Sidenvägen var det mest utarbetade nätverket av handelsvägar i den antika världen, kopplar forntida befolkningar i Östasien till de i sydvästra Asien, via Centralasien. Dessa handelsvägar främjade spridningen av idéer, religioner, och teknologier under de senaste 2, 000 år. Innan det organiserade utbytet inrättades, med början runt tiden för den kinesiska Han-dynastin (2, 223 år sedan), en process av trans-eurasiskt utbyte var redan igång genom floddalar och oaser i Centralasien. Etableringen av befolkningar i oaserna i Taklimakan-öknen i Xinjiang, Kina, var en viktig faktor som underlättade detta trans-eurasiska utbyte. Dock, arkeologiska bevis för mänsklig ockupation i dessa torra områden såväl som långdistansdiffusion av kulturellt material saknas till stor del före det tidiga fjärde årtusendet f.Kr. Paleoekologer har länge varit medvetna om potentialen för regionala klimatfluktuationer i det torra Centralasien (ACA), och de skiftande oaserna eller flodvägarna i ökenzonen kan påverka kulturell spridning längs pre-Silk Road.

I denna publikation, ett team av paleoklimatologer ger bevis som tyder på att en förlängd torrperiod kan ha gjort det svårare att korsa dessa öknar under en 640-årig period i förhistorien. Megatorkan i ACA verkar ha inträffat under 5820-5180 BP, och var troligen knuten till en nordlig förskjutning i de rådande luftmassorna. Bristen på arkeologiska bevis för stillasittande mänsklig ockupation i regionen under denna torkaperiod tyder på att klimatförhållandena kan ha hindrat mänsklig rörelse och effektivt minskat eller blockerat resor över land mellan östra och västra Centralasien. Jordbruksregionerna i den antika världen var isolerade från varandra av Himalayas höga toppar, men exceptionellt torra klimatförhållanden i Centralasien kan ytterligare ha bidragit till den kulturella isoleringen.

Resultaten av denna internationella forskningssträvan, ledd av Dr Liangcheng Tan, en professor från The Belt &Road center vid Institute of Earth Environment, genom den kinesiska vetenskapsakademin, publicerades nyligen i Vetenskapsbulletin som omslagspapper. Artikeln har rubriken "Megatorka och kulturellt utbyte längs proto-sidensvägen." Forskargruppen omfattar samarbeten med 15 vetenskapliga institutioner och universitet från Kina, Förenta staterna, Kirgizistan, Tyskland, och Storbritannien.

Arkeologiska studier tyder på att transeurasiskt utbyte ägde rum så tidigt som det sista 5:e årtusendet f.Kr. men började först på allvar under 4:e årtusendet f.Kr. Detta utbyte präglas av spridningen av vete, korn, får, get, och boskap från Västasien till norra Kina. Likaså, Östasiatiska kvastkorn och rävsvanshirs spreds från norra Kina till Västasien, och så småningom vidare till Europa. Vissa forskare har hänvisat till denna process som livsmedelsglobalisering i förhistorien. Den traditionella berättelsen antyder att tidiga rörelser av människor korsade den norra eurasiska stäppen. Dock, Allt fler arkeologer inser att de viktigaste vägarna för kulturell spridning i förhistorien följde samma vägar som den historiska sidenvägen. Dessa floddalar och ökenoaser främjade förbindelser mellan intensiva jordbruksregioner i förhistorien.

Detta internationella team arbetade i samarbete med tjänstemän i Kirgizistan för att samla in stalagmiter från Talisman-grottan. Grottan ligger i sydöstra Fergana Valley, nära korsningen av den historiska sidenvägen. Stalagmiter är grottformationer som gradvis ackumuleras under tusentals år när vatten droppar från grotttaket och kalcium faller ut ur det. Dessa egenskaper fångar i sina kärnor ett mycket detaljerat klimatregister, till skillnad från vad som kan sättas ihop genom pollen- eller paleolakstrandstudier. Forskarna i detta projekt använde syre- och kolisotoper, samt spårelementposter för att spåra nederbördsförändringar över tiden. De använde också en radiometrisk U-Th-dateringsteknik på de två stalagmiterna för att avslöja historien om nederbörd (nederbörd och snöfall) i ACA under de senaste 7, 800 år. Den genomsnittliga dateringsosäkerheten för denna metod är cirka 6‰, och den genomsnittliga tidsmässiga upplösningen av fullmakterna är ungefär 3 år. Denna nyanserade precisionsnivå möjliggör en högupplöst nederbördsrekord.

