Forskare tror att de har en bättre förståelse för hur forntida nordamerikaner trivdes i århundraden i nordvästra New Mexicos torra öken.

Ett tvärvetenskapligt team av experter från University of Cincinnati fastställde att sandjordarna i Chaco Canyon inte var för salta för att odla grödor som majs, bönor och squash för mer än 1, 200 personer som ockuperade detta vackra men kärva landskap under dess mest produktiva år.

Forskare har länge diskuterat om människorna som bodde här mellan 800 och 1300 e.Kr. var självförsörjande eller helt eller delvis förlitade sig på importerad mat för att överleva. Dessa förfäders puebloaner byggde utarbetade adobestrukturer, några av dem fyra våningar höga och försänkta bland klippor under den heta solen i New Mexico.

Vissa tidigare undersökningar antydde att ökenjorden helt enkelt var för salthalt för jordbruk. Innebörden var att Chaco Canyon inte kunde försörja en stor invånare utan massor av hjälp utifrån. Växelvis, forskare spekulerade att Chaco Canyon, en plats av religiös betydelse, upprätthöll en liten invånare som tjänade och gynnades av en större befolkning av besökare som vallfärdade.

Men UC:s jordanalys tyder på att den viktigaste utmaningen för att odla grödor var bevattning. Det var där förfäders Puebloans visade särskilt skickliga jordbruksfärdigheter och uppmärksam markförvaltning, sa Jon-Paul McCool, en UC-examen och huvudförfattare till studien.

"Den stora begränsningen är vatten. Du kan inte lita på regn för fältjordbruk, " sa McCool. "Du måste samla och kontrollera vatten, vilket vi vet att människor i regionen gjorde."

McCool tog doktorsexamen. och magisterexamen i geografi och museivetenskap vid UC och undervisar nu vid Valparaiso University.

Chaco Canyon har bevis på konstruerade kanaler - vattenavledningskanaler utformade för att styra nederbörd till jordbruksfält.

"Om du har en befolkning på 1, 200 personer, hur överlevde de?" frågade McCool. "Den del jag är intresserad av är de inbördes förhållandena mellan människor och deras miljö och hur var och en av dem påverkar den andra."

Studien publicerades i juni i tidskriften PLOS ETT .

En rådande teori är att invånarna i Chaco Canyon var starkt beroende av hjälp utifrån för att kunna försörja sig. Men den mest sannolika resursen för importerat jordbruk var i Chuskabergen vid Arizonagränsen, mer än 50 miles från Chaco Canyon.

Att resa långa sträckor i torr miljö är vanligt i andra delar av världen. Men det som gör resor i den forntida sydvästra delen särskilt krävande är att varje steg togs till fots - mänsklig fot.

Forntida nordamerikaner hade inga kameler, hästar, mulor, lamadjur, alpackor, oxar eller slädhundar för att bära förnödenheter. Det fanns värdefullt få farbara vattenvägar. Så om du vill ha med dig något på en sådan resa, du bar den varje steg, sa Nicholas Dunning, professor i geografi vid UC:s McMicken College of Arts and Science.

"Du måste åka till Anderna innan du hittar ett inhemskt lastdjur i den nya världen, " Sa Dunning. "Så om du använder mänskliga bärare, du når snabbt en punkt där avkastningen minskar."

Dunning sa att studien kunde fastställa att jordarna kunde stödja jordbruket i Chaco Canyon och att bevattningskanaler som hittades på platsen byggdes åtminstone så tidigt som på 700-talet.

"Bevisen är övertygande att de producerade det mesta av maten som de konsumerade i Chaco Canyon och utarbetade sofistikerade bevattningsstrategier för att göra det, " sa Dunning.

I dag, Chaco Canyon ser cirka 9 tum regn per år, fyra gånger mindre än brödkorgen i den amerikanska mellanvästern. För att få ut det mesta av denna värdefulla resurs, uråldriga puebloaner byggde utarbetade kanaler för att avleda nederbörd till sina gårdsfält.

UC-forskare undersökte på nytt jordprov tagna från platser i och runt Chaco Canyon. Även om vissa av dessa platser verkligen hade för höga saltlösningsnivåer för att stödja jordbruk, det var undantaget, forskare hittade.

Istället, forskare fann att ökenjordarna inte skilde sig mycket från jordar i andra delar av sydvästra där jordbruket praktiserades.

"Bevisen är övertygande att de odlade sin egen mat, " sa Dunning.

"Min erfarenhet av traditionella samhällen är bönder och jordbruksbefolkningar är mycket riskavilliga, Dunning sa. "Så du tenderar att tänka i sätt att se till att du har tillräckligt att äta själv varje år tillsammans med utsäde för nästa år."

