Al momento si sa poco su come i primi esseri umani abbiano usato per la prima volta il fuoco. Che ora cambierà grazie a un nuovo proxy, una sostanza misurabile che può essere utilizzata per dimostrare gli incendi boschivi in ​​un lontano passato. Il proxy è la sostanza organica levoglucosano, una molecola di zucchero prodotta durante la combustione della vegetazione e presente nei sedimenti oceanici e lacustri. dottorato di ricerca la studentessa Laura Schreuder ha svolto le sue ricerche presso il Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ). Il 27 maggio, difenderà la sua tesi di dottorato sull'argomento all'Università di Utrecht.

Con l'aiuto di questo nuovo proxy, Schreuder ha sviluppato una serie temporale completa, che risale a quasi 200, 000 anni e coincide esattamente con un periodo importante nella migrazione verso nord di Homo sapiens nel continente africano. Entro questo periodo, evidenti picchi potrebbero essere mostrati nella quantità di levoglucosano, e quindi l'intensità degli incendi boschivi nell'Africa occidentale a sud del Sahara.

Schreuder:"Due picchi nel periodo tra i 60, 000 e 50, 000 anni fa sono sorprendenti:concordano con l'insediamento dell'Africa occidentale da parte di Homo sapiens e con una crescita più densa di alberi e cespugli (piante vascolari). Questa crescita lussureggiante significava condizioni di vita più favorevoli per gli esseri umani e una maggiore disponibilità di carburante. Un picco di levoglucosano rivela che gli umani potrebbero aver usato il fuoco".

"Per esempio, non osserviamo alcun picco di levoglucosano nel periodo compreso tra 130, 000 e 100, 000 anni fa, considerando che durante tale periodo, probabilmente anche gli umani vivevano qui. Da questa, concludiamo che il fuoco probabilmente non era ancora importante per gli umani in quel periodo."

Incendi boschivi in ​​un lontano passato

Si sa già molto sull'intensità degli incendi boschivi nella preistoria. Però, le conoscenze raccolte dagli archeologi di solito non coprono un periodo superiore a qualche migliaio di anni per l'Africa occidentale (si sa di più sull'Africa orientale). Mancavano ancora biomarcatori geochimici adeguati a lungo termine. Il levoglucosano ha ora fornito agli scienziati uno strumento migliore per mappare gli incendi boschivi preistorici.

La serie temporale di 192, 000 anni presentato da Schreuder si basa su un'analisi accurata di un carotaggio proveniente dalla costa della Guinea. Oltre ai picchi dichiarati tra 60, 000 e 50, 000 anni fa, c'è stato un picco nella deposizione di levoglucosano 80, 000 anni fa. Però, secondo Schreuder, ciò non è rilevante perché in quel periodo si registrava un aumento generale della velocità di sedimentazione:in quel periodo, molto materiale si è depositato sul fondo marino in un tempo relativamente breve, il che significa anche molto levoglucosano.

Ispirazione dalle misurazioni del particolato

Levoglucosano (1, 6-anidro-D-glucosio) è una molecola di zucchero prodotta durante la combustione incompleta di alberi e piante. Viene utilizzato nelle misurazioni del particolato atmosferico, ad esempio per determinare l'influenza dei bruciatori a legna sulla qualità dell'aria. Come componente del particolato, può essere trasportato per centinaia o addirittura migliaia di chilometri e può quindi finire negli oceani e nei laghi, dove affonda. Nel corso di milioni di anni, i sedimenti oceanici e lacustri pietrificano; per i geologi, le carote formano un ricco archivio, e questo ora include anche gli incendi boschivi preistorici.

Degrado sul fondo del mare

Schroder ha scoperto che durante il trasporto a lunga distanza del levoglucosano attraverso l'atmosfera e attraverso la colonna d'acqua non si verifica quasi nessun degrado. Però, sul fondo marino al confine sedimento-acqua, la sostanza si rompe, e questo interrompe il segnale. "Abbiamo stabilito che la velocità con cui le molecole di zucchero si depositano sul fondo marino (tasso di accumulo) è una misura particolarmente accurata della deposizione di levoglucosano, e con ciò, di incendi boschivi, "Spiega Schreuder.

Metodo di misurazione migliorato

Schreuder ha anche confrontato i cambiamenti della vegetazione con i cambiamenti negli incendi della vegetazione. Ha usato le informazioni che hanno avuto origine dagli n-alcani a catena lunga per saperne di più sui cambiamenti della vegetazione nel continente africano. Queste molecole, che proprio come il levoglucosano vengono trasportati su grandi distanze, sono importanti "proxy della vegetazione", biomarcatori del tipo di vegetazione del continente che rivelano se la crescita era principalmente sotto forma di foreste e cespugli (piante vascolari) o savane con erbe. L'analisi di altri carotaggi effettuati in Polonia e Australia ha permesso di confrontare diversi proxy; oltre al levoglucosano e ai già citati alcani, carbone e polline sono stati aggiunti al confronto. Per di più, i metodi di misurazione sono stati migliorati in modo da poter ora misurare piccole quantità di levoglucosano presenti nei campioni di sedimento.