Klimatrekorden illustrerade frekventa kortvariga förändringar i nederbördsregimerna för denna interkontinentala region. Det mest anmärkningsvärda med nederbördsrekordet var en lång period av torrhet eller en megatorka som varade i 640 år, mellan 5820 och 5180 BP. Omfattningen av megatorkan är olik någon av de andra miljöförändringarna som teamet noterade för de senaste 7, 800 år. Denna period av torrhet skulle ha fått betydande konsekvenser i den lokala miljön, speciellt i de tillfälliga ökenoaserna. Till exempel, nivån på sjön Balkhash var minst 20 meter lägre under toppen av megatorkan än för närvarande. Forskarna antyder att megatorkan berodde på en nordlig förskjutning av den västra jetplanen. Som förklarat av Dr Liangcheng Tan, "förskjutningen norrut av det västra jetflyget kunde ha minskat frekvensen och intensiteten av Medelhavsstormar, minskande nederbörd i Medelhavet och delar av sydvästra Asien, och minska fuktöverföringen till det torra Centralasien." Dessutom, den stärkte och förflyttade de västliga länderna norrut, sänka havsytans temperatur i Nordatlanten, och minska den förångade fukten som transporteras från Nordatlanten till ACA. De två processerna kunde ha fungerat tillsammans och förstärkt de regionala effekterna av den andra, som slutligen resulterade i megatorkan.

Forskarna har vidare samlat in uppdaterade arkeologiska register från hela Eurasien under de senaste 10, 000 år, och fann en synkron förändring i tidpunkten för spridningen av kulturella drag över östra och västra Asien. Agropastorala grupper började inte expandera till ACA förrän efter megatorkan. "Inget samhälle kunde övervinna svårighetsgraden av dessa tillstånd under en så lång period och det arkeologiska dokumentet för området tystnar i stort sett under denna period. Detta tyder på att samhällen i det torra Centralasien var tvungna att överge livet runt oaser och flytta till områden med berg och springa. - i norr och söder för pålitlig vattenförsörjning, " sade professor John Dodson från University of Wollongong. Megatorkan skulle ha hindrat mänsklig rörelse och effektivt minskat eller blockerat resor över land mellan östra och västra Centralasien längs före sidenvägen. Istället, det kan ha drivit mänskliga rörelser längre norrut in i den eurasiska stäppen eller skogsstäppen, vilket ytterligare resulterade i de första transeurasiska rörelserna av människor längs den södra Sibiriens stäppen under det 5:e årtusendet f.Kr.

Efter megatorkan, nederbörden ökade gradvis och oaserna återhämtade sig, möjliggör en demografisk expansion och början på kulturell spridning över ACA. Under tiden, utvecklingen av jordbruks- och vallningstekniker, domesticeringen av hästen och så småningom kamelen ökade ytterligare rörligheten för agropastorala grupper, som underlättade sammankopplingen av öst- och västasiatiska folk till det fjärde årtusendet f.Kr.

Dr Guanghui Dong vid Lanzhou University, en av tidningens medförfattare, tror att denna studie avslöjar den underliggande mekanismen för den rumsliga-temporala omvandlingen av bronsålderns trans-eurasiska utbyte från en klimat- och miljöaspekt, och ger stöd för en bättre förståelse av bildandet av den förhistoriska sidenvägen. "Det ovanliga nederbördsrekordet som identifierats i den här studien kan också bidra till en bättre förståelse av hydroklimatförändringarna i ACA från hundra år till årtionde. samt förutsäga framtida nederbördstrender i denna ekologiskt sårbara region, " sa Dr Tan.