나 극한의 환경과 자원을 활용할 수 있으므로 오늘날 인간은 범지구적 동물 종입니다(6).불은 이 변화에서 핵심적인 역할을 했습니다(7).
생물학적 모델에 따르면 조리된 음식에 대한 적응력은 최소 200만 년 전으로 거슬러 올라갈 수 있지만 화재 통제에 대한 전통적인 고고학적 증거가 나타난 것은 홍적세 중기 말까지였습니다(8).아프리카 대륙의 넓은 지역에서 나온 먼지 기록이 있는 해양 코어에 따르면 지난 수백만 년 동안 탄소 원소의 정점은 주로 간빙기에서 빙하기로의 전환 기간 동안 약 400ka 이후에 나타났지만, 홀로세(9).이것은 약 400ka 이전에는 사하라 사막 이남의 아프리카에서 화재가 흔하지 않았으며 홀로세에서 인간의 기여가 중요했음을 보여줍니다(9).불은 홀로세 전역의 목동들이 초원을 경작하고 유지하는 데 사용하는 도구입니다(10).그러나 초기 홍적세(Pleistocene)에 수렵 채집인이 불을 사용한 배경과 생태학적 영향을 감지하는 것은 더 복잡합니다(11).
불은 민족지와 고고학 모두에서 생계 회복을 개선하거나 원자재를 수정하는 것을 포함하여 자원 조작을 위한 엔지니어링 도구라고 합니다.이러한 활동은 일반적으로 공공 계획과 관련되며 많은 생태 지식이 필요합니다(2, 12, 13).조경 규모의 화재로 수렵 채집인은 먹이를 쫓아내고 해충을 통제하며 서식지 생산성을 높일 수 있습니다(2).현장 화재는 요리, 난방, 포식자 방어 및 사회적 결속을 촉진합니다(14).그러나 수렵채집 화재가 생태 공동체의 구조 및 지형과 같은 경관 구성 요소를 재구성할 수 있는 범위는 매우 모호합니다(15, 16).
오래된 고고학 및 지형학적 데이터와 여러 위치의 지속적인 환경 기록이 없으면 인간이 유발한 생태학적 변화의 발전을 이해하는 것은 문제가 됩니다.남아프리카의 그레이트 리프트 밸리(Great Rift Valley)의 장기 호수 퇴적물 기록과 이 지역의 고대 고고학 기록은 홍적세(Pleistocene)로 인한 생태학적 영향을 조사할 수 있는 장소가 되었습니다.여기에서 우리는 중남부 아프리카의 광범위한 석기 시대 풍경의 고고학과 지형학에 대해 보고합니다.그런 다음, 우리는 그것을 >600 ka에 걸친 고환경 데이터와 연결하여 인공 화재의 맥락에서 인간 행동과 생태계 변화의 가장 초기 결합 증거를 결정했습니다.
우리는 남부 아프리카 리프트 밸리의 말라위 북부 북쪽 끝에 위치한 Karonga 지역의 Chitimwe 침대에 대해 이전에 보고되지 않은 연령 제한을 제공했습니다(그림 1)(17).이 지상은 붉은 토양 충적 팬과 강 퇴적물로 구성되어 있으며, 약 83제곱킬로미터에 걸쳐 수백만 개의 석재 제품을 포함하지만 뼈와 같은 보존된 유기물이 없습니다(보충 텍스트)(18).지구 기록의 광학 여기광(OSL) 데이터(그림 2 및 표 S1~S3)는 Chitimwe 지층의 연대를 홍적세 후기로 수정했으며 충적 팬 활성화 및 석기 시대 매장의 가장 오래된 연대는 약 92 ka( 18, 19).충적 및 Chitimwe 강 층은 낮은 각도의 불일치에서 Pliocene-Pleistocene Chiwondo 층의 호수와 강을 덮습니다(17).이 퇴적물은 호수 가장자리를 따라 단층 쐐기에 있습니다.그들의 구성은 호수 수위 변동과 플라이오세까지 확장된 활성 단층 사이의 상호 작용을 나타냅니다(17).구조적 활동이 오랫동안 지역 지형과 피에몬테 경사면에 영향을 미쳤을 수 있지만 이 지역의 단층 활동은 중기 홍적세(20) 이후 느려졌을 수 있습니다.~800ka 이후와 100ka 직후까지 Malawi 호수의 수문학은 주로 기후에 의해 주도됩니다(21).따라서 이들 중 어느 것도 후기 홍적세에 충적 팬 형성에 대한 유일한 설명이 아닙니다(22).
(A) 현대 강수량에 대한 아프리카 관측소의 위치(별표);파란색은 더 습하고 빨간색은 더 건조합니다(73).왼쪽 상자는 말라위 호수와 주변 지역 MAL05-2A 및 MAL05-1B를 보여줍니다. /1C 코어(보라색 점)의 위치는 Karonga 지역이 녹색 윤곽선으로 강조 표시되고 Luchamange 침대의 위치는 강조 표시됩니다. 흰색 상자처럼.(B) 말라위 분지의 북쪽 부분, MAL05-2A 코어, 나머지 Chitimwe 지층(갈색 패치) 및 말라위 초기 중석기 프로젝트(MEMSAP)의 발굴 위치(노란색 점)에 상대적인 구릉지 지형을 보여줍니다.차, 샤미나드;Mwanganda 마을 MGD;NGA, Ngara;SS, 사다라 사우스;VIN, 문학 도서관 사진;WW, 벨루가.
OSL 중심 연령(빨간색 선) 및 1-σ의 오류 범위(25% 회색), 모든 OSL 연령은 Karonga의 현장 인공물 발생과 관련이 있습니다.과거 125ka 데이터에 상대적인 연령은 (A) 퇴적물/충적 팬 축적(청록색)을 나타내는 충적 팬 퇴적물에서 모든 OSL 연대의 커널 밀도 추정치 및 주성분 분석(PCA) 특성 값을 기반으로 한 호수 수위 재구성을 보여줍니다. MAL05-1B/1C 코어의 화석 및 인공 광물(21)(파란색).(B) MAL05-1B/1C 코어(검정색, 별표가 있는 7000에 가까운 값) 및 MAL05-2A 코어(회색)에서 침강 속도에 의해 정규화된 그램당 거대분자 탄소 수.(C) MAL05-1B/1C 핵심 화석 꽃가루의 Margalef 종 풍부도 지수(Dmg).(D) Compositae, miombo 삼림 지대 및 Olea europaea의 화석 꽃가루 비율, (E) Poaceae 및 Podocarpus의 화석 꽃가루 비율.모든 꽃가루 데이터는 MAL05-1B/1C 코어에서 가져온 것입니다.상단의 숫자는 표 S1~S3에 자세히 설명된 개별 OSL 샘플을 나타냅니다.데이터 가용성과 해상도의 차이는 코어의 샘플링 간격과 재료 가용성이 다르기 때문입니다.그림 S9는 z-점수로 변환된 두 개의 매크로 탄소 기록을 보여줍니다.