UC:s team bestod av geologer, arkeologer och biologer. De tillbringade veckor varje sommar med att studera olika aspekter av Chaco Canyon. Många av studieplatserna är endast tillgängliga till fots så forskare skulle vandra in i gryningen innan eftermiddagsvärmen blev för tryckande. Ett hopfällbart tältskydd gav lite lättnad från solen.

Forskare kunde dricka så mycket som fyra liter vatten varje arbetsdag, packa in proviant och packa ut jordprover. Dunning sa att New Mexicos kvällshimmel var full av stjärnor.

"Himlen var extraordinär. Vi var där för Perseidernas meteorregn, Dunning sa. Miljön är ganska fantastisk. Vi skulle iväg till jobbet innan gryningen. Vi ville vara på utgrävningsplatserna innan solen gick upp eftersom morgonen var den enda anständiga tiden att arbeta."

UC:s forskning lägger till vad forskare redan vet om uråldriga Puebloans i New Mexico. Dessa tidigare invånare i Chaco Canyon lämnade efter sig bevis på att de hade handlat varor med människor från avlägsna platser. Arkeologer har hittat snäckskal från Kalifornien och arafjädrar och kakao från Mexiko.

Medförfattare och UC-forskare Samantha Fladd tror att det är osannolikt att invånare skulle förlita sig på regelbundna leveranser av basvaror från platser så långt borta, speciellt om de kunde odla mat själva.

"Det verkar mycket osannolikt att detta skulle vara ett hållbart system, sa Fladd.

"Det är mer meningsfullt för mig att det skulle finnas handelsrelationer där befolkningar skulle hjälpa varandra under dåliga år. Att förlita sig på en plats för det mesta av din mat skulle inte vara det mest hållbara systemet, " sa hon. "Jag skulle vara skeptisk att du skulle se så mycket beskydd."

Fladd sa att en rundtur mellan Chaco Canyon och Chuskabergen skulle ta så lång tid som en vecka, beroende på hur många förnödenheter som transporterades.

Människorna i Chaco Canyon lämnade efter sig hällristningar uthuggna i klippan - teckningar av djur, människor och symboler. Dessa inkluderar den berömda "Sun Dagger, " ett skåra i en slits kanjon som kastar en dolkformad ljusstråle på en skuggad klippvägg på vilken det finns en huggen hällristningsspiral som markerar soldolkens väg över väggen under de fyra årstiderna.

De var också kända för sina turkosa sniderier, inklusive en berömd grodfigur bland samlingen av National Park Service.

UC professor emeritus Vernon Scarborough, en av tidningens medförfattare, tillbringade sin karriär med att studera antika markanvändningsstrategier runt om i världen. Chaco Canyon visar hur människor kunde konstruera sitt landskap på ett resursrikt och hållbart sätt, han sa.

"Chaco Canyon fångar den mänskliga andens uppfinningsrikedom och kreativitet som få andra platser, " sa Scarborough.

"Vårt och andra kollegors arbete börjar visa betydelsen av lågteknologiska anpassningar för att försöka ta emot liv på jorden, " sa Scarborough. "En större förståelse för hur dessa forntida, "primitiva" system anpassade och fungerande förtjänar en genomtänkt bedömning med tanke på den sociala och miljömässiga stress vi står inför globalt idag."

Forskare är fortfarande inte säkra på varför befolkningen i Chaco Canyon minskat under århundradena. Chaco Canyon fortsatte att vara ockuperad periodvis efter 1300.

"Varje civilisation tar slut. Men de gick igenom mycket, ", sa McCool. "Vilka strategier tillät den civilisationen att fortsätta? Du har att göra med människor som bott på en plats i hundratals år. Vilka anpassningar gjorde de för att hantera förändrade omständigheter?"

Fladd sa när hon åker till Chaco Canyon, hon gillar att vandra uppför Pueblo Alto-leden. Från toppen av mesan, hon kan övervaka hela Pueblo Bonito under sig.

"Jag vill inte låtsas att jag kan förstå deras oro för 800 år sedan, " sa Fladd. "Men jag är förundrad över vad de kunde göra. Det är ett bevis på hur anpassningsbara och kreativa de var."

Chaco Canyon har en lång historia av att skapa akademiska debatter, delvis för att det är en så fascinerande plats. Chaco Canyon har studerats eller refererats till i tusentals forskningsartiklar.

"Arkeologi är en rolig vetenskap eftersom den kräver mycket fantasi, Dunning sa. "Du har aldrig att göra med kompletta datamängder, så man måste fylla i hålen. Det är där kontroversen kommer in."