De Pirámide de los Cinco Pisos in de ruines van Edzná op het schiereiland Yucatan. Foto: Elelicht/Wikimedia Commons

Daling van de neerslag met de helft leidde tot ondergang Maya-beschaving

Tijdens de instorting van de Maya-beschaving werd het schiereiland Yucatan, het hartland van de Maya's, geteisterd door ernstige droogte. Er viel zowat de helft minder neerslag per jaar dan nu. Dat hebben onderzoekers voor het eerst kunnen meten, aan de hand van de isotopen van water die bewaard zijn in gips in het Chichancanab-meer. Het onderzoek bevestigt de theorie dat klimaatverandering aan de basis ligt van de ondergang van de Maya's. 

Onderzoekers van de University of Cambridge en de University of Florida hebben een methode ontwikkeld om de verschillende isotopen van water te meten, die gevangen zitten in gips, een mineraal dat zich vormt in het Chichancanab-meer in Yucatan tijdens perioden van droogte, als het waterpeil in het meer daalt. 

Op basis van die metingen stelden de onderzoekers vast dat er, vergeleken met nu, per jaar tussen 41 en 54 procent minder neerslag viel in de periode waarin de Maya-beschaving ten onder ging. Er waren ook piekperioden waarin er zelfs 70 procent minder neerslag viel, en de relatieve luchtvochtigheid lag 2 tot 7 procent lager dan nu. 

"De rol van klimaatverandering in de instorting van de klassieke Maya-beschaving is enigszins controversieel, voor een deel omdat de aanwijzingen tot nu toe beperkt bleven tot kwalitatieve reconstructies, bijvoorbeeld of de omstandigheden natter of droger waren", zei Nick Evans in een mededeling van de University of Cambridge. "Onze studie betekent een aanzienlijke vooruitgang, aangezien ze statistisch solide schattingen biedt voor de neerslag en de luchtvochtigheid tijdens de ondergang van de Maya's."

Evans is een doctoraalstudent aan het Department of Earth Sciences van Cambridge, en de eerste auteur van de nieuwe studie. 

Het Chichancanab-meer, waar de metingen van de isotopen plaats vonden. Chichancanab betekent "Kleine Zee" in de Yucatec Maya-taal. Het water in het meer is dan ook tamelijk zout, en het bevat voornamelijk kalk en natriumsulfaat. Foto: mede-auteur van de studie Marc Brenner

Terminaal klassiek

De Maya-beschaving wordt onderverdeeld in vier grote periodes: de Preklassieke periode, tussen 2000 v.C. en 250 n.C., de Klassieke periode, van 250 n.C. tot 800 n.C., de Terminaal Klassieke periode die loopt van 800 n.C. tot 1000 n.C. en de Postklassieke perioden van 1000 n.C. tot 1539 n.C. De Klassieke periode werd gekenmerkt door de constructie van monumentale bouwwerken, een opvallende intellectuele en artistieke ontwikkeling en de groei van grote stadsstaten.

In de 9e eeuw, in de Terminaal Klassieke periode, stort het politieke systeem in het centrum van het Maya-gebied echter in elkaar: de befaamde kalkstenen steden worden verlaten en overgelaten aan het oerwoud, en de dynastieën in de stadsstaten komen aan hun einde. Het Maya-volk overleeft deze periode weliswaar, maar aan de politieke en economische macht van de Maya's komt een einde. 

Er zijn verschillende theorieën over de oorzaak van deze ondergang, en onder meer een invasie, oorlog, de achteruitgang van het milieu en het verloren gaan van handelsroutes worden genoemd. In de jaren 90 waren onderzoekers evenwel in staat om de klimaatgegevens voor de periode van de instorting te reconstrueren, en ze ontdekten dat de instorting samenviel met een lange periode van extreme droogte. 

Het was professor David Hoddel, de directeur van het Godwin Laboratory for Palaeoclimate Research in Cambridge en de hoofdauteur van de nieuwe studie, die in een studie uit 1995 het eerste fysieke bewijs leverde voor een correlatie tussen deze periode van droogte in het Chichancanab-meer, en de ondergang van de klassieke Maya-beschaving. En nu hebben Hoddel en zijn collega's een nieuwe methode toegepast om een schatting te maken van de grootte van de droogte. 