(Chitimwe) 부채 형성 후 경관 안정성은 전체 연구 지역의 부채 모양 퇴적물을 덮는 붉은 토양과 토양 형성 탄산염의 형성으로 나타납니다(보충 텍스트 및 표 S4).말라위 호수 분지에서 후기 홍적세 충적 팬의 형성은 Karonga 지역에만 국한되지 않습니다.모잠비크에서 남동쪽으로 약 320km 떨어진 26Al 및 10Be의 지상 우주 생성 핵종 깊이 프로파일은 충적 붉은 토양의 Luchamange 층 형성을 119~27ka로 제한합니다(23).이 광범위한 연령 제한은 말라위 호수 분지의 서쪽 부분에 대한 OSL 연대기와 일치하며 후기 홍적세에서 지역 충적 팬의 확장을 나타냅니다.이것은 더 높은 침강 속도가 약 240ka를 수반한다는 것을 나타내는 호수 코어 기록의 데이터에 의해 뒷받침되며, 이는 ca에서 특히 높은 값을 갖습니다.130 및 85 ka(보충 텍스트)(21).
이 지역에 인간이 정착했다는 최초의 증거는 ~92 ± 7 ka에서 확인된 Chitimwe 퇴적물과 관련이 있습니다.이 결과는 14개의 서브센티미터 공간 제어 고고학 발굴에서 발굴된 퇴적물 605m3와 46개의 고고학 테스트 구덩이에서 나온 퇴적물 147m3을 기반으로 하며, 수직으로 20cm, 수평으로 2m로 제어됩니다(보충 텍스트 및 그림 S1~S3). 또한 147.5km를 조사하고 40개의 지질 시험장을 배치하고 그 중 60개에서 38,000개 이상의 문화 유물을 분석했습니다(표 S5 및 S6)(18).이러한 광범위한 조사와 발굴은 초기 현대 인간을 포함한 고대 인간이 약 92,000년 전에 이 지역에 살았을 수 있지만 말라위 호수의 상승 및 안정화와 관련된 퇴적물의 축적이 Chitimwe 지층이 형성될 때까지 고고학적 증거를 보존하지 못했다는 것을 나타냅니다.
고고학 자료는 제4기 후기에 북부 말라위에서 부채 모양의 팽창과 인간 활동이 많았고, 문화 유물은 초기 현대 인류와 관련된 아프리카의 다른 지역 유형에 속했다는 추론을 뒷받침합니다.대부분의 인공물은 방사형, Levallois, 플랫폼 및 무작위 코어 감소가 있는 규암 또는 석영 강 자갈로 만들어집니다(그림 S4).형태학적 진단 인공물은 주로 중석기 시대(MSA) 특유의 Levallois 유형 기술에 기인하며, 이는 지금까지 아프리카에서 적어도 약 315ka였습니다(24).최상층의 Chitimwe 지층은 후기 석기 시대 사건이 드물게 분포된 초기 홀로세까지 지속되었으며, 아프리카 전역에 걸쳐 후기 홍적세 및 홀로세 수렵 채집인과 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다.대조적으로, 일반적으로 초기 중기 홍적세와 관련된 석기 전통(예: 대형 절단 도구)은 드뭅니다.이들이 발생한 곳에서는 퇴적 초기 단계가 아니라 홍적세 후기의 MSA 함유 퇴적물에서 발견되었습니다(표 S4)(18).사이트가 ~92ka에 존재했지만 인간 활동 및 충적 팬 퇴적의 가장 대표적인 기간은 OSL 연령 세트로 잘 정의된 ~70ka 이후에 발생했습니다(그림 2).우리는 25개의 출판된 OSL 연령과 50개의 이전에 출판되지 않은 OSL 연령으로 이 패턴을 확인했습니다(그림 2 및 표 S1~S3).이는 총 75개의 연령 결정 중 약 70ka 후에 퇴적물에서 70개가 회수되었음을 나타냅니다.그림 2는 MAL05-1B/1C 중앙 유역(25)의 중심과 이전에 공개되지 않은 MAL05-2A 호수 북부 유역 중심에서 발표된 주요 고환경 지표와 관련된 현장 MSA 인공물과 관련된 40개 연대를 보여줍니다.숯(OSL 수명을 생성하는 팬에 인접).
말라위 호수 시추 프로젝트의 핵심에서 나온 화석 꽃가루, 대형 목탄, 수생 화석 및 천연 광물에 대한 공개 데이터뿐만 아니라 식물석 및 토양 미세 형태학의 고고학적 발굴에서 얻은 신선한 데이터를 사용하여 우리는 MSA와 말라위 호수와의 인간 관계를 재구성했습니다.같은 기간의 기후 및 환경 조건을 차지하십시오(21).후자의 두 에이전트는 1200ka(21) 이상으로 거슬러 올라가는 상대 호수 깊이를 재구성하기 위한 주요 기반이며, 과거 ~636ka(25) 코어의 동일한 위치에서 수집된 꽃가루 및 거대 탄소 샘플과 일치합니다. .가장 긴 코어(MAL05-1B 및 MAL05-1C, 각각 381m 및 90m)는 고고학 프로젝트 지역에서 남동쪽으로 약 100km 떨어진 곳에서 수집되었습니다.짧은 코어(MAL05-2A, 41m)는 North Rukulu 강에서 동쪽으로 약 25km 떨어진 곳에서 수집되었습니다(그림 1).MAL05-2A 코어는 Kalunga 지역의 육상 고환경 조건을 반영하는 반면 MAL05-1B/1C 코어는 Kalunga에서 직접 강 유입을 받지 않으므로 지역 조건을 더 잘 반영할 수 있습니다.
MAL05-1B/1C 복합 드릴 코어에 기록된 증착 속도는 240ka에서 시작하여 장기 평균 값인 0.24에서 0.88m/ka로 증가했습니다(그림 S5).초기 증가는 궤도 변조된 태양광의 변화와 관련이 있으며, 이는 이 간격 동안 호수 수위의 높은 진폭 변화를 일으킬 것입니다(25).그러나 궤도 이심률이 85ka 이후에 떨어지고 기후가 안정되면 침하율은 여전히 ​​높다(0.68m/ka).이것은 약 92 ka 이후에 충적 팬 팽창의 광범위한 증거를 보여주는 육상 OSL 기록과 일치했으며 85 ka 이후 침식과 화재 사이에 양의 상관 관계를 보여주는 민감성 데이터와 일치했습니다(보충 텍스트 및 표 S7).사용 가능한 지리 연대기 제어의 오차 범위를 고려할 때 이러한 관계 집합이 재귀 프로세스의 진행에서 천천히 진화하는지 또는 임계점에 도달했을 때 빠르게 폭발하는지 판단하는 것은 불가능합니다.분지 진화의 지구물리학적 모델에 따르면, 중기 홍적세(20) 이후, 단층 확장 및 관련 침하 속도가 느려져 92ka 이후에 주로 결정된 광범위한 팬 형성 과정의 주요 원인은 아닙니다.
