13 november 2024

Tusen år gamla frön, och spår som dolts i jorden i över 5 000 år, har mycket att berätta. De ger ledtrådar om hur människor och grödorna de odlat som mat påverkades när klimatet förändrades. Geologen Joyanto Routh och biologen Jenny Hagenblad menar att den kunskapen kan hjälpa oss att anpassa oss till förändringarna i vår egen tid och i framtiden.

 

Forskare undersöker vid en arkeologisk utgrävning.
Joyanto Routh undersöker jordlager i en borrkärna från sydöstra Iran.Fotograf: Vahid Tavakoli

– Dåtiden är nyckeln till vår nutid. Vi pratar mycket om framtiden – hur kommer världen se ut om 5, 10 eller 20 år? Jag påminner mina studenter om att människan är ett mycket resilient djur – vi anpassar oss till förändringar. Genom historien har de som kunnat anpassa sig till förändringar varit de som blomstrat, säger Joyanto Routh, professor vid Tema Miljöförändring vid Linköpings universitet.

Han fascineras av extrema miljöer som i dag är mycket torra, men som haft ett annat klimat förr. Hur påverkades människorna som levde där av förändringarna i klimatet och vad hände med deras stadsstater?

– För 4 200 år sen inträffade ett världsomfattande fenomen som vi i dag kallar 4.2-kiloyear event. Drastiska förändringar i monsunregnens mönster hade kraftig påverkan på de spirande bosättningarna. Det skedde i Mesopotamien, Kina, Indusdalen i Indien och dagens Iran. Ett nästan 300 mil långt område i Asien påverkades.

Dessa välutvecklade bronsåldersbosättningar hade blomstrande jordbruk som försörjde städerna med mat.

– De stora bosättningarna krympte eller övergavs. Men varför? Hade det med klimatet att göra, eller berodde det på invasioner, svaga tronföljder eller farsoter?

Spårar historiska klimatväxlingar

Joyanto Routh är geolog i grunden. Han slog sig samman med arkeologer för att undersöka två utgrävningsplatser i sydöstra Iran. Forskarna tog upp långa borrkärnor ur torv och uttorkade sjöbottnar. I jordlagren finns detaljerade bevis på hur miljö och mänsklig aktivitet förändrats under årtusenden.

Porträtt av man som håller ett arkeologiskt fynd.
Joyanto Routh studerar bl a organiska föreningar från organismer som lagras i miljöer lång tid, som kan användas som spårämnen för att förstå hur miljön utvecklats genom historien.Fotograf: Magnus Johansson
Joyanto ville undersöka om klimatet spelade en roll i att bosättningarna och jordbruket minskade. Spår av pollen och olika grundämnen i marken gav forskarna ledtrådar om hur klimatet växlat mellan blöta och torra perioder.

– Det som troligen skett är att människorna anpassade sig till klimatets skiftningar. Under längre torrperioder när jordbruket blev ohållbart övergav de sina bosättningar och bytte till en mer nomadisk livsstil. När det blev mer gynnsamma förhållanden, som med mer regn, återvände folket och började odla igen, säger Joyanto Routh.

Förändringarna i klimatet bidrog alltså till kulturella anpassningar. Joyanto Routh menar att liknande skiften sker i vår tid när människor tvingas hantera följderna av extrema väderfenomen, havshöjning och långsamma förändringar som gör en del platser obeboeliga.

– Vi kan lära oss viktiga saker av att undersöka vad som skett förr. Hur överlevde människan när förutsättningarna förändrades kraftigt? Hur anpassade hon sig? Kan vi använda dessa lärdomar framöver? Om vi inte förstår hur människor anpassade sig till klimatvariationer förr kan det bli svårt att navigera i allt som framtiden kommer föra med sig.

Vad kan tusenåriga frön berätta?

Medan Joyanto Routh söker efter historia gömd i forntida jordlager, hittar Jenny Hagenblad information i växt-dna. Hon är särskilt intresserad av de kulturväxter som människan odlat under lång tid. I växterna som lever i dag hittar hon signaler om vad som har hänt tidigare.

Porträtt av kvinna.
Jenny Hagenblad forskar om kulturväxternas evolution.Fotograf: Charlotte Perhammar

– Jag är fascinerad av att dna innehåller information om populationens historia. De odlade växterna är så nära kopplade med oss. Vi är beroende av dem och de har formats av oss. Och om vi förstår deras historia, kan vi ha nytta av den kunskapen framåt, säger Jenny Hagenblad, biträdande professor på Institutionen för fysik, kemi och biologi.

