Les matériaux de construction de l'ancienne Grande Muraille révèlent les changements environnementaux associés aux oasis du nord-ouest de la Chine

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 22517 (2022) Citer cet article

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Les matériaux végétaux utilisés dans la construction des segments et des tours phares de l'ancienne Grande Muraille, dans le nord-ouest de la Chine, contiennent un potentiel inexploité pour révéler les conditions paléoclimatiques et environnementales locales. Pour la première fois, nous caractérisons la préservation moléculaire et les compositions isotopiques stables du carbone et de l'azote de roseaux communs (Phragmites) datés par AMS et collectés dans les anciennes fascines de la Grande Muraille du Gansu et du Xinjiang d'aujourd'hui en utilisant une combinaison de techniques chromatographiques et d'analyses isotopiques. Nos données moléculaires, ainsi que la microscopie électronique à balayage, démontrent une excellente préservation de ces roseaux anciens, qui ont été récoltés dans des habitats voisins pendant les périodes d'expansion significative de la Chine impériale, lorsque les conditions climatiques soutenaient d'importantes oasis dans la région. Les données sur les isotopes stables capturent les taux différentiels de changement environnemental le long de la marge orientale du bassin du Tarim depuis la dynastie Han (170 avant JC), ce qui implique que des changements hydrologiques significatifs dans les eaux de surface ne se sont produits qu'après la dynastie Song (1160 après JC) en raison du changement climatique régional. Cette étude révèle la richesse des informations environnementales et climatiques pouvant être obtenues à partir de ces matériaux de construction organiques spécifiques à un site et établit les bases d'applications ultérieures de technologies moléculaires, biochimiques et isotopiques avancées pour étudier ces matériaux archéologiques organiques courants et largement distribués.

En tant que l'un des sites du patrimoine mondial les plus reconnaissables, la Grande Muraille de Chine est une manifestation des capacités techniques et des réalisations architecturales de plusieurs dynasties chinoises1. Ce qui est peut-être moins connu, cependant, c'est que les murs emblématiques de brique et de pierre construits sous la dynastie Ming au XVe siècle après JC ne sont qu'une partie d'une série de fortifications multi-matériaux qui s'étendent à travers le nord de la Chine, de la province du Hebei au Xinjiang ouïghour. Région autonome (Fig. 1, données S1)1,3,4,5,6,7. Les murs et les forteresses datant de la période des Royaumes combattants (475-221 av. J.-C.) ont été construits à l'aide de matériaux disponibles localement, avec des fascines de roseaux et des fagots de bois intercalés avec du pisé mélangé à du gravier (Fig. 2). Après l’unification de la Chine en 221 avant JC, un ensemble de remparts en fascine et en terre battue fut établi pour se protéger contre les puissants États du nord de Xiongnu et de Xianbei8,9, puis au début du IIe siècle avant JC, ces défenses frontalières devinrent essentielles à l’expansion du territoire. territoires de la dynastie Han depuis les plaines centrales de la Chine jusqu'à la frontière occidentale (y compris les provinces actuelles du Xinjiang et du Gansu)4,10.

Localisation de la zone d'étude dans le nord-ouest de la Chine. (a) Étendue des segments des Grandes Murailles Qin et Han dans le nord de la Chine. (b) Emplacements des sites dans le Gansu et le Xinjiang : (1) segment de la Grande Muraille de la dynastie Han ; (2) Tour de balise près du site 1 ; (3) Tour Beacon près de la ville de Guazhou ; (4) Tour phare de Xijiandun ; (5) Tour phare Cang Ting Sui à Yumenguan ; (6) Site du patrimoine de la Grande Muraille ; (7) segments de la Grande Muraille de Majuanwan ; (8) Site du patrimoine du château de Milan ; (9) Tour du Bouddha, extrémité sud du site du patrimoine de la ville de Yingpan ; (10) Mur de la ville, extrémité nord du site du patrimoine de la ville de Yingpan ; (11) Tour de balise Yakelun ; (12) tour de balise Sunji ; (13) Tour phare de Tahaqi ; (14) Tour phare de Sishilidadun. Les cercles datent de la dynastie Han, les hexagones de la dynastie Jin, les carrés de la dynastie Tang et les triangles de la dynastie Song. Les cartes ont été créées à l'aide du logiciel SIG de bureau ArcGIS Pro développé par Esri.

Vestiges de murs et tours phares du nord-ouest de la Chine. (a) Échantillonnage de chaumes de Phragmites provenant d'une section de mur à Majuanwan (site 7) ; (b) Fascines de roseaux alternant avec des couches de pisé à Majuanwan. Près du centre se trouve une fascine de chaumes de Phragmites qui ont été échantillonnées pour analyse ; (c) Vestiges de la tour phare de Sishilidadun (site 14) datant de la dynastie Song. Bien que non visible, la tour-balise a été construite comme le pan de mur du panneau a, avec du pisé alterné avec des fascines de roseaux ; (d) Photo aérienne à basse altitude de la tour Yakelun Beacon (site 11), gracieuseté de Xingjun Hu. Notez les plantes sauvages qui poussent à côté de la tour.