중기 홍적세 이후로 기후는 호수 수위의 주요 제어 요인이었습니다(26).특히, 북부 분지의 융기는 기존 출구를 폐쇄했습니다.호수가 현대 출구(21)의 문턱 높이에 도달할 때까지 호수를 깊게 하기 위해 800 ka.호수의 남쪽 끝에 위치한 이 배출구는 습한 기간(오늘 포함) 동안 호수 수위의 상한선을 제공했지만 건기 동안 호수의 수위가 떨어지면 분지를 닫을 수 있었습니다(27).호수 수위의 재구성은 과거 636 ka에 건조 및 습윤 주기를 번갈아 보여줍니다.화석 꽃가루의 증거에 따르면, 낮은 여름 일조와 관련된 극심한 가뭄 기간(총 물의 >95% 감소)은 영구 수로로 제한된 나무와 함께 반 사막 식생의 확장으로 이어졌습니다(27).이 낮은 호수는 꽃가루 스펙트럼과 상관관계가 있으며, 나무 분류군을 희생시키면서 풀(80% 이상)과 xerophytes(Amaranthaceae)의 높은 비율과 낮은 전체 종 풍부도를 보여줍니다(25).대조적으로, 호수가 현대 수준에 가까워지면 아프리카 산림과 밀접하게 관련된 식생은 일반적으로 호숫가[해발 약 500m(masl)]까지 확장됩니다.오늘날, 아프리카 산림은 약 1500masl(25, 28) 이상의 작은 개별 패치에서만 나타납니다.
가장 최근의 극심한 가뭄 기간은 104에서 86ka로 발생했습니다.그 후 호수의 수위가 다시 높아졌지만 허브와 허브 성분이 많이 함유된 개방형 미옴보 숲이 일반화되었다(27, 28).가장 중요한 아프리카 산림 분류군은 Podocarpus pine으로 85ka 이후 이전의 높은 호수 수위와 비슷한 값으로 회복되지 않았습니다(85ka 이후 10.7 ± 7.6%, 85ka 이전의 유사한 호수 수위는 29.8 ± 11.8%). ).Margalef 지수(Dmg)는 또한 과거 85ka의 종 풍부도가 이전에 유지되었던 높은 호수 수위(각각 2.3 ± 0.20 및 4.6 ± 1.21)보다 43% ​​낮음을 보여줍니다(예: 420에서 345ka 사이). 텍스트 및 그림 S5 및 S6) (25).대략 시간에서 꽃가루 샘플.88 ~ 78 ka는 또한 Compositae 꽃가루의 높은 비율을 포함하고 있는데, 이는 식물이 교란되었음을 나타낼 수 있으며 인간이 그 지역을 점유한 가장 오래된 날짜의 오차 범위 내에 있습니다.
우리는 기후 이상 방법(29)을 사용하여 85ka 전후에 시추된 코어의 고생태학 및 고기후 데이터를 분석하고 식생, 종 풍부도 및 강수량 간의 생태학적 관계와 추론된 순수 기후 예측을 분리한다는 가설을 조사합니다.~550ka의 기본 모드를 구동합니다.이 변형된 생태계는 호수를 채우는 강수 조건과 화재의 영향을 받으며, 이는 종의 부족과 새로운 식생 조합에 반영됩니다.마지막 건기 이후에는 올리브 오일과 같은 아프리카 산악림의 내화 성분과 Celtis와 같은 열대 계절림의 내화 성분을 포함하여 일부 산림 요소만 복구되었습니다(보충 텍스트 및 그림 S5). 25).이 가설을 테스트하기 위해 우리는 산불 빈도 증가에 의해 영향을 받을 수 있는 독립 변수(21)와 숯 및 꽃가루와 같은 종속 변수(25)로 오스트라코드 및 천연 광물 대체물에서 파생된 호수 수위를 모델링했습니다.
서로 다른 시간에 이러한 조합 간의 유사점 또는 차이점을 확인하기 위해 주좌표 분석(PCoA)을 위해 포도나무(상록수), 풀(풀), 올리브(아프리카 산림의 내화 성분)의 꽃가루를 사용했습니다. 그리고 miombo(오늘날 주요 삼림 지대 구성요소).각 조합이 형성되었을 때 호수 수위를 나타내는 보간된 표면에 PCoA를 플로팅하여 꽃가루 조합이 강수량과 관련하여 어떻게 변화하고 이 관계가 85ka 이후에 어떻게 변하는지 조사했습니다(그림 3 및 그림 S7).85 ka 이전에는 찹쌀 기반 샘플이 건조한 조건으로 응집된 반면, 족근 기반 샘플은 습윤 조건으로 집계되었습니다.대조적으로, 85 ka 이후의 샘플은 85 ka 이전의 대부분의 샘플과 클러스터링되고 평균값이 다르므로 유사한 강수 조건에서 구성이 비정상적임을 나타냅니다.PCoA에서의 위치는 Olea 및 miombo의 영향을 반영하며, 둘 다 화재가 발생하기 쉬운 조건에서 선호됩니다.85ka 이후의 샘플에서 Podocarpus pine은 78에서 79ka 사이의 간격이 시작된 후에 발생한 3개의 연속 샘플에서만 풍부했습니다.이는 초기 강우량 증가 후 숲이 마침내 붕괴되기 전에 잠시 회복된 것으로 보입니다.
각 지점은 보충 텍스트와 그림 1의 연령 모델을 사용하여 주어진 시점의 단일 꽃가루 샘플을 나타냅니다. S8.벡터는 변화의 방향과 기울기를 나타내며, 벡터가 길수록 더 강한 경향을 나타냅니다.밑에 있는 표면은 강수량을 나타내는 호수의 수위를 나타냅니다.진한 파란색이 더 높습니다.PCoA 특성 값의 평균값은 85ka(빨간색 다이아몬드) 이후의 데이터와 85ka(노란색 다이아몬드) 이전의 유사한 호수 수준의 모든 데이터에 대해 제공됩니다.전체 636 ka의 데이터를 사용하여 "모의 호수 수위"는 호수 수위 PCA의 평균 고유값 근처 -0.130-σ와 -0.198-σ 사이입니다.
꽃가루, 호수 수위 및 목탄 사이의 관계를 연구하기 위해, 우리는 이전에 전체 "환경"(꽃가루, 호수 수위 및 목탄의 데이터 매트릭스로 표시됨)을 비교하기 위해 비모수적 다변량 분산 분석(NP-MANOVA)을 사용했습니다. 85 ka 전환 후.우리는 이 데이터 매트릭스에서 발견된 변동과 공분산이 85ka 전후에 통계적으로 유의미한 차이임을 발견했습니다(표 1).
