Materiais de construção da Antiga Grande Muralha revelam mudanças ambientais associadas aos oásis no noroeste da China

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 22517 (2022) Citar este artigo

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Os materiais vegetais utilizados na construção de segmentos e torres de farol da antiga Grande Muralha no noroeste da China contêm um potencial inexplorado para revelar as condições paleoclimáticas e ambientais locais. Pela primeira vez, caracterizamos a preservação molecular e as composições isotópicas estáveis ​​​​de carbono e nitrogênio de juncos comuns datados por AMS (Fragmites) coletados de antigas fascinas da Grande Muralha nos atuais Gansu e Xinjiang, usando uma combinação de técnicas cromatográficas e análises isotópicas. Nossos dados moleculares, juntamente com a microscopia eletrônica de varredura, demonstram excelente preservação desses juncos antigos, que foram colhidos em habitats próximos durante períodos de expansão significativa da China Imperial, quando as condições climáticas sustentavam oásis consideráveis ​​na região. Dados de isótopos estáveis ​​​​capturam taxas diferenciais de mudanças ambientais ao longo da margem oriental da Bacia do Tarim desde a Dinastia Han (170 aC), implicando que mudanças hidrológicas significativas nas águas superficiais ocorreram somente após a Dinastia Song (1160 dC) devido às mudanças climáticas regionais. Este estudo revela a riqueza de informações ambientais e climáticas que podem ser obtidas a partir desses materiais de construção orgânicos específicos do local e estabelece a base para futuras aplicações de tecnologias moleculares, bioquímicas e isotópicas avançadas para estudar esses materiais arqueológicos orgânicos comuns e amplamente distribuídos.

Sendo um dos locais de património mundial mais reconhecidos, a Grande Muralha da China é uma manifestação das capacidades de engenharia e realizações arquitetónicas de múltiplas dinastias chinesas1. O que talvez seja menos conhecido, no entanto, é que as icónicas paredes de tijolo e pedra construídas durante a Dinastia Ming, no século XV d.C.2, são apenas parte de uma série de fortificações multimateriais que se estendem pelo norte da China, desde a província de Hebei até Xinjiang Uyghur. Região Autônoma (Fig. 1, Dados S1)1,3,4,5,6,7. Paredes e fortalezas que datam do período dos Reinos Combatentes (475-221 a.C.), foram construídas com materiais disponíveis localmente, com fascínios de junco e feixes de madeira intercalados com taipa misturada com cascalho (Fig. 2). Após a unificação da China em 221 a.C., foi estabelecida uma série de muralhas de fascínio e de taipa para proteger contra os poderosos estados Xiongnu e Xianbei do norte8,9, e depois, no início do século II a.C., estas defesas fronteiriças tornaram-se essenciais na expansão do território. territórios da Dinastia Han, desde as planícies centrais da China até à fronteira ocidental (incluindo as actuais províncias de Xinjiang e Gansu)4,10.

Localização da área de estudo no noroeste da China. (a) Extensão dos segmentos da Grande Muralha Qin e Han no norte da China. (b) Locais em Gansu e Xinjiang: (1) segmento da Grande Muralha da Dinastia Han; (2) Torre Beacon próxima ao Local 1; (3) Torre Beacon perto da cidade de Guazhou; (4) Torre do Farol Xijiandun; (5) Torre do Farol Cang Ting Sui em Yumenguan; (6) Patrimônio da Grande Muralha; (7) segmentos da Grande Muralha de Majuanwan; (8) Patrimônio do Castelo de Milão; (9) Torre do Buda, extremo sul do Patrimônio da Cidade de Yingpan; (10) Muralha da cidade, extremo norte do Patrimônio da Cidade de Yingpan; (11) Torre do Farol Yakelun; (12) Torre do Farol Sunji; (13) Torre do Farol Tahaqi; (14) Torre do Farol Sishilidadun. Os círculos datam da Dinastia Han, os hexágonos da Dinastia Jin, os quadrados da Dinastia Tang e os triângulos da Dinastia Song. Os mapas foram criados usando o software GIS desktop ArcGIS Pro desenvolvido pela Esri.

Segmentos de paredes remanescentes e torres de farol do noroeste da China. (a) Amostragem de colmos de Phragmites de uma secção de parede em Majuanwan (Local 7); (b) Fascínios de junco alternando com camadas de taipa em Majuanwan. Perto do centro está um fascínio de colmos de Phragmites que foram amostrados para análise; (c) Restos da Torre do Farol Sishilidadun (Local 14) datados da Dinastia Song. Embora não seja visível, a torre do farol foi construída à semelhança do troço da parede do painel a, com taipa alternada com fascínios de junco; (d) Foto aérea de baixa altitude da Yakelun Beacon Tower (Site 11), cortesia de Xingjun Hu. Observe as plantas selvagens crescendo adjacentes à torre.