De overblijfselen van de Maya-stad Uxmal in de wouden van Yucatan. (Foto: Muñoz LC/Wikmedia Commons)

Waterisotopen gevangen in gips

Hoddel en zijn team gebruikten een nieuwe geochemische methode om het water te meten dat vast zit in gips uit het Chichancanab-meer, en ze hebben zo een compleet model gemaakt van de hydrologische omstandigheden tijdens de Terminale Klassieke periode waarin de Maya-beschaving in elkaar stortte.

De onderzoekers analyseerden de verschillende isotopen van het water dat vastzit in de kristalstructuur van het gips, om veranderingen in de neerslag en de relatieve luchtvochtigheid te berekenen tijdens de ondergang. 

Ze maten drie isotopen van zuurstof en twee van waterstof om de geschiedenis van het water in het meer tussen 800 en 1000 n.C. te reconstrueren. Als gips zich vormt, worden watermoleculen direct opgenomen in zijn kristalstructuur, en dit water legt de verschillende isotopen vast die aanwezig waren op het ogenblik van de vorming van het gips. 

"Deze methode is erg accuraat, het is bijna alsof je het water zelf onderzoekt", zo zei Evans in de persmedeling van Cambridge.

Isotopen zijn atomen van een bepaald chemisch element met uiteraard hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillende aantal neutronen in de atoomkern. Isotopen met een hoger aantal neutronen zijn zwaarder dan die met minder neutronen. 

In perioden van droogte, verdampt er meer water uit meren zoals Chichancanab, en omdat de lichtere isotopen sneller verdampen, wordt het water zwaarder. Een groter aandeel van de zwaardere isotopen, zoals zuurstof-18 en waterstof-2 (deuterium), wijst dan op een periode van droogte.

Door het aandeel van de verschillende isotopen in elke laag van het gips in het meer in kaart te brengen, waren de onderzoekers in staat om een model op te stellen waarmee ze schattingen konden maken van de veranderingen in de neerslag en de relatieve vochtigheid, voor de periode waarin de Maya-beschaving in elkaar gestort is.

Deze kwantitatieve klimaatgegevens kunnen nu gebruikt worden om beter te voorspellen welke invloed deze droge omstandigheden op de landbouw kunnen gehad hebben, onder meer op de opbrengst van de belangrijkste teelten van de Maya's, zoals maïs.

Het masker van de regengod Chaac op de gevel van een tempel in de stad Chichén Itzá. Chaac wordt vaak afgebeeld op de gebouwen in Yucatan, wat wijst op het grote belang  van voldoende neerslag voor de Maya's. (Foto: El Commandante/Wikimedia Commons)

Ontbossing

De Belgische archeoloog Dominick Van Den Notelaer, die zelf onderzoek naar de Maya's gedaan heeft, zei in "De wereld vandaag" op Radio 1 dat de resultaten van de studie geen verrassing zijn. De theorie dat droogte aan de basis lag van de instorting van de Maya-beschaving, doet al twintog jaar de ronde, maar nu heeft men bewijs. 

De Maya's hebben overigens hoogstwaarschijnlijk zelf een belangrijk aandeel in hun ondergang. De instorting van hun beschaving wordt vooraf gegaan door een periode waarin de bevolking sterk aangroeit, zo zei Van Den Notelaer, wat leidde tot ernstige ontbossing om nieuwe landbouwgronden te winnen. Dat heeft een kleine, lokale klimaatsverandering veroorzaakt met de ernstige droogte als gevolg. 

De Maya's waren sterk afhankelijk van de landbouw, 95 procent van de bevolking  waren boeren, en de droogte was dan ook rampzalig. Het ging immers om decennia van droogte, met jaar na jaar slechte of mislukte oogsten als gevolg. Daardoor was de groeiende samenleving niet meer te voeden, en trad er massale sterfte op.

De steden in het centrum van het Maya-gebied liepen leeg, de mensen zochten hun geluk elders, het kwam tot meer conflicten en oorlogen tussen de verschillende stadsstaten, en de Maya's verloren belangrijke handelspartners. De droogte had dus een domino-effect, zo zei Van Den Notelaere, waardoor veel aspecten van de Maya-cultuur verdwenen zijn. 

Het onderzoek van Nick Evans, professor David Hoddel en hun collega's is gepubliceerd in "Science".