Ang modernong Homo sapiens miapil sa daghang mga pagbag-o sa ekosistema, apan lisud ang pag-ila sa gigikanan o sayo nga sangputanan niini nga mga pamatasan.Ang archaeology, geochronology, geomorphology, ug paleoenvironmental data gikan sa amihanang Malawi nagdokumento sa kausaban nga relasyon tali sa presensya sa mga foragers, organisasyon sa ekosistema, ug alluvial fan formation sa Late Pleistocene.Human sa mga ika-20 nga siglo, usa ka dasok nga sistema sa Mesolithic artifacts ug alluvial fans ang naporma.92,000 ka tuig na ang milabay, sa paleo-ecological nga palibot, walay analogue sa miaging 500,000 ka tuig nga rekord.Ang arkeolohiko nga datos ug ang principal coordinate analysis nagpakita nga ang sayo nga hinimo sa tawo nga mga sunog nagpahayahay sa seasonal nga mga restriksyon sa pagpasiga, nga nakaapekto sa komposisyon sa mga tanom ug erosion.Kini, inubanan sa mga pagbag-o sa ulan tungod sa klima, sa katapusan misangpot sa usa ka ekolohikal nga transisyon ngadto sa sayo nga pre-agricultural artificial landscape.
Ang modernong mga tawo gamhanang tigpasiugda sa pagbag-o sa ekosistema.Sulod sa liboan ka tuig, ilang gibag-o ang palibot sa halapad ug tinuyo, nga nagpukaw sa debate kung kanus-a ug kung giunsa ang unang ekosistema nga gimandoan sa tawo mitungha (1).Nagkadaghan ang ebidensya sa arkeolohiko ug etnograpiko nga nagpakita nga adunay daghang mga recursive nga interaksyon tali sa mga foragers ug sa ilang palibot, nga nagpakita nga kini nga mga pamatasan mao ang sukaranan sa among ebolusyon sa espisye (2-4).Ang fossil ug genetic data nagpakita nga ang Homo sapiens naglungtad sa Africa mga 315,000 ka tuig na ang milabay (ka).Gipakita sa datos sa arkeolohiko nga ang pagkakomplikado sa mga kinaiya nga nahitabo sa tibuok kontinente miuswag pag-ayo sa miagi nga gibana-bana nga 300 ngadto sa 200 ka spans.Ang katapusan sa Pleistocene (Chibanian) (5).Sukad sa atong pagtungha isip usa ka espisye, ang mga tawo nagsugod na sa pagsalig sa kabag-ohan sa teknolohiya, seasonal nga mga kahikayan, ug komplikadong sosyal nga kooperasyon aron molambo.Kini nga mga hiyas makapahimo kanato sa pagpahimulos sa kanhi walay puy-anan o grabeng mga palibot ug kahinguhaan, mao nga karon ang mga tawo mao lamang ang pan-global nga espisye sa mananap (6).Ang kalayo adunay importante nga papel niini nga pagbag-o (7).
Gipakita sa biolohikal nga mga modelo nga ang pagkapasibo sa linuto nga pagkaon masubay balik sa labing menos 2 ka milyon ka tuig ang milabay, apan dili hangtod sa katapusan sa Middle Pleistocene nga ang naandan nga arkeolohiko nga ebidensya sa pagpugong sa kalayo nagpakita (8).Ang kinauyokan sa dagat nga adunay mga rekord sa abog gikan sa usa ka dako nga lugar sa kontinente sa Africa nagpakita nga sa miaging milyon-milyon nga mga tuig, ang peak sa elemental nga carbon nagpakita pagkahuman sa mga 400 ka, labi na sa panahon sa pagbalhin gikan sa interglacial hangtod sa glacial nga panahon, apan nahitabo usab Panahon ang Holocene (9).Kini nagpakita nga sa wala pa ang mga 400 ka, ang mga sunog sa sub-Saharan Africa dili kasagaran, ug ang mga kontribusyon sa tawo mahinungdanon sa Holocene (9).Ang kalayo maoy usa ka himan nga gigamit sa mga magbalantay sa kahayopan sa tibuok Holocene sa pagtikad ug pagmentinar sa kasagbutan (10).Bisan pa, ang pag-ila sa background ug ekolohikal nga epekto sa paggamit sa kalayo sa mga mangangayam-gatherers sa unang bahin sa Pleistocene mas komplikado (11).
Ang kalayo gitawag nga usa ka himan sa inhenyero alang sa pagmaniobra sa kahinguhaan sa etnograpiya ug arkeolohiya, lakip ang pagpauswag sa pagbalik sa panginabuhi o pagbag-o sa hilaw nga materyales.Kini nga mga kalihokan kasagaran adunay kalabutan sa pagplano sa publiko ug nanginahanglan daghang kahibalo sa ekolohiya (2, 12, 13).Ang landscape-scale nga mga sunog makapahimo sa mga mangangayam-gatherer sa pag-abog sa tukbonon, pagpugong sa mga peste, ug pagpataas sa produksyon sa pinuy-anan (2).Ang kalayo sa lugar nagpasiugda sa pagluto, pagpainit, pagdepensa sa manunukob, ug panaghiusa sa katilingban (14).Bisan pa, ang gidak-on kung diin ang mga sunog sa mangangayam mahimong ma-reconfigure ang mga sangkap sa talan-awon, sama sa istruktura sa komunidad sa ekolohiya ug topograpiya, dili klaro (15, 16).
Kung wala’y karaan nga datos sa arkeolohiko ug geomorphological ug padayon nga mga rekord sa kalikopan gikan sa daghang mga lokasyon, ang pagsabut sa pag-uswag sa mga pagbag-o sa ekolohiya nga gipahinabo sa tawo problema.Ang mga long-term nga rekord sa deposito sa lanaw gikan sa Great Rift Valley sa Habagatang Aprika, inubanan sa karaan nga mga rekord sa arkeolohiko sa maong dapit, naghimo niini nga usa ka dapit sa pag-imbestigar sa mga epekto sa ekolohiya nga gipahinabo sa Pleistocene.Dinhi, among gitaho ang arkeolohiya ug geomorphology sa usa ka halapad nga talan-awon sa Panahon sa Bato sa habagatan-sentral nga Africa.Dayon, gisumpay namo kini sa paleoenvironmental data nga nagsangkap sa> 600 ka aron mahibal-an ang labing una nga pagdugtong nga ebidensya sa kinaiya sa tawo ug pagbag-o sa ekosistema sa konteksto sa hinimo sa tawo nga mga sunog.
Naghatag kami usa ka wala pa gitaho nga limitasyon sa edad alang sa Chitimwe bed sa Karonga District, nga nahimutang sa amihanang tumoy sa amihanang bahin sa Malawi sa habagatang African Rift Valley (Figure 1) (17).Kini nga mga higdaanan gilangkuban sa pula nga yuta nga alluvial fans ug mga sediment sa suba, nga naglangkob sa mga 83 square kilometers, nga adunay minilyon nga mga produkto sa bato, apan walay gipreserbar nga organikong mga salin, sama sa mga bukog (Supplementary text) (18).Ang among optically excited light (OSL) nga datos gikan sa Earth record (Figure 2 ug Tables S1 to S3) nag-amendar sa edad sa Chitimwe bed ngadto sa Late Pleistocene, ug ang labing karaan nga edad sa alluvial fan activation ug stone age burial maoy mga 92 ka ( 18, 19).Ang alluvial ug suba nga Chitimwe nga lut-od nagtabon sa mga lanaw ug mga suba sa Pliocene-Pleistocene Chiwondo nga layer gikan sa ubos nga anggulo nga dili pag-uyon (17).Kini nga mga deposito nahimutang sa fault wedge sa daplin sa lanaw.Ang ilang pag-configure nagpakita sa interaksyon tali sa pag-usab-usab sa lebel sa lanaw ug mga aktibo nga mga sayup nga nag-uswag sa Pliocene (17).Bisan pa nga ang tectonic nga aksyon mahimong nakaapekto sa rehiyonal nga topograpiya ug piedmont slope sa dugay nga panahon, ang kalihokan sa sayup sa kini nga lugar mahimo’g mihinay sukad sa Middle Pleistocene (20).Human sa ~800 ka ug hangtod sa wala madugay human sa 100 ka, ang hydrology sa Lake Malawi nag-una tungod sa klima (21).Busa, dili usa niini ang bugtong katin-awan sa pagkaporma sa alluvial fans sa Late Pleistocene (22).