West Lake 가장자리의 식물석과 토양에서 얻은 우리의 육상 고환경 데이터는 호수 프록시를 기반으로 한 해석과 일치합니다.이는 호수의 높은 수위에도 불구하고 풍경이 오늘날과 같이 개방된 캐노피 삼림 지대와 수목이 우거진 초원이 지배하는 풍경으로 변형되었음을 나타냅니다(25).분지의 서쪽 가장자리에서 식물석에 대해 분석된 모든 위치는 ~45ka 이후이며 습한 조건을 반영하는 많은 양의 수목 덮개를 보여줍니다.그러나 그들은 뿌리 덮개의 대부분이 대나무와 패닉 풀로 덮인 개방형 삼림 지대의 형태라고 믿습니다.식물석 자료에 따르면 내화성 야자수(Arecaceae)는 호숫가에만 존재하며 내륙 고고학 유적지에는 드물거나 없다(Table S8)(30).
일반적으로 말해서, 후기 홍적세의 습하지만 개방된 상태는 육지의 고질층에서도 추론할 수 있습니다(19).Mwanganda 마을의 고고학 유적지에서 나온 석호 점토와 습지 토양 탄산염은 40~28 cal ka BP(이전에 Qian'anni로 보정)까지 거슬러 올라갈 수 있습니다(표 S4).Chitimwe 지층의 탄산염 토양층은 일반적으로 결절성 석회질(Bkm), argillaceous 및 탄산염(Btk) 층으로 상대적인 지형학적 안정성과 멀리까지 도달하는 충적 팬으로부터의 느린 침하 위치를 나타냅니다. 약 29 cal ka BP(Supplementary 텍스트).고대 팬의 잔해에 형성된 침식되고 경화된 라테라이트 토양(암석)은 개방된 경관 조건(31)과 강한 계절적 강수(32)를 나타내며, 이러한 조건이 경관에 지속적으로 영향을 미친다는 것을 나타냅니다.
이 전환에서 화재의 역할에 대한 지원은 드릴 코어의 쌍을 이루는 매크로 숯 기록에서 비롯되며 Central Basin(MAL05-1B/1C)에서 유입되는 숯은 일반적으로 약 20%에서 증가했습니다.175장.많은 수의 봉우리가 대략 사이에 이어집니다.135 및 175 ka 및 85 및 100 ka 후 호수 수위는 회복되었지만 숲과 종 풍부도는 회복되지 않았습니다(보충 텍스트, 그림 2 및 그림 S5).목탄 유입과 호수 퇴적물의 자화율 사이의 관계는 또한 장기간 화재 이력의 패턴을 보여줄 수 있습니다(33).Lyons et al.의 데이터를 사용하십시오.(34) 말라위 호수는 85 ka 이후에 불에 탄 풍경을 계속 침식했는데, 이는 양의 상관관계를 의미하는 반면(Spearman의 Rs = 0.2542 및 P = 0.0002; 표 S7), 오래된 퇴적물은 반대 관계를 나타냅니다(Rs = -0.2509 및 P < 0.0001).북부 분지에서 더 짧은 MAL05-2A 코어는 가장 깊은 연대 측정 기준점을 가지며 가장 어린 토바 응회암은 ~74~75ka(35)입니다.장기적 관점이 부족하지만 고고학 데이터가 있는 분지에서 직접 입력을 받습니다.북부 분지의 숯 기록에 따르면 도바 크립토 테프라 표시 이후 고고학적 증거가 가장 흔한 기간 동안 토바 숯의 투입량이 꾸준히 증가했음을 보여줍니다(그림 2B).
인공 화재의 증거는 조경 규모의 고의적인 사용, 더 많거나 더 많은 현장 발화를 일으키는 광범위한 인구, 지하 숲을 벌채하여 연료 가용성의 변경 또는 이러한 활동의 ​​조합을 반영할 수 있습니다.현대의 수렵 채집인은 불을 사용하여 먹이 찾기 보상을 적극적으로 변경합니다(2).그들의 활동은 먹이의 풍부함을 증가시키고 모자이크 경관을 유지하며 천이 단계의 열적 다양성과 이질성을 증가시킵니다(13).불은 난방, 요리, 방어 및 사교 활동과 같은 현장 활동에도 중요합니다(14).자연 낙뢰 이외의 화재 전개의 작은 차이라도 삼림 천이 패턴, 연료 가용성 및 화재 계절성을 변경할 수 있습니다.나무 덮개와 밑층 나무의 감소는 침식을 증가시킬 가능성이 가장 높으며, 이 지역의 종의 다양성 손실은 아프리카 산림 공동체의 손실과 밀접한 관련이 있습니다(25).
MSA가 시작되기 전의 고고학적 기록에서 불에 대한 인간의 통제는 잘 확립되어 있지만(15), 지금까지 경관 관리 도구로 불을 사용하는 것은 소수의 구석기 시대 상황에서만 기록되었습니다.여기에는 약 호주가 포함됩니다.40카(36), 하이랜드 뉴기니.45카(37) 평화 조약.50 ka Niah Cave(38) 저지대 보르네오에 있습니다.아메리카에서 인간이 처음으로 이 생태계에 들어갔을 때, 특히 과거 20ka(16)에 인공 점화가 동식물 군집의 재구성에서 주요 요인으로 간주되었습니다.이러한 결론은 관련 증거에 기초해야 하지만 고고학, 지질학, 지형학 및 고환경 자료가 직접 중복되는 경우 인과관계 주장이 강화되었습니다.아프리카 연안 해역의 해양 핵심 데이터가 과거에 약 400 ka(9)에 대한 화재 변화의 증거를 이전에 제공했지만, 여기서 우리는 관련 고고학, 고환경 및 지형학적 데이터 세트에서 인간의 영향에 대한 증거를 제공합니다.
고환경 기록에서 인공 화재를 식별하려면 화재 활동과 식생의 시간적 또는 공간적 변화에 대한 증거가 필요하며, 이러한 변화는 기후 매개변수만으로는 예측할 수 없으며 화재 조건의 변화와 인간의 변화 사이의 시간적/공간적 중첩을 증명해야 합니다. 기록 (29) 여기에서, 말라위 호수 유역에서 광범위한 MSA 점령과 충적 부채 형성의 첫 번째 증거는 지역 식생의 주요 재구성이 대략 시작될 때 발생했습니다.85장.MAL05-1B/1C 코어의 목탄 풍부도는 나머지 636ka 기록과 비교하여 약 150ka에서 목탄 생산 및 퇴적의 지역적 경향을 반영합니다(그림 S5, S9 및 S10).이러한 전환은 기후만으로는 설명할 수 없는 생태계 구성을 형성하는 데 있어 화재의 중요한 기여를 보여줍니다.자연 화재 상황에서 번개 점화는 일반적으로 건기가 끝날 때 발생합니다(39).그러나 연료가 충분히 건조되면 인공 화재가 언제든지 발화될 수 있습니다.장면의 규모에서 인간은 숲 아래에서 장작을 수집하여 지속적으로 불을 바꿀 수 있습니다.모든 유형의 인공 화재의 최종 결과는 모든 규모에서 일년 내내 지속되는 더 많은 나무가 우거진 초목 소비를 유발할 가능성이 있다는 것입니다.
