一项新的研究表明，富饶的土壤中蕴藏着数千吨碳，这些碳是数百年来通过土著人的实践活动固存下来的。亚马逊河流域以其广袤茂盛的热带森林而闻名，因此人们可能会认为亚马逊河流域的土地同样富饶。事实上，森林植被下的土壤，尤其是丘陵高地的土壤，却出奇地贫瘠。亚马逊的大部分土壤呈酸性，养分含量低，因此很难耕种。

新古印第安领地 Kuikuro II 村的航拍照片。图片来源：约书亚-托尼

但多年来，考古学家在亚马逊河流域的数百个遗址中挖掘出了神秘的黑色肥沃古土。这种"黑土"被发现于几百年甚至几千年前的人类居住地及其周围。至于这种超级肥沃的土壤是这些古老文化有目的地创造出来的，还是偶然的副产品，一直存在争议。

现在，由麻省理工学院、佛罗里达大学和巴西的研究人员领导的一项研究旨在解决有关黑土起源的争论。研究小组将土壤分析、人种学观察和对现代土著社区的访谈结果拼凑在一起，表明古代亚马逊人有意生产黑土，以此改良土壤，维持庞大而复杂的社会。

恩戈库古考古遗址黑土沉积物中的试验坑，显示出特有的深色和陶瓷碎片。图片来源：研究人员提供

如果你想拥有大型定居点，你需要一个营养基地。麻省理工学院地球、大气和行星科学塞西尔和艾达-格林教授泰勒-佩伦（Taylor Perron）说："但亚马逊地区的土壤养分被大量沥滤，自然贫瘠，不适合大多数农作物的生长。研究认为，人类在创造黑土地的过程中发挥了作用，并有意改造了古代环境，使其成为更适合人类居住的地方。"

事实证明，黑土地含有大量储存的碳。随着世世代代对土壤的耕作，例如用食物残渣、木炭和废物充实土壤，地球积累了富含碳的残渣，并将其封存了数百至数千年。因此，早期亚马逊人通过有目的地生产黑土，可能也无意中创造了一种强大的碳封存土壤。

合著者塞缪尔-戈德伯格（Samuel Goldberg）说："古代亚马逊人在土壤中加入了大量的碳，其中很多碳至今仍在土壤中。也许我们可以在更大范围内采用他们的一些本土策略，以我们现在知道的方式将碳锁在土壤中，并在土壤中保留很长一段时间。"戈德伯格在麻省理工学院攻读研究生时曾进行过数据分析，现在他是迈阿密大学的助理教授。

该团队的研究成果于9月20日发表在《科学进展》杂志上。其他作者包括麻省理工学院前博士后、主要作者摩根-施密特（Morgan Schmidt），佛罗里达大学的人类学家迈克尔-赫肯伯格（Michael Heckenberger），以及来自巴西多个机构的合作者。

在目前的研究中，研究小组综合了施密特、赫肯伯格等人自2000年代初以来在亚马逊地区与土著社区合作时收集的观察结果和数据，以及2018-19年收集的新数据。科学家们的实地考察重点是亚马逊东南部新古河流域上游的库伊库罗土著领地。该地区有现代库伊库罗人的村庄，也有考古遗址，据说库伊库罗人的祖先就生活在那里。时任佛罗里达大学研究生的施密特在多次访问该地区后，被一些考古遗址周围较深的土壤所震撼。

他说："当我看到这种黑土地以及它的肥沃程度，并开始研究人们对它的了解时，我发现这是一种神秘的东西--没有人真正知道它来自哪里。"

施密特和他的同事开始观察现代库伊库罗人管理土壤的做法。这些做法包括在村庄中心的特定位置堆放"垃圾堆"--类似于堆肥的废物和食物残渣。一段时间后，这些垃圾堆会分解并与土壤混合，形成深色的肥沃土壤，居民们就可以利用这些土壤种植农作物。研究人员还观察到，库伊库洛的农民将有机废物和灰烬撒在更远的田地里，这也会产生黑土，然后他们可以在那里种植更多的农作物。

施密特说："我们看到了他们为改变土壤和增加元素所做的活动，比如在地上撒灰烬，或者在树根周围撒木炭，这显然是有意为之。"

除了这些观察，他们还对村民进行了访谈，以记录库伊库罗人与黑土有关的信仰和习俗。在其中一些访谈中，村民将黑土称为"eegepe"，并描述了他们创造和培育肥沃土壤以提高农业潜力的日常做法。

根据这些观察和与 Kuikuro 人的访谈，很明显，如今的土著社区有意通过改良土壤的做法来生产黑土。但是，在附近的考古遗址中发现的黑土，是否也是通过类似的有意行为制造出来的呢？

为了寻找联系，施密特作为麻省理工学院的博士后加入了佩伦的研究小组。他、佩伦和戈德堡一起对上新古地区的考古遗址和现代遗址的土壤进行了细致的分析。他们发现黑土的空间结构具有相似性： 黑土沉积呈放射状，主要集中在现代和古代遗址的中心，并像车轮的辐条一样向边缘延伸。现代和古代黑土的成分也很相似，富含相同的元素，如碳、磷和其他营养物质。

这些都是人类、动物和植物体内的元素，它们可以降低土壤中的铝毒性，而铝毒性是亚马逊地区臭名昭著的问题。所有这些元素都能使土壤更有利于植物生长。

戈德伯格补充说："现代与古代之间的关键桥梁是土壤。因为我们看到了两个时期之间的这种对应关系，所以我们可以推断，我们今天可以观察和询问人们的这些做法，在过去也曾发生过。"

换句话说，研究小组能够首次证明古代亚马逊人有意耕作土壤，很可能是通过与今天类似的做法，以种植足够的作物来维持大型社区的生存。

研究小组还进一步计算了古代黑土中的碳含量。他们将对土壤样本的测量结果与在几个古代定居点发现黑土的地图相结合。他们的估算结果表明，每个古村落都含有几千吨碳，这些碳已经在土壤中封存了几百年，这是土著人类活动的结果。

正如研究小组在论文中总结的那样，"现代可持续农业和气候变化减缓工作受到古老黑土地持久肥力的启发，可以借鉴亚马逊土著居民至今仍在使用的传统方法"。