(A) Ang lokasyon sa estasyon sa Africa kalabot sa modernong ulan (asterisk);ang asul mas basa ug ang pula mas uga (73);ang kahon sa wala nagpakita sa Lake Malawi ug sa palibot nga mga dapit MAL05-2A ug MAL05-1B Ang lokasyon sa /1C core (purple tuldok), diin ang Karonga area gipasiugda isip berdeng outline, ug ang nahimutangan sa Luchamange bed gipasiugda. isip puti nga kahon.(B) Ang amihanang bahin sa Malawi basin, nga nagpakita sa hillshade topography nga may kalabotan sa MAL05-2A core, ang nahabilin nga Chitimwe bed (brown patch) ug ang lokasyon sa pagkubkob sa Malawi Early Mesolithic Project (MEMSAP) (yellow dot) );CHA, Chaminade;MGD, ang balangay sa Mwanganda;NGA, Ngara;SS, Sadara Habagatan;VIN, hulagway sa librarya sa literatura;WW, Beluga.
OSL center age (pula nga linya) ug error range sa 1-σ (25% gray), tanan nga OSL nga edad nga may kalabutan sa panghitabo sa in situ artifacts sa Karonga.Edad relatibo sa miaging 125 ka data nagpakita sa (A) kernel density banabana sa tanang edad sa OSL gikan sa alluvial fan sediments, nagpakita sedimentary/alluvial fan accumulation (cyan), ug lake water level reconstruction base sa principal component analysis (PCA) characteristic values ​​Aquatic fossil ug authigenic minerals (21) (asul) gikan sa MAL05-1B/1C core.(B) Gikan sa MAL05-1B/1C core (itom, usa ka bili duol sa 7000 uban sa usa ka asterisk) ug ang MAL05-2A core (grey), ang mga ihap sa macromolecular carbon kada gramo normal sa sedimentation rate.(C) Margalef species richness index (Dmg) gikan sa MAL05-1B/1C core fossil pollen.(D) Porsiyento sa fossil pollen gikan sa Compositae, miombo woodland ug Olea europaea, ug (E) Porsiyento sa fossil pollen gikan sa Poaceae ug Podocarpus.Ang tanan nga pollen data gikan sa MAL05-1B/1C core.Ang mga numero sa ibabaw nagtumong sa indibidwal nga mga sample sa OSL nga detalyado sa Tables S1 hangtod S3.Ang kalainan sa pagkaanaa ug resolusyon sa datos tungod sa lain-laing mga sampling interval ug materyal nga anaa sa kinauyokan.Ang Figure S9 nagpakita sa duha ka mga rekord sa macro carbon nga nakabig ngadto sa z-scores.
(Chitimwe) Ang kalig-on sa talan-awon human sa pagporma sa fan gipakita pinaagi sa pagporma sa pula nga yuta ug mga carbonates nga nagporma sa yuta, nga nagtabon sa pormag-fan nga mga sediment sa tibuok dapit sa pagtuon (Supplementary text ug Table S4).Ang pagporma sa Late Pleistocene alluvial fans sa Lake Malawi Basin dili limitado sa Karonga area.Mga 320 kilometros habagatan-sidlakan sa Mozambique, ang terrestrial cosmogenic nuclide depth profile sa 26Al ug 10Be naglimite sa pagporma sa Luchamange bed sa alluvial red soil ngadto sa 119 ngadto sa 27 ka (23).Kining halapad nga pagdili sa edad nahiuyon sa among OSL kronolohiya alang sa kasadpang bahin sa Lake Malawi Basin ug nagpakita sa pagpalapad sa rehiyonal nga alluvial fans sa Late Pleistocene.Gisuportahan kini sa mga datos gikan sa rekord sa core sa lake, nga nagpakita nga ang mas taas nga sedimentation rate giubanan sa mga 240 ka, nga adunay usa ka partikular nga taas nga bili sa ca.130 ug 85 ka (dugang nga teksto) (21).
Ang pinakaunang ebidensiya sa pagpuy-anan sa tawo niining dapita kay may kalabotan sa mga linugdang sa Chitimwe nga giila sa ~92 ± 7 ka.Kini nga resulta gibase sa 605 m3 sa excavated sediments gikan sa 14 sub-centimeter space control archaeological excavations ug 147 m3 sa sediments gikan sa 46 archaeological test pit, kontrolado vertically ngadto sa 20 cm ug horizontally kontrolado ngadto sa 2 metros (Supplementary text ug Figures S1 ngadto sa S3) Dugang pa, gisurbi usab namo ang 147.5 ka kilometro, gihikay ang 40 ka geological test pit, ug gisusi ang kapin sa 38,000 ka kultural nga relikyas gikan sa 60 niini (Tables S5 ug S6) (18).Kining halapad nga mga imbestigasyon ug mga pagpangubkob nagpakita nga bisan tuod ang karaang mga tawo lakip na ang unang modernong mga tawo tingali nagpuyo sa maong dapit mga 92 ka milabay, ang panagtapok sa mga linugdang nga nalangkit sa pagsaka ug unya ang pagpalig-on sa Lake Malawi wala magpreserbar sa arkeolohikanhong ebidensiya hangtod naporma ang Chitimwe nga higdaanan.
Ang mga datos sa arkeolohiko nagsuporta sa inference nga sa ulahing bahin sa Quaternary, ang porma sa fan nga pagpalapad ug mga kalihokan sa tawo sa amihanang Malawi naglungtad sa daghang gidaghanon, ug ang mga relikya sa kultura nahisakop sa mga tipo sa ubang mga bahin sa Africa nga may kalabutan sa unang mga modernong tawo.Kadaghanan sa mga artifact ginama sa quartzite o quartz river pebbles, nga adunay radial, Levallois, plataporma ug random core reduction (Figure S4).Ang mga morpolohiya nga diagnostic artifact kasagarang gipasangil sa Mesolithic Age (MSA)-specific Levallois-type nga teknik, nga labing menos mga 315 ka sa Africa hangtod karon (24).Ang kinatas-an nga higdaanan sa Chitimwe milungtad hangtod sa sayong Holocene, nga adunay gamay nga naapod-apod nga mga panghitabo sa Late Stone Age, ug nakit-an nga adunay kalabotan sa ulahing mga Pleistocene ug Holocene nga mangangayam-nagtipon sa tibuuk nga Africa.Sa kasukwahi, ang mga tradisyon sa himan sa bato (sama sa dagkong mga himan sa pagputol) nga kasagarang nalangkit sa Early Middle Pleistocene talagsaon.Kung diin kini nahitabo, kini nakit-an sa mga linugdang nga adunay MSA sa ulahing bahin sa Pleistocene, dili sa unang mga yugto sa pagdeposito (Table S4) (18).Bisan kung ang site naglungtad sa ~ 92 ka, ang labing representante nga yugto sa kalihokan sa tawo ug ang alluvial fan deposition nahitabo pagkahuman sa ~ 70 ka, maayo nga gihubit sa usa ka hugpong sa mga edad sa OSL (Figure 2).Gikumpirma namon kini nga sumbanan nga adunay 25 nga gipatik ug 50 nga wala pa mamantala nga mga edad sa OSL (Figure 2 ug Tables S1 hangtod S3).Kini nagpakita nga sa kinatibuk-an nga 75 ka determinasyon sa edad, 70 ang nakuha gikan sa mga sediment human sa gibana-bana nga 70 ka.Ang Figure 2 nagpakita sa 40 ka mga edad nga may kalabutan sa in-situ nga MSA artifacts, nga may kalabotan sa mga nag-unang paleoenvironmental indicators nga gipatik gikan sa sentro sa MAL05-1B/1C central basin (25) ug ang wala pa mamantala nga MAL05-2A northern basin center sa linaw.Uling (tupad sa fan nga nagpatunghag edad sa OSL).
Gamit ang lab-as nga datos gikan sa mga arkeolohiko nga pagpangubkob sa mga phytolith ug micromorphology sa yuta, ingon man ang publiko nga datos sa fossil pollen, dagkong uling, aquatic fossil ug authigenic nga mga mineral gikan sa kinauyokan sa Malawi Lake Drilling Project, among gitukod pag-usab ang MSA nga relasyon sa tawo sa Lake Malawi.Pag-okupar sa klima ug kahimtang sa kinaiyahan sa samang panahon (21).Ang ulahi nga duha ka ahente mao ang nag-unang basehan sa pagtukod pag-usab sa relatibong mga giladmon sa lanaw sukad pa sa kapin sa 1200 ka (21), ug gipares sa pollen ug macrocarbon nga mga sample nga nakolekta gikan sa samang lokasyon sa kinauyokan sa ~636 ka (25) kaniadto. .Ang pinakataas nga mga cores (MAL05-1B ug MAL05-1C; 381 ug 90 m matag usa) nakolekta mga 100 kilometros sa habagatan-sidlakan sa lugar sa arkeolohiko nga proyekto.Usa ka mubo nga core (MAL05-2A; 41 m) ang nakolekta mga 25 kilometros silangan sa North Rukulu River (Figure 1).Ang MAL05-2A core nagpakita sa terrestrial paleoenvironmental nga mga kondisyon sa Kalunga area, samtang ang MAL05-1B/1C core wala makadawat sa direktang suba nga input gikan sa Kalunga, aron kini mas makapakita sa rehiyonal nga kondisyon.
