Rapa Nui (eller Påskön, som det är allmänt känt) är hem för den gåtfulla Moai, stenmonoliter som har stått och vakat över ölandskapet i hundratals år. Deras existens är ett under av mänsklig uppfinningsrikedom - och deras betydelse en källa till något mysterium.

Forntida Rapanui-ristare arbetade på uppdrag av elitens härskande klass för att tälja nästan 1, 000 Moai eftersom de, och samhället i stort, trodde statyerna som kan producera jordbruksfruktbarhet och därmed kritiska livsmedelsförsörjningar, enligt en ny studie från Jo Anne Van Tilburg, chef för Easter Island Statue Project, nyligen publicerad i Journal of Archaeological Science .

Van Tilburg och hennes team, arbetar med geoarkeologen och markspecialisten Sarah Sherwood, tror att de har hittat vetenskapliga bevis för den där långa hypotesen, tack vare noggranna studier av två speciella Moai som grävts ut under fem år i Rano Raraku-brottet på den östra sidan av den polynesiska ön.

Van Tilburgs senaste analys fokuserade på två av monoliterna som står inom den inre regionen av Rano Raraku-brottet, som är ursprunget till 95 procent av öns mer än 1, 000 Moai. Omfattande laboratorietester av jordprover från samma område visar tecken på livsmedel som banan, taro och sötpotatis.

Van Tilburg sa att analysen visade att förutom att fungera som ett stenbrott och en plats för att hugga statyer, Rano Raraku var också platsen för ett produktivt jordbruksområde.

"Vår utgrävning vidgar vårt perspektiv av Moai och uppmuntrar oss att inse att ingenting, hur uppenbart det än är, är alltid exakt som det verkar. Jag tror att vår nya analys humaniserar produktionsprocessen för Moai, " sa Van Tilburg.

Van Tilburg har arbetat på Rapa Nui i mer än tre decennier. Hennes statyprojekt på påskön stöds delvis av UCLA:s Cotsen Institute of Archaeology. Tom Wake, en kollega från Cotsen Institute, analyserar smådjursrester från utgrävningsplatsen. Van Tilburg fungerar också som chef för UCLA:s Rock Art Archive.

Van Tilburg, i samarbete med medlemmar i det lokala samhället, leder de första lagligt tillåtna utgrävningarna av Moai i Rano Raraku sedan 1955. Cristián Arévalo Pakarati, en känd Rapanui-konstnär, är projektledare.

Jordarna i Rano Raraku är förmodligen den rikaste på ön, säkert på lång sikt, sa Sherwood. Tillsammans med en sötvattenkälla i stenbrottet, det verkar som om själva brytningen hjälpte till att öka markens bördighet och livsmedelsproduktion i den omedelbara omgivningen, Hon sa. Jordarna i stenbrottet är rika på lera som skapats av vittring av lapilli-tuff (den lokala berggrunden) när arbetarna bröt ner i djupare berg och skulpterade Moai.

En professor i jord- och miljösystem vid University of the South i Sewanee, Tenn., Sherwood gick med i Påskönsprojektet efter att ha träffat en annan medlem av Van Tilburgs team på en geologikonferens.

Hon var ursprungligen inte ute efter markens bördighet, men av nyfikenhet och forskningsvana, hon gjorde några finskaliga tester av prover som kom tillbaka från stenbrottet.

"När vi fick tillbaka kemiresultaten, Jag gjorde en dubbeltagning, " sa Sherwood. "Det fanns verkligen höga nivåer av saker som jag aldrig trodde skulle finnas där, som kalcium och fosfor. Markkemin visade höga nivåer av grundämnen som är nyckeln till växttillväxt och nödvändiga för höga skördar. Överallt annars på ön var jorden snabbt utsliten, eroderar, blir nedsuget av element som matar växter, men i stenbrottet, med dess ständiga nya inflöde av små fragment av berggrunden som genereras av brytningsprocessen, det finns ett perfekt återkopplingssystem av vatten, naturliga gödningsmedel och näringsämnen."

Hon sa att det också ser ut som att de forntida ursprungsbefolkningen i Rapanui var väldigt intuitiva om vad de skulle odla – att plantera flera grödor i samma område, vilket kan bidra till att upprätthålla jordens bördighet.

Moai som Van Tilburgs team grävde ut upptäcktes upprätt på plats, en på en piedestal och den andra i ett djupt hål, indikerar att de var menade att stanna där.

"Denna studie förändrar radikalt tanken att alla stående statyer i Rano Raraku helt enkelt väntade på transport ut ur stenbrottet, " Van Tilburg said. "That is, these and probably other upright Moai in Rano Raraku were retained in place to ensure the sacred nature of the quarry itself. The Moai were central to the idea of fertility, and in Rapanui belief their presence here stimulated agricultural food production."

Van Tilburg and her team estimate the statues from the inner quarry were raised by or before A.D. 1510 to A.D.1645. Activity in this part of the quarry most likely began in A.D.1455. Most production of Moai had ceased in the early 1700s due to western contact.

The two statues Van Tilburg's team excavated had been almost completely buried by soils and rubble.

"We chose the statues for excavation based on careful scrutiny of historical photographs and mapped the entire Rano Raraku inner region before initiating excavations, " Hon sa.

Van Tilburg has worked hard to establish connections with the local community on Rapa Nui. The project's field and lab teams are made up of local workers, mentored by professional archaeologists and geologists.

The result of their collective efforts is a massive detailed archive and comparative database that documents more than 1, 000 sculptural objects on Rapa Nui, including the Moai, as well as similar records on more than 200 objects scattered in museums throughout the world. In 1995, UNESCO named Easter Island a World Heritage Site, with most of the island's sacred sites protected within Rapa Nui National Park.

This is the first definitive study to reveal the quarry as a complex landscape and to make a definitive statement that links soil fertility, agriculture, quarrying and the sacred nature of the Moai.

Van Tilburg and her team are working on another study that analyzes the rock art carvings that exist on only three of the Moai.