För mer än 10, 000 år, människorna som levde i det torra landskapet i dagens västra New Mexico var kända för sina komplexa samhällen, unik arkitektur och tidiga ekonomiska och politiska system. Men att överleva i vad spanska upptäcktsresande senare skulle döpa El Malpais, eller de "dåliga länderna, " krävde uppfinningsrikedom som nu förklaras för första gången av ett internationellt geovetenskapsteam ledd av University of South Florida.

Utforska ett isfyllt lavarör i El Malpais nationalmonument och använder exakt koldaterat kol som finns bevarat djupt i en isavlagring i ett lavarör, USF geovetenskap Professor Bogdan Onac och hans team upptäckte att Ancestral Puebloans överlevde förödande torka genom att resa djupt in i grottorna för att smälta gammal is som en vattenresurs.

Går tillbaka så långt som 150 till 950 e.Kr. vattensamlarna lämnade efter sig förkolnat material i grottan, vilket tyder på att de startat små bränder för att smälta isen för att samlas som dricksvatten eller kanske för religiösa ritualer. Arbetar i samarbete med kollegor från National Park Service, University of Minnesota och ett forskningsinstitut från Rumänien, teamet publicerade sin upptäckt i Vetenskapliga rapporter .

Torkorna tros ha påverkat bosättnings- och försörjningsstrategier, intensifiering av jordbruket, demografiska trender och migration av de komplexa Ancestral Puebloan samhällen som en gång bebodde den amerikanska sydväst. Forskare hävdar att upptäckten från isavlagringar presenterar "otvetydiga bevis" för fem torkahändelser som påverkade Ancestral Puebloan-samhället under dessa århundraden.

"Denna upptäckt kastar ljus över en av de många interaktioner mellan människa och miljö i sydväst vid en tidpunkt då klimatförändringarna tvingade människor att hitta vattenresurser på oväntade platser, " Onac sa, noterar att de geologiska förhållanden som stödde upptäckten nu hotas av moderna klimatförändringar.

"Den smältande grottisen under nuvarande klimatförhållanden både avslöjar och hotar en bräcklig källa till paleomiljömässiga och arkeologiska bevis, " han lade till.

Onac specialiserar sig på att utforska djupet i grottor runt om i världen där is och andra geologiska formationer och funktioner ger ett fönster till tidigare havsnivå och klimatförhållanden och hjälper till att lägga till viktiga sammanhang till dagens klimatutmaningar.

Deras studie fokuserade på ett enda lavarör mitt i ett 40 mil långt urval av förrädiska forntida lavaflöden som är värd för många lavarör, många med betydande isavlagringar. Medan arkeologer har misstänkt att några av ytspåren som korsar lavaflödena lämnades av gamla invånare som letade efter vatten, forskargruppen sa att deras arbete är det tidigaste, direkt daterat bevis på vattenskörd inom lavarören i sydväst.

Studien karakteriserar fem torkaperioder under en 800-årsperiod under vilken Ancestral Puebloans tillträdde grottan, vars ingång har fler än 2, 200 meter över havet och har undersökts på en längd av 171 meter lång och cirka 14 meter på djupet. Grottan innehåller ett isblock som ser ut att vara en rest av en mycket större isavlagring som en gång fyllde större delen av grottans djupaste sektion. Av säkerhets- och bevarandeskäl, National Park Service identifierar endast platsen som Cave 29.

Under år med normala temperaturer, smältningen av säsongsbetonad is nära grottangångarna skulle lämna tillfälliga grunda vattenpölar som skulle ha varit tillgängliga för Ancestral Puebloans. Men när isen var frånvarande eller drog sig tillbaka i varmare och torrare perioder, forskarna dokumenterade bevis som visar att Ancestral Puebloans upprepade gånger arbetade sig till baksidan av grottan för att tända små eldar för att smälta isblocket och fånga vattnet.

De lämnade efter sig träkol och aska, samt en Cibola Grey Ware keramikskärva som forskare hittade när de skördade en kärna av gammal is från blocket. Teamet tror att Ancestral Puebloans kunde hantera rök i grottan med sitt naturliga luftcirkulationssystem genom att hålla bränderna små.

Upptäckten var oväntad, sa Onac. Teamets ursprungliga mål i sin resa in i lavaröret var att samla in prover för att rekonstruera paleoklimatet med hjälp av isavlagringar, som sakta men stadigt smälter.

"Jag har gått in i många lavarör, men den här var speciell på grund av mängden träkol som fanns på golvet i den djupare delen av grottan, " sa han. "Jag tyckte det var ett intressant ämne, men bara när vi hittade träkol och sot i iskärnan kom idén att koppla samman användningen av is som en vattenresurs till mig."

Tyvärr, forskare tävlar nu mot klockan när moderna klimatförhållanden får grottisen att smälta, vilket resulterar i förlust av gamla klimatdata. Onac sa att han nyligen fick stöd från National Science Foundation för att fortsätta forskningen i lavarören innan de geologiska bevisen försvinner.