Ang deposition rate nga natala sa MAL05-1B/1C composite drill core nagsugod gikan sa 240 ka ug misaka gikan sa long-term average value nga 0.24 ngadto sa 0.88 m/ka (Figure S5).Ang inisyal nga pagtaas kay may kalabutan sa mga kausaban sa orbital modulated nga kahayag sa adlaw, nga maoy hinungdan sa taas nga amplitude nga mga kausaban sa lebel sa lanaw atol niini nga interval (25).Apan, kung ang orbital eccentricity moubos human sa 85 ka ug ang klima lig-on, ang subsidence rate taas gihapon (0.68 m/ka).Nahiuyon kini sa rekord sa terrestrial OSL, nga nagpakita sa daghang ebidensya sa pagpalapad sa alluvial fan pagkahuman sa mga 92 ka, ug nahiuyon sa datos sa pagkasensitibo nga nagpakita usa ka positibo nga correlation tali sa erosion ug sunog pagkahuman sa 85 ka (Supplementary text ug Table S7) .Tungod sa sakup sa sayup sa magamit nga kontrol sa geochronological, imposible nga hukman kung kini nga hugpong sa mga relasyon hinay nga nagbag-o gikan sa pag-uswag sa recursive nga proseso o kusog nga mibuto kung moabut sa usa ka kritikal nga punto.Sumala sa geophysical nga modelo sa ebolusyon sa basin, sukad sa Middle Pleistocene (20), ang rift extension ug may kalabutan nga subsidence mihinay, mao nga dili kini ang nag-unang rason alang sa halapad nga proseso sa pagporma sa fan nga among gitino human sa 92 ka.
Sukad sa Middle Pleistocene, ang klima mao ang nag-unang hinungdan nga nagkontrol sa lebel sa tubig sa lanaw (26).Sa partikular, ang pagtaas sa amihanang basin nagsira sa usa ka kasamtangan nga exit.800 ka aron sa pagpalawom sa lanaw hangtud nga kini moabut sa threshold gitas-on sa modernong exit (21).Nahimutang sa habagatang tumoy sa linaw, kini nga outlet naghatag ug taas nga limitasyon sa lebel sa tubig sa lanaw sa panahon sa basa nga mga agwat (lakip na karon), apan gitugotan ang planggana nga magsira samtang ang lebel sa tubig sa lanaw mous-os panahon sa ting-init (27).Ang pagtukod pag-usab sa lebel sa lanaw nagpakita sa nagpulipuli nga uga ug basa nga mga siklo sa miaging 636 ka.Sumala sa ebidensya gikan sa fossil pollen, ang grabeng mga panahon sa hulaw (> 95% nga pagkunhod sa kinatibuk-ang tubig) nga nalangkit sa ubos nga silaw sa adlaw sa ting-init misangpot sa pagpalapad sa semi-desert nga mga tanom, uban sa mga kahoy nga limitado sa permanenteng agianan sa tubig (27).Kini nga mga (lanaw) ubos adunay kalabotan sa pollen spectra, nga nagpakita sa taas nga proporsiyon sa mga sagbot (80% o labaw pa) ug xerophytes (Amaranthaceae) sa gasto sa taxa sa kahoy ug ubos nga kinatibuk-ang kadato sa espisye (25).Sa kasukwahi, sa dihang ang lanaw moabot sa modernong lebel, ang mga tanom nga suod nga nalangkit sa mga kalasangan sa kabukiran sa Aprika kasagarang moabot sa baybayon sa lanaw [mga 500 m ibabaw sa lebel sa dagat (masl)].Karon, ang mga kalasangan sa kabukiran sa Africa makita lamang sa gagmay nga mga pat-ak nga labaw sa 1500 masl (25, 28).
Ang labing bag-o nga grabeng hulaw nahitabo gikan sa 104 hangtod 86 ka.Pagkahuman niana, bisan kung ang lebel sa lanaw mibalik sa taas nga kahimtang, ang bukas nga kakahoyan sa miombo nga adunay daghang mga tanum ug mga sagol sa hilba nahimong komon (27, 28).Ang labing hinungdanon nga taxa sa kalasangan sa kabukiran sa Aprika mao ang Podocarpus pine, nga wala pa makabawi sa bili nga susama sa kanhi taas nga lebel sa lanaw human sa 85 ka (10.7 ± 7.6% human sa 85 ka, samtang ang susamang lebel sa lanaw sa wala pa ang 85 ka mao ang 29.8 ± 11.8% ).Gipakita usab sa Margalef index (Dmg) nga ang kadagaya sa mga espisye sa miaging 85 ka 43% nga mas ubos kaysa sa miaging gipadayon nga taas nga lebel sa lanaw (2.3 ± 0.20 ug 4.6 ± 1.21, matag usa), pananglitan, tali sa 420 ug 345 ka (Supplementaryo). teksto ug mga numero S5 ug S6) (25).Mga sample sa pollen gikan sa gibanabana nga oras.Ang 88 hangtod 78 ka usab adunay taas nga porsyento sa Compositae pollen, nga mahimong magpakita nga ang mga tanum nadisturbo ug naa sa sulud sa sayup sa labing karaan nga petsa sa dihang ang mga tawo nag-okupar sa lugar.
Gigamit namo ang pamaagi sa anomaliya sa klima (29) aron analisahon ang paleoecological ug paleoclimate data sa mga cores nga gibansay sa wala pa ug pagkahuman sa 85 ka, ug susihon ang ekolohikal nga relasyon tali sa mga tanum, kadagaya sa mga espisye, ug ulan ug ang hypothesis sa pag-decoupling sa gipasabot nga puro nga panagna sa klima.Pagmaneho baseline mode sa ~550 ka.Kini nga nabag-o nga ekosistema naapektuhan sa mga kahimtang sa ulan nga puno sa lanaw ug mga sunog, nga makita sa kakulang sa mga espisye ug bag-ong mga kombinasyon sa tanum.Human sa kataposang ting-init, pipila lang ka elemento sa kalasangan ang naulian, lakip na ang dili masunog nga mga bahin sa kalasangan sa kabukiran sa Aprika, sama sa lana sa oliba, ug ang dili masunog nga mga sangkap sa tropikal nga seasonal nga kalasangan, sama sa Celtis (Supplementary text ug Figure S5) ( 25).Aron sulayan kini nga pangagpas, among gimodelo ang lebel sa tubig sa linaw nga nakuha gikan sa ostracode ug authigenic nga mga substitute sa mineral isip independent variables (21) ug dependent variables sama sa uling ug pollen nga mahimong maapektuhan sa pagtaas sa frequency sa kalayo (25).
Aron masusi ang pagkaparehas o kalainan tali niini nga mga kombinasyon sa lain-laing mga panahon, migamit kami og pollen gikan sa Podocarpus (evergreen tree), balili (grass), ug olive (fire-resistant component sa African mountain forest) para sa principal coordinate analysis (PCoA), ug miombo (ang nag-unang bahin sa kakahoyan karon).Pinaagi sa paglaraw sa PCoA sa interpolated surface nga nagrepresentar sa lebel sa lanaw sa dihang naporma ang matag kombinasyon, among gisusi kung giunsa pagbag-o ang kombinasyon sa pollen labot sa pag-ulan ug kung giunsa ang pagbag-o niini nga relasyon pagkahuman sa 85 ka (Figure 3 ug Figure S7).Sa wala pa ang 85 ka, ang gramineous-based nga mga sampol natipon ngadto sa uga nga mga kondisyon, samtang ang podocarpus-based nga mga sample natipon ngadto sa basa nga kondisyon.Sa kasukwahi, ang mga sample human sa 85 ka gipundok uban sa kadaghanan nga mga sample sa wala pa ang 85 ka ug adunay lain-laing mga average nga kantidad, nga nagpakita nga ang ilang komposisyon talagsaon alang sa susama nga mga kondisyon sa ulan.Ang ilang posisyon sa PCoA nagpakita sa impluwensya sa Olea ug miombo, nga pareho niini gipaboran ubos sa mga kondisyon nga mas daling masunog.Sa mga sample human sa 85 ka, ang Podocarpus pine kay daghan ra sa tulo ka sunodsunod nga sample, nga nahitabo human nagsugod ang interval tali sa 78 ug 79 ka.Kini nagsugyot nga human sa inisyal nga pagdaghan sa ulan, ang lasang daw nakabawi sa makadiyot sa wala pa kini sa katapusan nahugno.