남아프리카에서는 일찍이 164 ka(12)에 도구를 만드는 돌의 열처리에 불을 사용했습니다.일찍이 170ka(40), 불은 녹말 괴경을 요리하는 도구로 사용되었으며 고대에는 불을 최대한 활용했습니다.자원이 풍부한 풍광(41).산불은 수목의 피복을 줄이고 인간이 매개하는 생태계의 정의 요소인 초원과 산림 패치 환경을 유지하기 위한 중요한 도구입니다(13).식생이나 먹이의 행동을 변화시키는 목적이 인위적인 연소를 증가시키는 것이라면, 이 행동은 초기 인간에 비해 초기 현대인이 불을 제어하고 배치하는 복잡성이 증가함을 나타내며, 우리와 불의 관계가 상호 의존성의 변화(7).우리의 분석은 후기 홍적세에 인간에 의한 불 사용의 변화와 이러한 변화가 경관과 환경에 미치는 영향을 이해하는 추가적인 방법을 제공합니다.
Karonga 지역의 후기 제4기 충적 팬의 확장은 평균 강우량보다 높은 조건에서 계절적 연소 주기의 변화로 인해 언덕의 침식이 증가하기 때문일 수 있습니다.이 발생의 메커니즘은 화재로 인한 교란, 유역 상부의 강화되고 지속되는 침식, 말라위 호수 근처의 피에몬트 환경에서 충적 팬의 확장으로 인한 유역 규모의 반응일 수 있습니다.이러한 반응에는 높은 강수 조건과 감소된 수목 피복(42)의 조합으로 인해 투과성을 감소시키고, 표면 거칠기를 감소시키고, 유출을 증가시키기 위해 토양 특성을 변경하는 것이 포함될 수 있습니다.퇴적물의 가용성은 초기에 피복재를 벗겨냄으로써 개선되고 시간이 지남에 따라 가열 및 감소된 뿌리 강도로 인해 토양 강도가 감소할 수 있습니다.표토의 박리는 하류의 부채꼴 축적에 의해 수용되고 부채꼴에 붉은 토양의 형성을 가속화하는 퇴적물 플럭스를 증가시킵니다.
많은 요인이 변화하는 화재 조건에 대한 경관의 반응을 제어할 수 있으며 대부분은 짧은 시간 내에 작동합니다(42-44).여기서 우리가 연관시키는 신호는 천년기 시간 척도에서 분명합니다.분석 및 경관 진화 모델은 반복되는 산불로 인한 식생 교란으로 인해 황폐화 비율이 천년 규모로 크게 변했음을 보여줍니다(45, 46).목탄 및 식생 기록의 관찰된 변화와 일치하는 지역 화석 기록의 부족은 초식 동물 군집의 구성에 대한 인간 행동 및 환경 변화의 영향을 재구성하는 것을 방해합니다.그러나 더 열린 풍경에 서식하는 대형 초식 동물은 이를 유지하고 목본 식물의 침입을 방지하는 역할을 합니다(47).환경의 다른 구성요소에서 변화의 증거는 동시에 발생할 것으로 예상되어서는 안 되며 장기간에 걸쳐 발생할 수 있는 일련의 누적 효과로 보아야 합니다(11).기후 변칙법(29)을 사용하여 우리는 인간 활동을 후기 홍적세 동안 북부 말라위의 경관을 형성하는 핵심 추진 요인으로 간주합니다.그러나 이러한 효과는 인간-환경 상호 작용의 초기, 덜 명백한 유산을 기반으로 할 수 있습니다.가장 오래된 고고학적 연대 이전의 고환경 기록에 나타난 목탄 피크는 나중에 기록된 것과 동일한 생태계 변화를 일으키지 않는 인위적인 요소를 포함할 수 있으며, 인간의 직업을 확실하게 나타내기에 충분한 퇴적물을 포함하지 않습니다.
인접한 탄자니아의 Masoko Lake Basin 또는 말라위 호수의 더 짧은 퇴적물 코어와 같은 짧은 퇴적물 코어는 잔디와 삼림 지대 분류군의 상대적인 꽃가루 풍부도가 변했음을 보여줍니다. 이는 지난 45년에 기인합니다.카(48-50)의 자연적인 기후 변화.그러나 600ka 이상인 말라위 호수의 꽃가루 기록과 그 옆의 오래된 고고학적 경관을 장기간 관찰해야만 기후, 식물, 목탄 및 인간 활동을 이해할 수 있습니다.인간은 85ka 이전에 Lake Malawi 분지의 북부에 나타날 가능성이 높지만 약 85ka, 특히 70ka 이후에는 마지막 주요 가뭄 기간이 끝난 후 이 지역이 인간 거주에 매력적임을 나타냅니다.이 때 인간에 의한 새롭고 더 집중적/빈번한 불의 사용은 자연적 기후 변화와 분명히 결합되어 생태적 관계> 550-ka를 재구성하고 마침내 초기 농업 이전 인공 경관을 형성했습니다(그림 4).이전 기간과 달리 경관의 퇴적 특성은 환경(자원 분포), 인간 행동(활동 패턴) 및 팬 활성화(침착/부지 매몰) 사이의 순환적 관계의 함수인 MSA 사이트를 보존합니다.
(A) 약.400 ka: 인간은 감지할 수 없습니다.습한 조건은 오늘날과 비슷하고 호수 수위가 높습니다.다양한 내화성 수목 덮개.(B) 약 100카: 고고학적 기록은 없으나 숯의 유입을 통해 사람의 존재를 알 수 있다.매우 건조한 조건은 건조한 유역에서 발생합니다.기반암은 일반적으로 노출되어 있고 표면 퇴적물은 제한적입니다.(다) 약 85 ~ 60 ka: 호수의 수위는 강수량이 증가함에 따라 증가합니다.92카 이후에는 고고학을 통해 인류의 존재를 알 수 있고, 70카 이후에는 고지대를 태우고 충적 팬의 확장이 뒤따를 것이다.덜 다양하고 내화성 식생 시스템이 등장했습니다.(D) 약 40 ~ 20 ka: 북부 분지의 환경 숯 투입량이 증가했습니다.충적 팬의 형성은 계속되었지만이 기간이 끝날 때 약화되기 시작했습니다.이전 기록인 636ka와 비교하면 호수 수위가 높고 안정적입니다.
Anthropocene은 수천 년에 걸쳐 발전된 틈새 건설 행동의 축적을 나타내며 그 규모는 현대 Homo sapiens에 고유합니다(1, 51).현대 맥락에서 농업의 도입과 함께 인공 경관은 계속 존재하고 강화되지만, 단절이 아니라 홍적세 동안 확립된 패턴의 확장이다(52).북부 말라위의 데이터는 생태학적 전환 기간이 길고 복잡하며 반복적일 수 있음을 보여줍니다.이러한 변형 규모는 초기 현대 인류의 복잡한 생태학적 지식을 반영하고 오늘날 인류가 전 세계적으로 지배적인 종으로 변형되었음을 보여줍니다.