Tillsammans med sina kollegor har hon undersökt korn som fördes till Kanarieöarna av människor som kom dit från Nordafrika på 200-talet. Bosättarna koloniserade snabbt alla sju öarna.

Tre män tittar på hålor uppe på en bergsvägg på Gran Canaria.
Än i dag hittar forskare frön som legat gömda i 1000 år i utgrävda hålor i bergen på Gran Canaria. Det krävs klätterutrustning för att ta sig till gömmorna. De kanariska forskarna Jacob Morales och Jonathan Santana visar platsen för den amerikanske journalisten Warren Cornwall.Fotograf: Jenny Hagenblad

– Efter ett tag upphörde människorna med allt sjöfarande. Öarna isolerades, trots att de var synliga från varandra. När europeiska sjöfarare upptäckte dem på 1300-talet talades olika dialekter, rentav olika språk, på öarna.

Isoleringen fick inte bara språket att utvecklas i olika riktningar, utan också jordbruket. De första bosättarna hade haft med sig bland annat korn, emmervete, ärter, bönor och linser till öarna.

– Eftersom varje ö var isolerad kunde missväxt eller extremväder slå ut exempelvis bönodlingen helt på en ö. Det gick inte att hämta dit nya frön. På La Palma förlorade människorna över tid jordbruket helt och de levde i stället på fiske och vilda växter.

På andra öar fortsatte befolkningen att odla förfädernas grödor under mer än tusen år. På Gran Canaria lagrades överskott av skörden i förvaringssilos som grävts ut ur berget på mycket otillgängliga platser.

Dagens forskare måste använda klätterutrustning för att ta sig till gömmorna. Men det är mödan värt, för genom att analysera de gamla fröernas dna kan de få viktiga ledtrådar. Jenny Hagenblad har undersökt 1 500 år gammalt korn och analyserna visar att det allra mesta korn som odlas idag på Kanarieöarna är av samma typ som ursprungsbefolkningen odlade.

Arkeologiskt korn.
Arkeologiskt kornFotograf: Jacob Morales, Universidad de la Gran Canaria

– Vi tror att det beror på klimatet. Även om spanjorerna, som ersatte ursprungsbefolkningen, tog med sig sina egna sorter konkurrerades de antagligen ut av lokala sorter som anpassat sig till platsen och gick mycket bättre att odla där.

Upptäckterna har fått oväntade effekter i form av ett nyväckt intresse för det ”äkta kanariska” kornet och maträtterna som förfäderna lagat av det.

Gener för bättre anpassning till framtidens klimat

Genom att jämföra korn av olika åldrar kan forskarna också se hur arten förändrats över tid på platsen.

– Vi ser att under vissa tidsperioder verkar vissa gener ha gynnats och det har varit kopplat till klimatet. En gen har att göra med tillväxt av rötterna vilket antagligen är bra för växten om klimatet blivit torrare. De genförändringar som skett mellan olika tidsepoker stämmer bra överens med hur klimatet ändrades vid den tiden på platsen.

De klimatanpassade gamla sorterna kan visa sig bli viktiga för våra möjligheter att odla mat även i framtiden, menar Jenny Hagenblad.

– Vi kan hitta gener som kan vara bra att korsa in i dagens grödor om vi vill att de ska bli mer toleranta mot regn eller torka.

Djupdyk i forskningen

Kontakt

Senaste nytt från LiU

Porträtt (Erik Lindahl).

Sveriges infrastruktur för superdatorer får ny ledning

Professor Erik Lindahl blir ny föreståndare för Nationell akademisk infrastruktur för superdatorer i Sverige, NAISS, den mest använda forskningsinfrastrukturen i landet. Han betonar behovet av fortsatt utbyggnad av datakraften i Sverige och Europa.

Porträtt (Amy Loutfi).

Amy Loutfi ny programdirektör för WASP

Professor Amy Loutfi blir ny programdirektör för forskningsprogrammet Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program – WASP. Hon efterträder LiU-professorn Anders Ynnerman som går in i rollen som styrelseordförande för WASP.

Byggnad från utsidan, skylt med

Tvärvetenskaplig forskning på IVA:s 100-lista

Fem forskningsprojekt från LiU finns med på 100-listan från IVA 2024. Listan samlar årligen projekt som har stor potential att komma till nytta i samhället. Årets lista har fokus på innovation genom tvärvetenskap.