Ang matag punto nagrepresentar sa usa ka sample sa polen sa usa ka gihatag nga punto sa oras, gamit ang dugang nga teksto ug ang modelo sa edad sa Figure 1. S8.Ang vector nagrepresentar sa direksyon ug gradient sa pagbag-o, ug ang mas taas nga vector nagrepresentar sa mas lig-on nga uso.Ang ilawom nga bahin nagrepresentar sa lebel sa tubig sa lanaw ingon usa ka representante sa ulan;mas taas ang itom nga asul.Ang kasagaran nga kantidad sa mga kantidad sa bahin sa PCoA gihatag alang sa datos pagkahuman sa 85 ka (pula nga diamante) ug ang tanan nga datos gikan sa parehas nga lebel sa lanaw sa wala pa ang 85 ka (dalag nga diamante).Gamit ang datos sa tibuok 636 ka, ang “simulate nga lebel sa lanaw” anaa sa taliwala sa -0.130-σ ug -0.198-σ duol sa kasagarang eigenvalue sa lebel sa lake PCA.
Aron matun-an ang relasyon tali sa pollen, lebel sa tubig sa linaw ug uling, gigamit namo ang nonparametric multivariate analysis of variance (NP-MANOVA) aron itandi ang kinatibuk-ang "kalibotan" (girepresentar sa data matrix sa pollen, lebel sa tubig sa linaw ug uling) sa wala pa. ug human sa 85 ka transisyon.Among nakaplagan nga ang variation ug covariance nga makita niini nga data matrix mga mahinungdanong kalainan sa istatistika sa wala pa ug pagkahuman sa 85 ka (Table 1).
Ang atong terrestrial paleoenvironmental data gikan sa phytoliths ug mga yuta sa daplin sa West Lake nahiuyon sa interpretasyon base sa lake proxy.Kini nagpakita nga bisan pa sa taas nga lebel sa tubig sa lanaw, ang talan-awon nausab ngadto sa usa ka talan-awon nga gidominar sa bukas nga canopy nga lasang nga yuta ug kakahoyan nga kasagbotan, sama karon (25).Ang tanan nga mga lokasyon nga gi-analisa alang sa mga phytolith sa kasadpang ngilit sa planggana pagkahuman sa ~ 45 ka ug nagpakita sa daghang kantidad sa tabon sa arboreal nga nagpakita sa basa nga kahimtang.Bisan pa, nagtuo sila nga kadaghanan sa mulch naa sa porma sa bukas nga kakahoyan nga napuno sa kawayan ug kalisang nga sagbot.Sumala sa datos sa phytolith, ang mga palm tree nga dili makasugakod sa sunog (Arecaceae) anaa lamang sa baybayon sa lanaw, ug talagsa ra o wala sa mga arkeolohiko nga dapit sa yuta (Table S8) (30).
Sa kinatibuk-an, ang basa apan bukas nga mga kondisyon sa ulahing bahin sa Pleistocene mahimo usab nga masabtan gikan sa terrestrial paleosols (19).Ang lagoon clay ug marsh soil carbonate gikan sa archaeological site sa Mwanganda Village masubay balik sa 40 ngadto sa 28 cal ka BP (kaniadto calibrate Qian'anni) (Table S4).Ang carbonate nga mga lut-od sa yuta sa Chitimwe nga higdaanan kasagaran nodular calcareous (Bkm) ug argillaceous ug carbonate (Btk) layers, nga nagpakita sa nahimutangan sa relatibong geomorphological nga kalig-on ug ang hinay nga paghusay gikan sa halayo nga alluvial fan Gibana-bana nga 29 cal ka BP (Supplementaryo). teksto).Ang eroded, gahi nga laterite nga yuta (lithic rock) nga naporma sa mga salin sa karaang mga fan nagpakita sa bukas nga mga kondisyon sa talan-awon (31) ug kusog nga seasonal nga ulan (32), nga nagpakita sa padayon nga epekto niini nga mga kondisyon sa talan-awon.
Ang suporta alang sa papel sa kalayo niini nga transisyon nagagikan sa gipares nga macro charcoal records sa drill cores, ug ang inflow sa uling gikan sa Central Basin (MAL05-1B/1C) sa kasagaran misaka gikan sa mga.175 nga mga kard.Usa ka dako nga gidaghanon sa mga taluktok mosunod sa taliwala sa gibanabana.Human sa 135 ug 175 ka ug 85 ug 100 ka, ang lebel sa lanaw naulian, apan ang kalasangan ug mga espisye nga kabuhong wala maulian (Supplementary text, Figure 2 ug Figure S5).Ang relasyon tali sa pag-agos sa uling ug sa magnetic susceptibility sa mga sediment sa lanaw mahimo usab nga magpakita sa mga sumbanan sa dugay nga kasaysayan sa sunog (33).Gamita ang datos gikan sa Lyons et al.(34) Ang Lake Malawi nagpadayon sa pagguba sa nasunog nga talan-awon human sa 85 ka, nga nagpasabot sa usa ka positibo nga correlation (Spearman's Rs = 0.2542 ug P = 0.0002; Table S7), samtang ang mga tigulang nga sediment nagpakita sa kaatbang nga relasyon (Rs = -0.2509 ug P < 0.0001).Sa amihanang basin, ang mas mubo nga MAL05-2A core adunay pinakalawom nga dating anchor point, ug ang pinakabata nga Toba tuff kay ~74 ngadto sa 75 ka (35).Bisan kung kini kulang sa usa ka taas nga termino nga panan-aw, nakadawat kini nga input direkta gikan sa basin diin ang arkeolohiko nga datos gikuha.Ang mga rekord sa uling sa amihanang basin nagpakita nga sukad sa marka sa Toba crypto-tephra, ang input sa terrigenous nga uling padayon nga misaka sa panahon nga ang arkeolohiko nga ebidensya mao ang labing komon (Figure 2B).
Ang ebidensya sa hinimo sa tawo nga mga sunog mahimong magpakita sa tinuyo nga paggamit sa usa ka talan-awon nga sukod, kaylap nga mga populasyon nga hinungdan sa mas daghan o mas dako nga on-site nga mga pagsunog, pag-usab sa pagkaanaa sa sugnod pinaagi sa pag-ani sa mga understory nga kalasangan, o kombinasyon niini nga mga kalihokan.Ang modernong mangangayam-tigtigom naggamit ug kalayo aron aktibong mausab ang pagpangitag mga ganti (2).Ang ilang mga kalihokan nagdugang sa kadagaya sa tukbonon, nagmintinar sa mosaic nga talan-awon, ug nagdugang sa thermal diversity ug heterogeneity sa succession stages (13).Ang kalayo importante usab alang sa on-site nga mga kalihokan sama sa pagpainit, pagluto, depensa, ug pagpakig-uban (14).Bisan ang gagmay nga mga kalainan sa deployment sa kalayo gawas sa natural nga mga kilat sa kilat mahimong makausab sa mga sumbanan sa sunodsunod nga kalasangan, pagkaanaa sa gasolina, ug pagpabuto sa panahon.Ang pagkunhod sa tabon sa kahoy ug mga punoan sa ilalom sa yuta lagmit nga makadugang sa erosion, ug ang pagkawala sa pagkalain-lain sa mga espisye niini nga lugar adunay kalabotan sa pagkawala sa mga komunidad sa kalasangan sa kabukiran sa Africa (25).
Sa arkeolohiko nga rekord sa wala pa magsugod ang MSA, ang pagkontrolar sa tawo sa kalayo maayo nga natukod (15), apan sa pagkakaron, ang paggamit niini isip himan sa pagdumala sa talan-awon natala lamang sa pipila ka konteksto sa Paleolithic.Kini naglakip sa mga sa Australia.40 ka (36), Highland New Guinea.45 ka (37) nga kasabutan sa kalinaw.50 ka Niah Cave (38) sa kapatagan sa Borneo.Sa Amerika, sa dihang ang mga tawo unang misulod niini nga mga ekosistema, ilabina sa milabay nga 20 ka (16), ang artipisyal nga pagdilaab giisip nga nag-unang hinungdan sa pag-usab sa mga komunidad sa tanom ug mananap.Kini nga mga konklusyon kinahanglan nga ibase sa may kalabutan nga ebidensya, apan sa kaso sa direkta nga pagsapaw sa archaeological, geological, geomorphological, ug paleoenvironmental data, ang causality argumento gipalig-on.Bisan tuod ang marine core data sa kabaybayonan sa Africa kaniadto naghatag og ebidensya sa mga kausaban sa kalayo sa nangagi mahitungod sa 400 ka (9), dinhi naghatag kami og ebidensya sa impluwensya sa tawo gikan sa may kalabutan nga archaeological, paleoenvironmental, ug geomorphological data sets.