Thompson et al.에 의해 기술된 프로토콜에 따르면, 현장 조사 및 조사 지역의 인공물 및 조약돌 특성의 기록.(53).테스트 구덩이의 배치와 미세 형태 및 식물석 샘플링을 포함한 주요 사이트의 발굴은 Thompson et al.에 의해 설명된 프로토콜을 따랐습니다.(18) 및 Wright et al.(19).해당 지역의 말라위 지질 조사 지도를 기반으로 한 지리 정보 시스템(GIS) 지도는 Chitimwe Beds와 고고학 유적지 사이의 명확한 상관 관계를 보여줍니다(그림 S1).Karonga 지역의 지질 및 고고학 테스트 구덩이 사이의 간격은 가장 넓은 대표 샘플을 캡처하는 것입니다(그림 S2).Karonga의 지형학, 지질학적 연대 및 고고학적 조사에는 보행자 조사, 고고학적 테스트 구덩이, 지질학적 테스트 구덩이 및 상세한 사이트 발굴의 네 가지 주요 현장 조사 방법이 포함됩니다.이러한 기술을 함께 사용하면 Karonga의 북쪽, 중앙 및 남쪽에 있는 Chitimwe 침대의 주요 노출을 샘플링할 수 있습니다(그림 S3).
보행자 조사 지역의 인공물 및 조약돌 특징에 대한 현장 조사 및 기록은 Thompson et al.에 의해 설명된 프로토콜을 따랐습니다.(53).이 접근 방식에는 두 가지 주요 목표가 있습니다.첫 번째는 문화유물이 침식된 장소를 확인하고 이러한 장소에 고고학적 시험구를 설치하여 매장된 환경에서 문화유물을 원위치로 복원하는 것입니다.두 번째 목표는 유물의 분포, 특성 및 인근 석재 출처와의 관계를 공식적으로 기록하는 것입니다(53).이 작업에서 3인 팀은 그려진 Chitimwe 침대의 대부분을 가로질러 총 147.5 선형 킬로미터에 대해 2~3미터 거리를 걸었습니다(표 S6).
이 작업은 먼저 관찰된 인공물 샘플을 최대화하기 위해 Chitimwe Beds에 초점을 맞추고 두 번째로 호숫가에서 다른 퇴적 단위를 가로지르는 고지까지 긴 선형 단면에 초점을 맞췄습니다.이것은 서쪽 고지대와 호숫가 사이에 위치한 인공물이 Chitimwe 지층 또는 보다 최근의 후기 홍적세 및 홀로세 퇴적물과만 관련이 있다는 주요 관찰을 확인시켜줍니다.다른 퇴적물에서 발견된 인공물은 풍화의 풍부함, 크기 및 정도에서 알 수 있듯이 경관의 다른 장소에서 재배치된 것입니다.
미세 형태 및 식물석 샘플링을 포함한 고고학적 테스트 구덩이와 주요 사이트의 발굴은 Thompson et al.에 의해 설명된 프로토콜을 따랐습니다.(18, 54) 및 Wright et al.(19, 55).주요 목적은 더 큰 풍경에서 유물과 부채 모양의 퇴적물의 지하 분포를 이해하는 것입니다.유물은 침식으로 인해 퇴적물의 상단이 제거되기 시작한 가장자리를 제외하고 일반적으로 Chitimwe Beds의 모든 장소에 깊숙이 묻혀 있습니다.비공식 조사 중에 두 사람이 말라위 정부 지질 지도에 지도 기능으로 표시된 Chitimwe Beds를 지나갔습니다.이 사람들은 Chitimwe Bed 퇴적물의 어깨를 만났을 때 가장자리를 따라 걷기 시작했으며 퇴적물에서 침식된 인공물을 관찰할 수 있었습니다.적극적으로 침식되는 인공물로부터 굴착물을 약간 위쪽으로(3~8m) 기울이면 굴착은 측방으로 광범위한 굴착을 할 필요 없이 이를 포함하는 퇴적물에 대한 제자리 위치를 밝힐 수 있습니다.테스트 구덩이는 다음으로 가장 가까운 구덩이에서 200~300m 떨어져 있도록 배치되어 Chitimwe 지층 퇴적물의 변화와 여기에 포함된 유물을 포착합니다.어떤 경우에는 테스트 구덩이에서 나중에 본격적인 발굴 현장이 된 사이트가 드러났습니다.
모든 시험 구덩이는 1×2m의 정사각형으로 시작하여 남북을 향하고 있으며, 퇴적물의 색상, 질감 또는 함량이 크게 변하지 않는 한 임의의 20cm 단위로 굴착된다.5mm 건조 체를 고르게 통과하는 모든 발굴된 퇴적물의 퇴적학 및 토양 특성을 기록합니다.퇴적 깊이가 계속해서 0.8~1m를 초과하면 2평방미터 중 하나에서 굴착을 중단하고 다른 하나에서 계속 굴착하여 "계단"을 형성하여 더 깊은 층으로 안전하게 들어갈 수 있도록 합니다.그런 다음 기반암에 도달하거나 고고학적으로 멸균된 퇴적물의 최소 40cm가 유물 농도보다 낮거나 굴착이 진행하기에 너무 안전하지 않은(깊은) 때까지 계속 굴착합니다.어떤 경우에는 증착 깊이가 테스트 피트를 3제곱미터까지 확장하고 두 단계로 트렌치를 입력해야 합니다.
지질학적 테스트 구덩이는 이전에 Chitimwe Beds가 독특한 붉은 색 때문에 지질학적 지도에 자주 나타나는 것으로 나타났습니다.광범위한 개울과 강 퇴적물, 충적 팬 퇴적물을 포함할 때 항상 빨간색으로 나타나는 것은 아닙니다(19).지질 테스트 구덩이는 혼합된 상부 퇴적물을 제거하여 퇴적물의 지하 지층을 드러내도록 설계된 단순한 구덩이로 굴착되었습니다.이것은 Chitimwe 지층이 포물선 모양의 언덕으로 침식되고 경사면에 붕괴된 퇴적물이 있기 때문에 필요합니다. 이 퇴적물은 일반적으로 깨끗한 자연 부분이나 절단을 형성하지 않습니다.따라서 이러한 발굴은 Chitimwe 지층의 상단에서 이루어졌거나 Chitimwe 지층과 아래의 Pliocene Chiwondo 지층 사이에 지하 접촉이 있었던 것으로 추정되거나, 또는 강단층 퇴적물의 연대 측정이 필요한 곳에서 수행되었습니다(55).
