豊かな土壌には、何世紀にもわたる先住民の慣習によって隔離された数千トンの炭素が保持されていることが、新しい研究で示された。アマゾン盆地は広大で緑豊かな熱帯林で有名なので、アマゾン盆地の土地も同様に肥沃であると考える人もいるかもしれません。実際、森林植生の下の土壌、特に丘陵の高地は驚くほど痩せています。アマゾンの土壌の多くは酸性で栄養分が少ないため、農業が困難です。
しかし長年にわたり、考古学者たちはアマゾン全域の何百もの遺跡で謎の黒い肥沃な古代土壌を発掘してきました。この「黒い土」は、数百年、あるいは数千年前の人間の居住地とその周辺で発見されました。この超肥沃な土壌がこれらの古代文化によって意図的に作られたのか、それとも偶然の副産物なのかについては議論が続いている。
今回、MIT、フロリダ大学、ブラジルの研究者らが主導した研究は、黒土の起源をめぐる論争を解決することを目的としている。研究チームは、土壌分析、民族誌的観察、現代の先住民族コミュニティへのインタビューから得た結果を総合し、古代アマゾン人が土壌を改善し、大規模で複雑な社会を維持するために意図的に黒土を生成したことを示した。
大規模な定住地を持ちたい場合は、栄養基盤が必要です。マサチューセッツ工科大学の地球・大気・惑星科学のセシル・グリーン教授とアイダ・グリーン教授であるテイラー・ペロン氏は、「しかし、アマゾンの土壌は栄養分が大量に浸出しており、もともと痩せており、ほとんどの作物の生育には適していない。研究によると、人間は黒土の生成に役割を果たし、人間の居住により適した場所にするために古代の環境を意図的に改変したことが示唆されている」と述べた。
黒土には大量の炭素が蓄積されていることが分かりました。生ゴミ、木炭、廃棄物で土壌を豊かにするなど、何世代にもわたって土壌を耕し続けると、地球は炭素の豊富な残留物を蓄積し、それを数百年から数千年にわたって隔離します。したがって、初期のアマゾン人は、意図的に黒い土を生成することによって、強力な炭素隔離土壌を意図せずに作成した可能性もあります。
「古代のアマゾンは土壌に大量の炭素を加え、その多くは今でも土壌に残っている」と共著者のサミュエル・ゴールドバーグ氏は語る。彼はマサチューセッツ工科大学の大学院生としてデータ分析を行い、現在はマイアミ大学の助教授である。
研究チームの研究結果は、9月20日付けの科学誌サイエンス・アドバンスズに掲載された。他の著者には、筆頭著者で元MITポスドクのモーガン・シュミット氏、フロリダ大学の人類学者マイケル・ヘッケンバーガー氏、ブラジルの複数の機関の共同研究者らが名を連ねている。
今回の研究では、研究チームはシュミット氏やヘッケンベルグ氏らが2000年代初頭からアマゾンの先住民族コミュニティと協力しながら収集した観察やデータと、2018年から2019年に収集された新しいデータを組み合わせた。科学者らのフィールドワークは、アマゾン南東部のシングー川上流域にあるクイクロ先住民族の領土に焦点を当てた。この地域には、現在のクイクロ村と、クイクロ族の祖先が住んでいたとされる遺跡があります。当時フロリダ大学の大学院生だったシュミット氏は、この地域を数回訪れた後、いくつかの遺跡を取り囲む深い土壌に衝撃を受けた。
「この黒い土とそれがどれほど肥沃であるかを見て、人々がそれについて知っていることを調査し始めたとき、それが神秘的なものであることに気づきました。それがどこから来たのか誰も実際には知りませんでした。」と彼は言いました。
シュミットと彼の同僚は、現代のクイクロの人々の土壌管理の実践を観察し始めました。これらの実践には、堆肥のような廃棄物や生ゴミなどの「ゴミ山」を村の中心部の特定の場所に置くことが含まれます。時間が経つにつれて、ゴミの山は分解されて土壌と混ざり、住民が作物を育てるために使用できる黒ずんだ肥沃な土壌が形成されます。研究者らはまた、クイチュッロの農家が有機廃棄物や灰をさらに畑にまき散らしていることも観察した。これにより黒土が生成され、そこでより多くの作物を栽培できるようになる。
「地面に灰をまいたり、木の根元に木炭をまいたりするなど、土壌を変えたり要素を加えたりする行為を我々は目撃したが、これは明らかに意図的だった」とシュミット氏は語った。
これらの観察に加えて、彼らは村民へのインタビューを実施し、黒い土に関連するクイクロの信念と実践を文書化しました。これらのインタビューの一部では、村人たちは黒土を「イーゲペ」と呼び、農業の可能性を高めるために肥沃な土壌を作り、育てる日々の実践について説明しました。
これらの観察とクイクロ族へのインタビューに基づいて、今日の先住民族コミュニティが土壌改良の実践を通じて黒土を生産することに関心を持っていることは明らかです。しかし、近くの遺跡で見つかった黒い土も、同様の意図的な行為によって作られたものなのだろうか？
シュミット氏はつながりを求めて、MIT の博士研究員としてペロン氏の研究グループに加わりました。彼はペロン氏とゴールドバーグ氏とともに、鮮新世地域の考古学的遺跡と現代の遺跡の土壌の詳細な分析を実施しました。彼らは、黒土の空間構造に類似点を発見しました。黒土の堆積物は放射状で、主に現代および古代の遺跡の中心に集中しており、車輪のスポークのように端に向かって広がっています。現代と古代の黒土も組成が似ており、炭素、リン、その他の栄養素などの同じ元素が豊富に含まれています。
これらは、アマゾンの悪名高い問題である土壌中のアルミニウムの毒性を軽減する、人間、動物、植物に含まれる元素です。これらすべての要素が土壌を植物の成長にさらに助けます。
ゴールドバーグ氏はさらに、「現代と古代の間の重要な架け橋は土壌である。2つの時代の間にこのような対応が見られるため、今日私たちが観察したり人々に尋ねたりできるこれらの習慣は過去にも行われていたと推測できる」と付け加えた。
言い換えれば、研究チームは、古代アマゾンが、大規模なコミュニティを維持するのに十分な作物を栽培するために、おそらく今日行われているのと同様の慣行を通じて、意図的に土壌を耕作していたことを初めて実証することができた。
研究チームはさらに、古代の黒色土壌の炭素含有量も計算した。彼らは、土壌サンプルの測定値と、いくつかの古代の集落で見つかった黒い土の地図を組み合わせました。彼らの推定では、古代の各村には、先住民族の人間活動の結果として数百年にわたって土壌に隔離されてきた数千トンの炭素が含まれていることが示唆されています。
研究チームは論文の中で、「現代の持続可能な農業と気候変動緩和の取り組みは、太古の黒土の永続する肥沃さにインスピレーションを受けており、アマゾンの先住民族が今日も使用している伝統的な手法を活用することができる」と結論づけている。