Ang pag-ila sa hinimo sa tawo nga mga sunog sa paleoenvironmental nga mga rekord nanginahanglan og ebidensya sa mga kalihokan sa sunog ug temporal o spatial nga mga pagbag-o sa mga tanum, nga nagpamatuod nga kini nga mga pagbag-o wala matagna sa mga parameter sa klima lamang, ug ang temporal / spatial nagsapaw taliwala sa mga pagbag-o sa kahimtang sa sunog ug mga pagbag-o sa tawo mga rekord (29) Dinhi, ang unang ebidensya sa kaylap nga MSA okupasyon ug alluvial fan formation sa Lake Malawi basin nahitabo sa gibana-bana nga sinugdanan sa usa ka mayor nga reorganisasyon sa rehiyonal nga mga tanom.85 nga kard.Ang kadagaya sa uling sa MAL05-1B/1C nga kinauyokan nagpakita sa rehiyonal nga uso sa produksiyon ug pagdeposito sa uling, sa gibana-bana nga 150 ka kumpara sa uban sa 636 ka record (Figures S5, S9, ug S10).Kini nga transisyon nagpakita sa importante nga kontribusyon sa kalayo sa paghulma sa komposisyon sa ekosistema, nga dili mapasabot sa klima lamang.Sa natural nga mga sitwasyon sa sunog, ang kilat kasagaran mahitabo sa katapusan sa ting-init (39).Apan, kung uga ang sugnod, ang hinimo sa tawo nga mga sunog mahimong masunog bisan unsang orasa.Sa sukod sa talan-awon, ang mga tawo padayon nga makausab sa kalayo pinaagi sa pagkolekta og sugnod gikan sa ilawom sa lasang.Ang katapusan nga resulta sa bisan unsa nga matang sa hinimo sa tawo nga kalayo mao nga kini adunay potensyal nga hinungdan sa mas daghang kahoy nga konsumo sa mga tanom, nga molungtad sa tibuok tuig, ug sa tanan nga mga timbangan.
Sa Habagatang Aprika, sukad pa sa 164 ka (12), ang kalayo gigamit sa pagpainit sa mga bato sa paghimog himan.Sayo sa 170 ka (40), ang kalayo gigamit ingon nga usa ka himan sa pagluto sa starchy tubers, nga hingpit nga naggamit sa kalayo sa karaang mga panahon.Mauswagon nga mga Kapanguhaan-Madali nga Talan-awon (41).Ang mga sunog sa talan-awon makapakunhod sa tabon sa arboreal ug usa ka importante nga himan alang sa pagmentinar sa kasagbutan ug mga palibut sa lasang, nga mao ang nagpaila nga mga elemento sa mga ekosistema nga gipataliwala sa tawo (13).Kung ang katuyoan sa pagbag-o sa mga tanum o tukbonon nga kinaiya mao ang pagdugang sa hinimo sa tawo nga pagsunog, nan kini nga pamatasan nagrepresentar sa usa ka pagtaas sa pagkakomplikado sa pagkontrol ug pagdeploy sa kalayo sa sayo nga modernong mga tawo kung itandi sa una nga mga tawo, ug nagpakita nga ang atong relasyon sa kalayo nakaagi sa usa ka pagbalhin sa interdependence (7).Naghatag ang among pagtuki ug dugang nga paagi aron masabtan ang mga pagbag-o sa paggamit sa kalayo sa mga tawo sa Late Pleistocene, ug ang epekto niini nga mga pagbag-o sa ilang talan-awon ug palibot.
Ang pagpalapad sa Late Quaternary alluvial fans sa dapit sa Karonga mahimong tungod sa mga pagbag-o sa seasonal combustion cycle ubos sa mga kondisyon nga mas taas kay sa kasagaran nga pag-ulan, nga mosangpot sa dugang nga pagbanlas sa kilid sa bungtod.Ang mekanismo niini nga panghitabo mahimo nga ang watershed-scale nga tubag nga gimaneho sa kasamok nga gipahinabo sa sunog, ang gipaayo ug padayon nga pagbanlas sa ibabaw nga bahin sa watershed, ug ang pagpalapad sa alluvial fans sa piedmont environment duol sa Lake Malawi.Kini nga mga reaksyon mahimong maglakip sa pagbag-o sa mga kabtangan sa yuta aron makunhuran ang pagkamatuhup, makunhuran ang kabangis sa nawong, ug madugangan ang runoff tungod sa kombinasyon sa taas nga kondisyon sa ulan ug pagkunhod sa tabon sa arboreal (42).Ang pagkaanaa sa mga linugdang sa sinugdan gipaayo pinaagi sa pagpanit sa tabon nga materyal, ug sa paglabay sa panahon, ang kusog sa yuta mahimong mokunhod tungod sa pagpainit ug pagkunhod sa kusog sa gamut.Ang exfoliation sa topsoil nagdugang sa sediment flux, nga gi-accommodate sa fan-shaped accumulation downstream ug nagpadali sa pagporma sa pula nga yuta sa fan-shaped.
Daghang mga hinungdan ang makakontrol sa tubag sa talan-awon sa pagbag-o sa kahimtang sa sunog, kadaghanan niini naglihok sulod sa mubo nga panahon (42-44).Ang senyales nga atong gilangkit dinhi klaro sa milenyo nga sukod sa panahon.Ang mga modelo sa pag-analisa ug ebolusyon sa talan-awon nagpakita nga sa kasamok sa mga tanum nga gipahinabo sa balik-balik nga mga sunog sa kalasangan, ang rate sa denudation nausab sa usa ka milenyo nga sukod sa panahon (45, 46).Ang kakulang sa mga rekord sa fossil sa rehiyon nga nahiuyon sa naobserbahan nga mga pagbag-o sa mga rekord sa uling ug mga tanum nakababag sa pagtukod pag-usab sa mga epekto sa pamatasan sa tawo ug mga pagbag-o sa kinaiyahan sa komposisyon sa mga komunidad sa herbivore.Bisan pa, ang dagkong mga herbivore nga nagpuyo sa mas bukas nga mga talan-awon adunay papel sa pagmintinar niini ug pagpugong sa pagsulong sa mga kahoy nga tanum (47).Ang ebidensya sa mga pagbag-o sa lain-laing mga sangkap sa kalikopan kinahanglan dili gilauman nga mahitabo dungan, apan kinahanglan nga tan-awon ingon usa ka serye sa mga kumulatibo nga epekto nga mahimong mahitabo sa taas nga yugto sa panahon (11).Gamit ang pamaagi sa anomaliya sa klima (29), among gikonsiderar ang kalihokan sa tawo isip usa ka hinungdan nga hinungdan sa pag-umol sa talan-awon sa amihanang Malawi sa panahon sa Late Pleistocene.Bisan pa, kini nga mga epekto mahimong ibase sa nauna, dili kaayo klaro nga kabilin sa mga interaksyon sa tawo-kalibotan.Ang peak sa uling nga nagpakita sa paleoenvironmental record sa wala pa ang pinakaunang petsa sa arkeolohiko mahimong maglakip sa usa ka anthropogenic nga sangkap nga dili hinungdan sa parehas nga mga pagbag-o sa sistema sa ekolohiya sama sa natala sa ulahi, ug wala maglakip sa mga deposito nga igo aron masaligon nga nagpakita sa trabaho sa tawo.
Ang mugbong mga sediment core, sama niadtong gikan sa kasikbit nga Masoko Lake Basin sa Tanzania, o ang mas mugbo nga sediment core sa Lake Malawi, nagpakita nga ang relatibong kadaghanon sa pollen sa balili ug woodland taxa nausab, nga gipasangil sa miaging 45 ka tuig.Ang natural nga pagbag-o sa klima sa ka (48-50).Bisan pa, usa lamang ka dugay nga obserbasyon sa rekord sa polen sa Lake Malawi> 600 ka, kauban ang karaan nga arkeolohiko nga talan-awon sa tupad niini, posible nga masabtan ang klima, tanum, uling, ug mga kalihokan sa tawo.Bisan tuod ang mga tawo lagmit nga makita sa amihanang bahin sa Lake Malawi basin sa wala pa ang 85 ka, mga 85 ka, ilabina human sa 70 ka, nagpakita nga ang dapit madanihon alang sa mga tawo nga puy-anan human sa katapusan nga dakong hulaw nga panahon natapos.Niining panahona, ang bag-o o mas intensive/subsob nga paggamit sa kalayo sa mga tawo dayag nga gikombinar sa natural nga pagbag-o sa klima aron matukod pag-usab ang ekolohikal nga relasyon> 550-ka, ug sa katapusan naporma ang sayo nga pre-agricultural artificial landscape (Figure 4).Dili sama sa naunang mga panahon, ang sedimentary nga kinaiyahan sa talan-awon nagpreserbar sa MSA site, nga usa ka function sa recursive nga relasyon tali sa palibot (pag-apod-apod sa kapanguhaan), kinaiya sa tawo (mga pattern sa kalihokan), ug pagpaaktibo sa fan (deposition/site burial).