대규모 고고학 발굴은 일반적으로 시험 구덩이 또는 경사면에서 많은 수의 문화 유물이 침식되는 것을 볼 수 있는 장소를 기반으로 한 현장 석기 어셈블리가 많이 있을 것으로 예상되는 장소에서 수행됩니다.주요 출토문화재는 1×1m의 정사각형에 별도로 출토된 퇴적단위에서 회수되었다.유물의 밀도가 높으면 굴착 단위는 10 또는 5cm 주둥이입니다.모든 석기 제품, 화석 뼈, 황토는 각 주요 발굴에서 추출되었으며 크기 제한이 없습니다.화면 크기는 5mm입니다.발굴 과정에서 문화재가 발견되면 고유 바코드 도면 발견 번호가 할당되고, 필터링된 발견에는 동일한 시리즈의 발견 번호가 할당됩니다.문화재는 영구 잉크로 표시하고 표본 레이블이 있는 봉투에 넣고 같은 배경의 다른 문화재와 함께 봉투에 넣습니다.분석 후 모든 문화 유물은 Karonga의 문화 박물관 센터에 보관됩니다.
모든 발굴은 ​​자연 지층에 따라 수행됩니다.이들은 스핏으로 세분화되며 스핏 두께는 아티팩트 밀도에 따라 다릅니다(예: 아티팩트 밀도가 낮으면 스핏 두께가 높음).배경 데이터(예: 퇴적물 속성, 배경 관계, 간섭 및 인공물 밀도 관찰)는 Access 데이터베이스에 기록됩니다.모든 좌표 데이터(예: 세그먼트, 컨텍스트 고도, 정사각형 모서리 및 샘플에 그려진 결과)는 UTM(Universal Transverse Mercator) 좌표(WGS 1984, Zone 36S)를 기반으로 합니다.메인 사이트에서 모든 포인트는 UTM의 북쪽에 가능한 한 가까운 로컬 그리드에 구축된 Nikon Nivo C 시리즈 5인치 토탈 스테이션을 사용하여 기록됩니다.각 발굴지 북서쪽 모서리 위치와 각 발굴지 위치 퇴적물의 양은 Table S5와 같다.
모든 발굴 단위의 퇴적학 및 토양 과학 특성 섹션은 United States Agricultural Part Class Program(56)을 사용하여 기록되었습니다.퇴적물 단위는 입자 크기, 각도 및 층 특성에 따라 지정됩니다.퇴적물 단위와 관련된 비정상적인 개재물 및 교란에 유의하십시오.토양 발달은 지하 토양에 sesquioxide 또는 탄산염의 축적에 의해 결정됩니다.지하 풍화(예: 산화환원, 잔류 망간 단괴 형성)도 자주 기록됩니다.
OSL 샘플의 수집 지점은 퇴적물 매몰 연령에 대한 가장 신뢰할 수 있는 추정을 생성할 수 있는 면을 추정하는 것을 기반으로 결정됩니다.샘플링 위치에서 도랑을 파서 인공 퇴적층을 노출 시켰습니다.불투명한 강철 튜브(직경 약 4cm, 길이 약 25cm)를 침전물 프로필에 삽입하여 OSL 연대 측정에 사용된 모든 샘플을 수집합니다.
OSL 연대 측정은 이온화 방사선 노출로 인해 결정(예: 석영 또는 장석)에 갇힌 전자 그룹의 크기를 측정합니다.이 방사선의 대부분은 환경에서 방사성 동위원소의 붕괴로 인해 발생하며, 열대 위도에서 소량의 추가 성분이 우주 방사선의 형태로 나타납니다.포획된 전자는 결정이 빛에 노출될 때 방출되는데, 이는 운송(영점화 이벤트) 또는 실험실에서 광자를 감지할 수 있는 센서(예: 광전자 증배관 또는 전하를 띤 카메라)에서 발생합니다. 결합소자) 전자가 바닥상태로 되돌아갈 때 하부가 방출된다.크기가 150~250μm인 석영 입자를 체질, 산 처리 및 밀도 분리를 통해 분리하고 알루미늄 판 표면에 장착하거나 300 x 300mm 웰에 천공된 작은 분취량(<100개 입자)으로 사용합니다. 입자는 알루미늄 팬에서 분석됩니다.매몰선량은 일반적으로 단일 분취량 재생 방법을 사용하여 추정됩니다(57).곡물이 받는 방사선량을 평가하는 것 외에도 OSL 연대 측정에는 감마 분광법 또는 중성자 활성화 분석을 사용하여 수집된 샘플의 퇴적물에서 방사성 핵종의 농도를 측정하고 우주 선량 참조 샘플의 위치와 깊이를 결정하여 선량률을 추정해야 합니다. 매장.최종 연령 결정은 매몰선량을 선량률로 나눔으로써 이루어진다.그러나 단일 곡물 또는 곡물 그룹으로 측정한 선량에 변화가 있는 경우 사용할 적절한 매립 선량을 결정하기 위한 통계적 모델이 필요합니다.매몰선량은 단일 분취 연대 측정의 경우 중앙 시대 모델을 사용하여 계산되며, 단일 입자 연대 측정의 경우 유한 혼합물 모델을 사용하여 계산됩니다(58).
3개의 독립적인 실험실에서 이 연구를 위해 OSL 분석을 수행했습니다.각 실험실에 대한 자세한 개별 방법은 다음과 같습니다.일반적으로 우리는 단일 입자 분석을 사용하는 대신 재생 용량 방법을 사용하여 작은 분취량(수십 개의 입자)에 OSL 연대 측정을 적용합니다.이는 재생 성장 실험 동안 작은 샘플의 복구율이 낮고(<2%), OSL 신호가 자연 신호 수준에서 포화되지 않기 때문입니다.연대 결정의 실험실 간 일관성, 테스트된 층서학적 프로파일 내 및 사이의 결과 일관성, 탄산염 암석의 14C 연대에 대한 지형학적 해석과의 일관성이 이 평가의 주요 기초입니다.각 실험실은 단일 곡물 계약을 평가하거나 구현했지만 독립적으로 이 연구에서 사용하기에 적합하지 않다고 결정했습니다.각 실험실에서 수행하는 자세한 방법 및 분석 프로토콜은 보충 자료 및 방법에 제공됩니다.
통제된 굴착에서 회수된 석재 유물(BRU-I, CHA-I, CHA-II, CHA-III, MGD-I, MGD-II, MGD-III, SS-I)은 미터법 및 품질을 기반으로 합니다. 형질.각 공작물의 무게와 최대 크기를 측정합니다(무게를 측정하는 디지털 저울을 사용하여 0.1g, Mitutoyo 디지털 캘리퍼스를 사용하여 모든 치수를 측정하는 것은 0.01mm입니다).모든 문화 유물은 또한 원료(석영, 규암, ​​부싯돌 등), 입자 크기(가는 것, 중간 것, 거친 것), 입자 크기의 균일성, 색상, 피질 유형 및 피복, 풍화/가장자리 라운딩 및 기술 등급에 따라 분류됩니다. (완전하거나 조각난) 코어 또는 플레이크, 플레이크/모서리 조각, 해머 스톤, 수류탄 및 기타).
