Les fouilles actuelles de la grotte Bacho Kiro de la saison 2021 mettent au jour de nouveaux artefacts des occupations néandertaliennes du paléolithique moyen. La couche initiale du Paléolithique supérieur I peut être vue comme une bande sombre dans le profil sédimentaire. Les excavateurs portent des masques et des gants pour minimiser la contamination des échantillons qui sont régulièrement prélevés pour les analyses moléculaires. Crédit :MPI-EVA/ Tsenka Tsanova
À l'aide de l'analyse des isotopes stables à l'oxygène de l'émail dentaire d'animaux massacrés par l'homme sur le site de la grotte Bacho Kiro, Bulgarie, Les chercheurs de Max Planck montrent que des groupes humains appartenant à une première vague de dispersion de notre espèce en Europe ont été confrontés à des conditions climatiques très froides alors qu'ils occupaient la grotte entre environ 46, 000 et 43, il y a 000 ans. Les vestiges archéologiques de la grotte Bacho Kiro représentent actuellement les plus anciens vestiges connus d'Homo sapiens du Paléolithique supérieur en Europe, et ainsi ouvrir une fenêtre unique sur l'époque où notre espèce a commencé à quitter le Levant et à s'établir à travers les latitudes moyennes de l'Eurasie dans le cadre d'un phénomène archéologique appelé le Paléolithique supérieur initial.
Le processus par lequel notre espèce s'est dispersée dans de nouveaux environnements à cette époque représente un tournant évolutif important qui a finalement conduit à Homo sapiens peuplant tous les continents et une grande diversité de zones climatiques et d'environnements. Les mécanismes qui ont facilité les premières vagues d'expansion restent débattus, mais une majorité de modèles basés sur la corrélation de sites archéologiques avec des archives climatiques spatialement distantes a jusqu'à présent indiqué que les groupes humains comptaient sur des conditions climatiques plus chaudes pour se propager dans de nouveaux, plus au nord, environnements.
En utilisant des preuves provenant directement des couches archéologiques de la grotte Bacho Kiro, l'équipe de Max Planck a maintenant pu montrer que les humains ont enduré des conditions climatiques très froides, similaires à ceux typiques du nord de la Scandinavie actuelle, depuis plusieurs milliers d'années. "Nos preuves montrent que ces groupes humains étaient plus flexibles en ce qui concerne les environnements qu'ils utilisaient et plus adaptables aux différentes conditions climatiques qu'on ne le pensait auparavant, " dit l'auteur principal Sarah Pederzani, chercheur à l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutive et à l'Université d'Aberdeen. Jean-Jacques Hublin, directeur du Département d'évolution humaine à l'Institut Max Planck, ajoute : « En utilisant ces nouvelles informations, il va maintenant falloir construire de nouveaux modèles de propagation de notre espèce à travers l'Eurasie, compte tenu de leur degré plus élevé de flexibilité climatique.
Dents de cheval hautes couronnées - comme celle montrée ici, récupérés dans les couches inférieures de la séquence de la grotte Bacho Kiro - ont été analysés pour la composition isotopique de l'oxygène de l'émail des dents afin de reconstituer les températures saisonnières au cours de la vie de l'animal. Crédit :MPI-EVA/ Sarah Pederzani
Matériaux archéologiques de la grotte Bacho Kiro en Bulgarie
En utilisant directement des matériaux archéologiques, comme les restes d'herbivores massacrés par les humains, pour générer des données climatiques, l'équipe de recherche sur le paléoclimat, dirigée par Pederzani et Kate Britton, également chercheur à l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutive et à l'Université d'Aberdeen, a pu établir un enregistrement très solide des conditions climatiques locales qui se rapportent spécifiquement à l'époque où les humains habitaient la grotte Bacho Kiro.
"Cette technique permet une attribution plus sûre du contexte climatique local par rapport à la corrélation chronologique plus couramment utilisée entre les données archéologiques et les archives climatiques de différentes localités qui ont constitué la base d'une grande partie de la recherche existante sur l'adaptabilité climatique humaine - elle nous donne vraiment un aperçu de à quoi ressemblait la vie 'sur le terrain'", dit Britton. "Toutefois, en raison de la nature chronophage de l'analyse et de la dépendance à l'égard de la disponibilité de restes d'animaux particuliers, les études sur les isotopes de l'oxygène ou d'autres moyens de générer des données climatiques directement à partir de sites archéologiques restent rares pendant la période où Homo sapiens d'abord répandu à travers l'Eurasie, " ajoute Pederzani. En effet, cette étude de Max Planck est la première étude menée dans le contexte du Paléolithique supérieur initial et pourrait donc donner des résultats aussi surprenants.
Des échantillons d'émail dentaire provenant de dents d'animaux sont traités dans un laboratoire de chimie humide pour isoler les composés contenant de l'oxygène pour une analyse des isotopes stables qui fournit des informations climatiques. Ici, l'auteur principal de cette étude peut être vu en train d'ajouter de l'acide aux échantillons pour les mettre en solution. Comme ce processus implique l'utilisation de substances dangereuses, les scientifiques de laboratoire portent un équipement de protection comme des gants, tabliers et écrans faciaux. Crédit :MPI-EVA
Enregistrement hautement résolu des températures passées couvrant plus de 7, 000 ans
Pederzani a passé un an à mener des travaux de laboratoire à partir de séries de forages de petits échantillons de dents d'animaux jusqu'à une préparation chimique humide et une spectrométrie de masse à rapport isotopique stable pour obtenir toutes les données nécessaires. « Grâce à cette analyse intensive qui a inclus un total de 179 échantillons, it was possible to obtain a very highly resolved record of past temperatures, including summer, winter and mean annual temperature estimates for human occupations spanning more than 7, 000 years, " says Pederzani.
Renewed excavations at Bacho Kiro Cave conducted by an international team led by Max Planck researchers Jean-Jacques Hublin, Tsenka Tsanova and Shannon McPherron, and Nikolay Sirakov of the National Institute of Archaeology with Museum at the Bulgarian Academy of Sciences in Sofia, Bulgarie, started in 2015 and have yielded a rich archaeological record of human activity at the cave including the remnants of occupations that represent the earliest known occurrence of Upper Paleolithic Homo sapiens in Europe. Deposits in the lower portion of the site contained a large number of animal bones, stone tools, pendants and even human fossils and formed the basis of the climatic study to investigate the environmental conditions that humans experienced when they first spread into Southeast Europe from the Levant.
L'étude est publiée dans Avancées scientifiques .