(A) Mahitungod sa.400 ka: Walay tawo nga ma-detect.Ang humid nga mga kahimtang susama sa karon, ug ang lebel sa lanaw taas.Nagkalainlain, dili masunog nga arboreal cover.(B) Mga 100 ka: Walay archaeological record, apan ang presensya sa mga tawo mahimong mamatikdan pinaagi sa pagdagsang sa uling.Ang hilabihang uga nga mga kahimtang mahitabo sa uga nga mga watershed.Ang bedrock sa kasagaran naladlad ug ang mga sediment sa ibabaw limitado.(C) Mga 85 ngadto sa 60 ka: Ang lebel sa tubig sa lanaw mosaka uban sa pagsaka sa ulan.Ang paglungtad sa mga tawo mahimong madiskobrehan pinaagi sa arkeolohiya human sa 92 ka, ug human sa 70 ka, ang pagsunog sa kabukiran ug ang pagpalapad sa alluvial fans mosunod.Usa ka dili kaayo lainlain, dili masunog nga sistema sa tanum ang mitumaw.(D) Mga 40 ngadto sa 20 ka: Ang environmental charcoal input sa amihanang basin misaka.Ang pagporma sa alluvial fans nagpadayon, apan nagsugod sa pagkahuyang sa katapusan niini nga panahon.Kung itandi sa miaging rekord nga 636 ka, ang lebel sa lanaw nagpabilin nga taas ug lig-on.
Ang Anthropocene nagrepresentar sa akumulasyon sa niche-building nga kinaiya nga naugmad sulod sa liboan ka tuig, ug ang sukod niini talagsaon sa modernong Homo sapiens (1, 51).Sa modernong konteksto, uban sa pagpaila sa agrikultura, ang hinimo sa tawo nga mga talan-awon nagpadayon sa paglungtad ug nagkakusog, apan kini mga extension sa mga sumbanan nga gitukod sa panahon sa Pleistocene, kay sa mga disconnection (52).Ang datos gikan sa amihanang Malawi nagpakita nga ang ekolohikal nga panahon sa transisyon mahimong molugway, komplikado ug balik-balik.Kini nga sukod sa pagbag-o nagpakita sa komplikado nga ekolohikal nga kahibalo sa una nga modernong mga tawo ug naghulagway sa ilang pagbag-o sa atong global nga dominanteng espisye karon.
Sumala sa protocol nga gihulagway ni Thompson et al., on-site nga imbestigasyon ug pagrekord sa mga artifact ug cobblestone nga mga kinaiya sa survey area.(53).Ang pagbutang sa test pit ug ang pagkubkob sa main site, lakip ang micromorphology ug phytolith sampling, misunod sa protocol nga gihulagway ni Thompson et al.(18) ug Wright et al.(19).Ang among geographic information system (GIS) nga mapa base sa Malawi geological survey map sa rehiyon nagpakita og klaro nga correlation tali sa Chitimwe Beds ug archaeological sites (Figure S1).Ang agwat tali sa geological ug archaeological test pit sa Karonga area mao ang pagkuha sa pinakalapad nga representante nga sample (Figure S2).Ang geomorphology sa Karonga, geological age ug archaeological surveys naglakip sa upat ka nag-unang field survey method: pedestrian surveys, archaeological test pit, geological test pit ug detalyadong site excavations.Sa tingub, kini nga mga teknik nagtugot sa sampling sa nag-unang pagkaladlad sa Chitimwe higdaanan sa amihanan, sentral, ug habagatan sa Karonga (Figure S3).
Ang on-site nga imbestigasyon ug pagrekord sa mga artifact ug cobblestone features sa pedestrian survey area misunod sa protocol nga gihulagway ni Thompson et al.(53).Kini nga pamaagi adunay duha ka punoan nga katuyoan.Ang una mao ang pag-ila sa mga dapit diin ang mga kultural nga mga relikyas naguba, ug dayon pagbutang sa mga arkeolohiko nga pagsulay nga mga gahong ngadto niini nga mga dapit aron mapasig-uli ang kultural nga mga relikya sa situ gikan sa gilubong nga palibot.Ang ikaduhang tumong mao ang pormal nga pagrekord sa pag-apod-apod sa mga artifact, ang ilang mga kinaiya, ug ang ilang relasyon sa tinubdan sa duol nga mga materyales nga bato (53).Niini nga trabaho, usa ka grupo nga tulo ka tawo ang naglakaw sa gilay-on nga 2 ngadto sa 3 metros alang sa kinatibuk-ang 147.5 nga linear nga mga kilometro, nga naglatas sa kadaghanan sa mga gilaraw nga Chitimwe nga mga higdaanan (Table S6).
Ang trabaho una nga naka-focus sa Chitimwe Beds aron mapadako ang naobserbahan nga mga sampol sa artifact, ug ikaduha naka-focus sa taas nga linear nga mga seksyon gikan sa baybayon sa linaw hangtod sa kabukiran nga nagputol sa lainlaing mga sedimentary unit.Kini nagpamatuod sa usa ka mahinungdanong obserbasyon nga ang mga artifact nga nahimutang tali sa kasadpang kabukiran ug sa baybayon sa lanaw nalangkit lamang sa Chitimwe bed o mas bag-o nga Late Pleistocene ug Holocene sediments.Ang mga artifact nga nakit-an sa ubang mga deposito wala sa lugar, gibalhin gikan sa ubang mga lugar sa talan-awon, ingon nga makita gikan sa ilang kadaghan, gidak-on, ug ang-ang sa weathering.
Ang archaeological test pit sa lugar ug ang pagkubkob sa main site, lakip ang micromorphology ug phytolith sampling, misunod sa protocol nga gihulagway ni Thompson et al.(18, 54) ug Wright et al.(19, 55).Ang nag-unang katuyoan mao ang pagsabut sa ilawom sa yuta nga pag-apod-apod sa mga artifact ug pormag-fan nga mga sediment sa mas dako nga talan-awon.Ang mga artifact sagad nga gilubong sa lawom sa tanan nga mga lugar sa Chitimwe Beds, gawas sa mga kilid, diin ang pagbanlas nagsugod sa pagtangtang sa tumoy sa linugdang.Atol sa dili pormal nga imbestigasyon, duha ka tawo ang miagi sa Chitimwe Beds, nga gipakita isip mga feature sa mapa sa geological map sa Malawi government.Sa dihang nasugatan niining mga tawhana ang mga abaga sa Chitimwe Bed sediment, nagsugod sila sa paglakaw sa daplin, diin ilang makita ang mga artifact nga naguba gikan sa sediment.Pinaagi sa pagkiling sa mga pagpangubkob nga gamay pataas (3 ngadto sa 8 m) gikan sa aktibo nga pagkaguba sa mga artifact, ang pagpangubkob makapadayag sa ilang in-situ nga posisyon nga may kalabotan sa linugdang nga adunay sulod niini, nga wala magkinahanglan og halapad nga pagpangubkob sa lateral.Ang mga test pit gibutang aron kini 200 ngadto sa 300 metros ang gilay-on gikan sa sunod nga pinakaduol nga gahong, sa ingon nakuha ang mga pagbag-o sa Chitimwe bed sediment ug ang mga artifact nga anaa niini.Sa pipila ka mga kaso, ang test pit nagpadayag sa usa ka site nga sa ulahi nahimong usa ka full-scale excavation site.
Ang tanan nga mga test pit magsugod sa usa ka square nga 1 × 2 m, nag-atubang sa amihanan-habagatan, ug nakubkoban sa arbitraryong mga yunit nga 20 cm, gawas kung ang kolor, texture, o sulud sa linugdang nagbag-o.Irekord ang sedimentology ug mga kabtangan sa yuta sa tanan nga nakubkoban nga mga linugdang, nga parehas nga moagi sa usa ka 5 mm nga uga nga sieve.Kung ang giladmon sa pagdeposito magpadayon nga molapas sa 0.8 hangtod 1 m, hunong sa pagkalot sa usa sa duha ka metro kuwadrado ug ipadayon ang pagkalot sa pikas, sa ingon maghimo usa ka "lakang" aron luwas ka nga makasulod sa mas lawom nga mga layer.Dayon ipadayon ang pagkubkob hangtod nga maabot ang bedrock, labing menos 40 cm sa archeologically sterile sediments anaa ubos sa konsentrasyon sa mga artifact, o ang pagpangubkob mahimong dili luwas (lawom) aron magpadayon.Sa pipila ka mga kaso, ang giladmon sa deposition kinahanglan nga i-extend ang test pit ngadto sa ikatulo nga metro kwadrado ug mosulod sa kanal sa duha ka mga lakang.
Gipakita na kaniadto sa mga geological test pit nga ang Chitimwe Beds kasagarang makita sa geological nga mga mapa tungod sa ilang lahi nga pula nga kolor.Sa diha nga kini naglakip sa halapad nga mga sapa ug suba sediments, ug alluvial fan sediments, sila dili sa kanunay makita nga pula (19).Geology Ang test pit gikubkob isip usa ka yano nga gahong nga gidesinyo sa pagtangtang sa nagkasagol nga ibabaw nga mga linugdang aron mapadayag ang ilawom sa yuta nga hut-ong sa mga linugdang.Kini gikinahanglan tungod kay ang Chitimwe nga higdaanan naguba ngadto sa usa ka parabolic nga kilid sa bungtod, ug adunay nahugno nga mga sediment sa bakilid, nga kasagaran dili maporma nga tin-aw nga natural nga mga bahin o mga samad.Busa, kini nga mga pagpangubkob nahitabo sa ibabaw sa Chitimwe bed, lagmit adunay underground contact tali sa Chitimwe bed ug sa Pliocene Chiwondo bed sa ubos, o kini nahitabo diin ang mga sediment sa terrace sa suba kinahanglan nga mapetsahan (55).