코어는 최대 길이를 따라 측정됩니다.최대 너비;너비는 길이의 15%, 50% 및 85%입니다.최대 두께;두께는 길이의 15%, 50% 및 85%입니다.반구형 조직(radial 및 Levallois)의 코어의 부피 특성을 평가하기 위해 측정도 수행되었습니다.손상되지 않은 코어와 파손된 코어는 모두 재설정 방법(단일 플랫폼 또는 다중 플랫폼, 방사형, Levallois 등)에 따라 분류되며 박편 흉터는 코어 길이의 15mm 이상 및 20% 이상에서 계산됩니다.15mm 흉터가 5개 ​​이하인 코어는 "무작위"로 분류됩니다.전체 코어 표면의 피질 커버리지가 기록되고, 각 측면의 상대적 피질 커버리지가 반구 조직의 코어에 기록됩니다.
시트는 최대 길이를 따라 측정됩니다.최대 너비;너비는 길이의 15%, 50% 및 85%입니다.최대 두께;두께는 길이의 15%, 50% 및 85%입니다.나머지 부분(근위, 중간, 원위, 오른쪽 분할 및 왼쪽 분할)에 따라 단편을 설명합니다.연신율은 최대 길이를 최대 너비로 나누어 계산합니다.손상되지 않은 슬라이스 및 근위 슬라이스 조각의 플랫폼 너비, 두께 및 외부 플랫폼 각도를 측정하고 준비 정도에 따라 플랫폼을 분류합니다.모든 조각과 조각의 피질 범위와 위치를 기록합니다.말단 모서리는 종단 유형(깃털, 힌지 및 상부 포크)에 따라 분류됩니다.전체 슬라이스에서 이전 슬라이스의 흉터 번호와 방향을 기록합니다.만나면 Clarkson(59)이 설정한 프로토콜에 따라 수정 위치와 침습성을 기록합니다.대부분의 굴착 조합에 대한 보수 계획을 시작하여 복원 방법과 현장 퇴적 무결성을 평가했습니다.
테스트 구덩이(CS-TP1-21, SS-TP1-16 및 NGA-TP1-8)에서 회수된 석재 유물은 통제된 굴착보다 간단한 계획에 따라 설명됩니다.각 인공물에 대해 다음과 같은 특성이 기록되었습니다. 원료, 입자 크기, 피질 범위, 크기 등급, 풍화/가장자리 손상, 기술 구성 요소 및 파편 보존.플레이크 및 코어의 진단 기능에 대한 설명이 기록됩니다.
완전한 퇴적물 블록은 굴착 및 지질학적 도랑의 노출된 섹션에서 절단되었습니다.이 돌들은 석고 붕대나 화장지, 포장 테이프로 현장에서 고정된 후 독일 튀빙겐 대학교 지질 고고학 연구소로 옮겨졌다.그곳에서 샘플은 40°C에서 최소 24시간 동안 건조됩니다.그런 다음 7:3의 비율로 촉진되지 않은 폴리에스터 수지와 스티렌의 혼합물을 사용하여 진공 상태에서 경화됩니다.메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드가 촉매로 사용되며 수지-스티렌 혼합물(3~5ml/l)입니다.수지 혼합물이 겔화되면 샘플을 40°C에서 최소 24시간 동안 가열하여 혼합물을 완전히 경화시킵니다.타일쏘를 사용하여 경화된 시료를 6 × 9 cm 조각으로 자르고 유리 슬라이드에 붙이고 30 μm의 두께로 분쇄합니다.생성된 슬라이스를 평판 스캐너를 사용하여 스캔하고 평면 편광, 교차 편광, 경사 입사광 및 청색 형광을 육안 및 배율(x50 ~ x200)로 분석했습니다.얇은 섹션의 용어 및 설명은 Stoops(60) 및 Courty et al.에서 발행한 지침을 따릅니다.(61).> 80cm 깊이에서 채취한 토양 형성 탄산염 결절을 반으로 잘라 반을 함침시키고 표준 실체 현미경 및 암석 현미경 및 음극 발광(CL) 연구 현미경을 사용하여 얇은 조각(4.5 × 2.6cm)으로 수행합니다. .토양 형성 탄산염의 형성은 안정적인 표면과 관련이 있는 반면 지하수 탄산염의 형성은 표면이나 토양과 무관하기 때문에 탄산염 유형의 제어는 매우 신중합니다.
토양 형성 탄산염 단괴의 절단 표면에서 샘플을 뚫고 다양한 분석을 위해 반으로 나누었습니다.FS는 Geoarchaeology Working Group의 표준 스테레오 및 암석 현미경과 Experimental Minerology Working Group의 CL 현미경을 사용하여 독일 Tübingen에 있는 얇은 조각을 연구했습니다.방사성 탄소 연대 측정 하위 샘플은 약 100년 된 지정된 지역에서 정밀 드릴을 사용하여 시추되었습니다.결절의 나머지 절반은 직경이 3mm로 늦은 재결정, 풍부한 광물 함유물 또는 방해석 결정 크기의 큰 변화가 있는 영역을 방지합니다.MEM-5038, MEM-5035 및 MEM-5055 A 샘플에 대해 동일한 프로토콜을 따를 수 없습니다.이 샘플은 느슨한 퇴적물 샘플에서 선택되며 너무 작아서 얇은 단면을 위해 반으로 자를 수 없습니다.그러나 인접 퇴적물(탄산염 결절 포함)의 해당 미세 형태 샘플에 대해 얇은 단면 연구가 수행되었습니다.
우리는 14C 연대 측정 샘플을 미국 아테네 조지아 대학의 응용 동위원소 연구 센터(CAIS)에 제출했습니다.탄산염 샘플은 진공된 반응 용기에서 100% 인산과 반응하여 CO2를 형성합니다.다른 반응 생성물로부터의 CO2 샘플의 저온 정제 및 흑연으로의 촉매 전환.흑연 14C/13C의 비율은 0.5MeV 가속기 질량분석기를 사용하여 측정하였다.샘플 비율을 옥살산 I 표준(NBS SRM 4990)으로 측정한 비율과 비교합니다.Carrara 대리석(IAEA C1)을 배경으로 사용하고 석회화(IAEA C2)를 2차 표준으로 사용합니다.결과는 현대 탄소의 백분율로 표시되며 인용된 보정되지 않은 날짜는 5568년의 14C 반감기를 사용하여 1950년 이전의 방사성 탄소 연도(BP 연도)로 표시됩니다.오류는 1-σ로 인용되며 통계 및 실험 오류를 반영합니다.동위원소비 질량분석기로 측정한 δ13C 값에 기초하여, 독일 Tubingen에 있는 생물지질학 연구소의 C. Wissing은 CAIS에서 측정한 UGAMS-35944r을 제외하고 동위원소 분류 날짜를 보고했습니다.샘플 6887B를 이중으로 분석했습니다.이렇게 하려면 절단 표면에 표시된 샘플링 영역에서 결절(UGAMS-35944r)의 두 번째 하위 샘플을 드릴합니다.남반구에 적용된 INTCAL20 보정 곡선(표 S4)(62)을 사용하여 모든 샘플의 대기 분획을 14C에서 2-σ로 수정했습니다.