Ang bug-os nga mga arkeolohiko nga pagpangubkob gihimo sa mga lugar nga nagsaad sa daghang mga in-situ nga mga asembliya sa himan nga bato, kasagaran gibase sa mga lungag sa pagsulay o mga lugar diin makita ang daghang mga relikya sa kultura nga naguba gikan sa bakilid.Ang nag-unang nakubkoban nga kultural nga mga relikyas nakuha gikan sa sedimentary units nga nakubkoban gilain sa usa ka square nga 1 × 1 m.Kung taas ang density sa mga artifact, ang yunit sa pagkalot usa ka 10 o 5 cm nga spout.Ang tanan nga mga produkto sa bato, fossil bones ug ocher gikuha sa matag mayor nga pagpangubkob, ug walay limitasyon sa gidak-on.Ang gidak-on sa screen mao ang 5mm.Kung madiskubre ang mga kultural nga relikya sa panahon sa proseso sa pagpangubkob, hatagan sila ug usa ka talagsaon nga numero sa pagdiskubre sa drowing sa bar code, ug ang mga numero sa pagkadiskobre sa parehas nga serye itudlo sa nasala nga mga nadiskobrehan.Ang mga kultural nga relikya gimarkahan og permanenteng tinta, gibutang sa mga bag nga adunay mga etiketa sa espesimen, ug giputos uban sa ubang mga kultural nga relikya gikan sa samang background.Pagkahuman sa pag-analisar, ang tanan nga mga relik sa kultura gitipigan sa Cultural and Museum Center sa Karonga.
Ang tanan nga mga pagpangubkob gihimo sumala sa natural nga strata.Gibahin kini sa mga spit, ug ang gibag-on sa laway nagdepende sa densidad sa artifact (pananglitan, kung ang densidad sa artifact gamay, ang gibag-on sa spit mahimong taas).Ang datos sa background (pananglitan, mga kabtangan sa sediment, relasyon sa background, ug mga obserbasyon sa interference ug density sa artifact) girekord sa database sa Access.Ang tanan nga koordinasyon nga datos (pananglitan, mga kaplag nga gilaraw sa mga bahin, elevation sa konteksto, square corner, ug mga sample) gibase sa Universal Transverse Mercator (UTM) coordinates (WGS 1984, Zone 36S).Sa main site, ang tanan nga mga punto girekord gamit ang Nikon Nivo C series 5″ total station, nga gitukod sa lokal nga grid nga mas duol sa amihanan sa UTM.Ang lokasyon sa amihanang-kasadpan nga eskina sa matag dapit sa pagkubkob ug ang lokasyon sa matag dapit sa pagkubkob Ang gidaghanon sa linugdang gihatag sa Talaan S5.
Ang seksyon sa sedimentology ug soil science nga mga kinaiya sa tanang nakubkoban nga mga yunit girekord gamit ang United States Agricultural Part Class Program (56).Ang mga sedimentary unit gipiho base sa gidak-on sa lugas, angularity, ug mga kinaiya sa bedding.Timan-i ang abnormal nga mga inklusyon ug mga kasamok nga nalangkit sa sediment unit.Ang pag-uswag sa yuta gitino pinaagi sa pagtipon sa sesquioxide o carbonate sa ilawom sa yuta.Ang underground weathering (pananglitan, redox, pagporma sa nahabilin nga manganese nodules) kanunay usab nga natala.
Ang punto sa pagkolekta sa mga sample sa OSL gitino base sa pagbanabana kung unsang mga facies ang mahimong makagama sa labing kasaligan nga pagbanabana sa edad sa paglubong sa linugdang.Sa lugar nga sampling, gikalot ang mga kanal aron ibutyag ang authigenic sedimentary layer.Kolektahon ang tanang sample nga gigamit para sa OSL dating pinaagi sa pagsal-ot og opaque steel tube (mga 4 cm ang diyametro ug mga 25 cm ang gitas-on) ngadto sa sediment profile.
Ang OSL dating nagsukod sa gidak-on sa grupo sa natanggong nga mga electron sa mga kristal (sama sa quartz o feldspar) tungod sa pagkaladlad sa ionizing radiation.Kadaghanan niini nga radiation nagagikan sa pagkadunot sa radioactive isotopes sa palibot, ug ang gamay nga gidaghanon sa dugang nga mga sangkap sa tropikal nga mga latitud makita sa porma sa cosmic radiation.Ang nadakpan nga mga electron gibuhian kung ang kristal mahayag sa kahayag, nga mahitabo sa panahon sa transportasyon (zeroing event) o sa laboratoryo, diin ang suga mahitabo sa usa ka sensor nga makamatikod sa mga photon (pananglitan, usa ka photomultiplier tube o usa ka camera nga adunay bayad. coupling device) Ang ubos nga bahin mogawas sa dihang ang electron mobalik sa ground state.Ang mga partikulo sa quartz nga adunay gidak-on tali sa 150 ug 250 μm gibulag pinaagi sa sieving, acid treatment ug density separation, ug gigamit isip gagmay nga aliquots (<100 particles) nga gitaod sa ibabaw sa aluminum plate o drilled ngadto sa 300 x 300 mm well Ang indibidwal Ang mga partikulo gisusi sa usa ka aluminum pan.Ang gilubong nga dosis kasagaran gibanabana gamit ang usa ka aliquot nga pamaagi sa pagbag-o (57).Dugang pa sa pag-assess sa radiation dose nga nadawat sa mga lugas, ang OSL dating nagkinahanglan usab og banabana sa dose rate pinaagi sa pagsukod sa radionuclide concentration sa sediment sa nakolekta nga sample gamit ang gamma spectroscopy o neutron activation analysis, ug pagtino sa cosmic dose reference sample Lokasyon ug giladmon sa paglubong.Ang katapusang pagtino sa edad makab-ot pinaagi sa pagbahin sa dosis sa paglubong sa rate sa dosis.Bisan pa, kung adunay pagbag-o sa dosis nga gisukod sa usa ka lugas o grupo sa mga lugas, gikinahanglan ang usa ka modelo sa istatistika aron mahibal-an ang angay nga gilubong nga dosis nga gamiton.Ang gilubong nga dosis gikalkula dinhi gamit ang sentral nga modelo sa panahon, sa kaso sa single aliquot dating, o sa kaso sa single-particle dating, gamit ang usa ka finite mixture model (58).
Tulo ka independente nga mga laboratoryo ang naghimo sa OSL analysis alang niini nga pagtuon.Ang detalyado nga indibidwal nga mga pamaagi alang sa matag laboratoryo gipakita sa ubos.Sa kinatibuk-an, gigamit namo ang pamaagi sa regenerative dose aron magamit ang OSL dating sa gagmay nga mga aliquots (napulo ka mga lugas) imbes nga gamiton ang usa ka pagtuki sa lugas.Kini tungod kay sa panahon sa regenerative growth experiment, ang recovery rate sa usa ka gamay nga sample ubos (<2%), ug ang OSL signal dili saturated sa natural nga lebel sa signal.Ang pagkamakanunayon sa inter-laboratoryo sa determinasyon sa edad, ang pagkamakanunayon sa mga resulta sa sulod ug taliwala sa nasulayan nga mga profile sa stratigraphic, ug ang pagkamakanunayon sa geomorphological nga interpretasyon sa 14C nga edad sa carbonate nga mga bato mao ang panguna nga sukaranan alang niini nga pagtasa.Ang matag laboratoryo nag-evaluate o nagpatuman sa usa ka kasabutan sa lugas, apan independente nga nagtino nga kini dili angay alang sa paggamit niini nga pagtuon.Ang detalyado nga mga pamaagi ug mga protocol sa pagtuki nga gisundan sa matag laboratoryo gihatag sa mga suplemento nga materyales ug pamaagi.
Ang mga artifact nga bato nga nakuha gikan sa kontroladong mga pagpangubkob (BRU-I; CHA-I, CHA-II, ug CHA-III; MGD-I, MGD-II, ug MGD-III; ug SS-I) gibase sa metric system ug kalidad mga kinaiya.Sukda ang gibug-aton ug labing taas nga gidak-on sa matag workpiece (gamit ang digital scale aron sukdon ang gibug-aton mao ang 0.1 g; gamit ang Mitutoyo digital caliper aron masukod ang tanan nga dimensyon mao ang 0.01 mm).Ang tanan nga mga kultural nga relikya giklasipikar usab sumala sa hilaw nga materyales (quartz, quartzite, flint, ug uban pa), gidak-on sa lugas (maayo, medium, coarse), pagkaparehas sa gidak-on sa lugas, kolor, tipo sa cortex ug coverage, weathering/edge rounding ug teknikal nga grado (kompleto o tipik) Mga cores o flakes, flakes/corner pieces, martilyo nga bato, granada ug uban pa).
Ang kinauyokan gisukod sa kinatas-ang gitas-on niini;maximum nga gilapdon;gilapdon mao ang 15%, 50%, ug 85% sa gitas-on;maximum gibag-on;gibag-on mao ang 15%, 50%, ug 85% sa gitas-on.Gihimo usab ang mga pagsukod aron masusi ang gidaghanon sa mga kabtangan sa kinauyokan sa hemispherical nga mga tisyu (radial ug Levallois).Ang duha nga wala ug nabuak nga mga core giklasipikar sumala sa pamaagi sa pag-reset (usa ka plataporma o multi-platform, radial, Levallois, ug uban pa), ug ang mga flaky scars giihap sa ≥15 mm ug ≥20% sa kinauyokan nga gitas-on.Ang mga core nga adunay 5 o mas gamay nga 15 mm scars giklasipikar nga "random".Ang cortical coverage sa tibuok core surface girekord, ug ang relative cortical coverage sa matag kilid girekord sa kinauyokan sa hemispherical tissue.
Ang sheet gisukod sa labing taas nga gitas-on niini;maximum nga gilapdon;gilapdon mao ang 15%, 50%, ug 85% sa gitas-on;maximum gibag-on;gibag-on mao ang 15%, 50%, ug 85% sa gitas-on.Ihulagway ang mga tipik sumala sa nahabilin nga mga bahin (proximal, tunga-tunga, distal, split sa tuo ug split sa wala).Ang elongation kalkulado pinaagi sa pagbahin sa maximum nga gitas-on sa maximum nga gilapdon.Sukda ang gilapdon sa plataporma, gibag-on, ug anggulo sa gawas nga plataporma sa intact slice ug proximal slice nga mga tipik, ug klasipikasyon ang mga plataporma sumala sa lebel sa pagpangandam.Pagrekord sa cortical coverage ug lokasyon sa tanan nga mga hiwa ug mga tipik.Ang distal nga mga kilid giklasipikar sumala sa matang sa pagtapos (balhibo, bisagra, ug ibabaw nga tinidor).Sa kompleto nga slice, irekord ang numero ug direksyon sa scar sa miaging slice.Kung makit-an, irekord ang lokasyon sa pagbag-o ug pagsulong sumala sa protocol nga gitukod ni Clarkson (59).Ang mga plano sa pag-ayo gisugdan alang sa kadaghanan sa mga kombinasyon sa pagpangubkob aron sa pagtimbang-timbang sa mga pamaagi sa pagpasig-uli ug sa integridad sa pagdeposito sa site.
Ang mga artifact nga bato nga nakuha gikan sa mga test pit (CS-TP1-21, SS-TP1-16 ug NGA-TP1-8) gihulagway sumala sa mas simple nga pamaagi kay sa kontroladong pagpangubkob.Alang sa matag artifact, ang mosunod nga mga kinaiya gitala: hilaw nga materyal, gidak-on sa partikulo, pagsakup sa cortex, gidak-on nga grado, pagkadaot sa panahon/gilid, teknikal nga mga sangkap, ug pagpreserbar sa mga tipik.Ang mga deskriptibo nga nota alang sa diagnostic nga mga bahin sa mga tipik ug mga core girekord.
Ang kompleto nga mga bloke sa linugdang giputol gikan sa mga nabutyag nga seksyon sa mga pagpangubkob ug geological nga mga kanal.Kini nga mga bato giayo sa site gamit ang plaster bandage o papel sa kasilyas ug packaging tape, ug dayon gidala sa Geological Archaeology Laboratory sa Unibersidad sa Tubingen sa Germany.Didto, ang sample gipauga sa 40 ° C sulod sa labing menos 24 ka oras.Dayon sila giayo ubos sa vacuum, gamit ang usa ka sinagol nga unpromoted polyester resin ug styrene sa ratio nga 7:3.Ang methyl ethyl ketone peroxide gigamit isip usa ka catalyst, resin-styrene mixture (3 ngadto sa 5 ml/l).Sa higayon nga ang sagol nga resin mag-gel, ipainit ang sample sa 40°C sulod sa labing menos 24 ka oras aron hingpit nga mogahi ang sagol.Gamit ug tile saw aron putlon ang gipagahi nga sample ngadto sa 6 × 9 cm nga mga piraso, ibutang kini sa glass slide ug galinga kini sa gibag-on nga 30 μm.Ang resulta nga mga hiwa gi-scan gamit ang flatbed scanner, ug gi-analisa gamit ang plane polarized light, cross-polarized light, oblique incident light, ug asul nga fluorescence gamit ang hubo nga mata ug magnification (×50 to ×200).Ang terminolohiya ug paghulagway sa nipis nga mga seksyon nagsunod sa mga sumbanan nga gipatik sa Stoops (60) ug Courty et al.(61).Ang nagporma sa yuta nga carbonate nodules nga nakolekta gikan sa giladmon nga> 80 cm giputol sa tunga aron ang katunga mahimong impregnated ug himuon sa nipis nga mga hiwa (4.5 × 2.6 cm) gamit ang standard stereo microscope ug petrographic microscope ug cathodoluminescence (CL) Research microscope .Ang pagpugong sa mga matang sa carbonate mabinantayon kaayo, tungod kay ang pagporma sa yuta nga nagporma sa carbonate adunay kalabutan sa lig-on nga nawong, samtang ang pagporma sa groundwater carbonate dili independente sa nawong o yuta.
Gi-drill ang mga sample gikan sa giputol nga nawong sa mga nodule nga carbonate nga nagporma sa yuta ug gitunga alang sa lain-laing mga pag-analisar.Gigamit sa FS ang standard stereo ug petrographic microscopes sa Geoarchaeology Working Group ug ang CL microscope sa Experimental Mineralogy Working Group aron tun-an ang nipis nga mga hiwa, nga parehong nahimutang sa Tübingen, Germany.Ang radiocarbon dating sub-samples gibansay gamit ang precision drills gikan sa gitudlo nga lugar nga gibana-bana nga 100 ka tuig ang edad.Ang laing katunga sa mga nodule kay 3 mm ang diyametro aron malikayan ang mga lugar nga adunay ulahi nga pag-recrystallization, dato nga mineral inklusyon, o dagkong kausaban sa gidak-on sa calcite crystals.Ang parehas nga protocol dili masunod alang sa MEM-5038, MEM-5035 ug MEM-5055 A nga mga sample.Kini nga mga sampol gipili gikan sa luag nga mga sampol sa linugdang ug gamay ra kaayo nga putlon sa tunga para sa nipis nga pagseksiyon.Bisan pa, ang mga pagtuon sa manipis nga seksyon gihimo sa katugbang nga micromorphological nga mga sample sa kasikbit nga mga sediment (lakip ang carbonate nodules).
Nagsumite kami og 14C nga mga sampol sa pagpakigdeyt sa Center for Applied Isotope Research (CAIS) sa University of Georgia, Athens, USA.Ang carbonate sample mo-react sa 100% phosphoric acid sa usa ka evacuated reaction vessel aron maporma ang CO2.Ubos nga temperatura nga pagputli sa mga sample sa CO2 gikan sa ubang mga produkto sa reaksyon ug pagkakabig sa catalytic ngadto sa graphite.Ang ratio sa graphite 14C/13C gisukod gamit ang 0.5-MeV accelerator mass spectrometer.Itandi ang sample ratio sa ratio nga gisukod sa oxalic acid I standard (NBS SRM 4990).Ang marmol nga Carrara (IAEA C1) gigamit isip background, ug ang travertine (IAEA C2) gigamit isip sekondaryang sumbanan.Ang resulta gipahayag isip porsyento sa modernong carbon, ug ang gikutlo nga wala ma-calibrate nga petsa gihatag sa radiocarbon years (BP years) sa wala pa ang 1950, gamit ang 14C half-life nga 5568 ka tuig.Ang sayop gikutlo isip 1-σ ug nagpakita sa estadistika ug eksperimental nga sayop.Base sa δ13C nga bili nga gisukod sa isotope ratio mass spectrometry, si C. Wissing sa Biogeology Laboratory sa Tubingen, Germany, nagtaho sa petsa sa isotope fractionation, gawas sa UGAMS-35944r nga gisukod sa CAIS.Ang sample 6887B gi-analisar sa doble.Aron mahimo kini, pag-drill sa ikaduhang sub-sample gikan sa nodule (UGAMS-35944r) gikan sa sampling area nga gipakita sa cutting surface.Ang INTCAL20 calibration curve (Table S4) (62) nga gigamit sa southern hemisphere gigamit sa pagtul-id sa atmospheric fractionation sa tanang sample ngadto sa 14C ngadto sa 2-σ.