海鸟便便使印加前文明在阿塔卡马沙漠蓬勃发展

智利北部的阿塔卡马沙漠是地球上最干旱的地方之一-多年来，这里根本没有降雨。为了使农业社区生存和发展，他们将需要水和土壤养分，两者都供不应求。

然而，人们早在现代技术出现之前就住在阿塔卡马。通过使用绿洲的水和复杂的灌溉系统解决了缺水问题。对于土壤养分，他们遇到的解决方案是在1450年左右印加人到达之前的几个世纪，他们以海鸟粪便或“鸟粪”的形式从海岸引进了超级肥料。

这是我们新研究的关键发现，其中我们分析了在阿塔卡马（Atacama）的14个考古遗址发现的246种作物和野生植物的残留。这些植物覆盖了近3,000年的历史，涵盖了多个古代文明时期，其次是印加，最后是欧洲殖民时期，直至1800年。

判断鸟粪是否曾用于这些古老植物的肥料的一种方法是寻找植物残骸中氮同位素（15N / 14N）的比率。这两种同位素的原子质量不同，因此它们在自然系统中的行为略有不同，因此可以充当自然生物化学过程的示踪剂。我们知道，即使少量的海鸟鸟粪化肥也会对现代玉米中的氮同位素比率产生巨大影响，使氮同位素比率远远高于自然或使用任何其他肥料时的氮同位素比率。当我们查看包括玉米，南瓜和辣椒在内的考古作物遗骸时，我们发现类似的高同位素比可追溯到公元1000年左右。

在该地区人类骨骼中发现的氮同位素比在干旱条件下保存完好，与作物平行变化也很大。科学家们早些时候以为，这表明人们已经从海里吞下了鱼。众所周知，由于洪堡洋流非常寒冷且营养丰富，海水鱼类的氮同位素比很高，尤其是智利沿海的鱼类。我们的研究发现，远古的阿塔卡马地区的人们确实从鱼类中获得了较高的氮同位素值，只是它是间接地通过海鸟进食而将其作为鸟粪排泄而来的，而鸟粪则将其排泄为鸟粪，从而成为农作物的肥料。

我们的研究还发现，并非所有人似乎都可以使用这种超级肥料。尽管有迹象表明从AD1000开始，玉米粒中的高氮同位素比显着增加，这表明作物产量有了相当大的提高，并允许更大的定居点，但有些粒缺乏这一证据。相反，他们表现出其他肥料的迹象，例如绿色堆肥或来自骆马及其亲属的粪便。

来自同一公墓和同一时期的骨骼也显示出其氮同位素比率的巨大差异，这表明获得肥料的农作物在整个社区中分布不均。可能有些家庭或氏族享有与海岸（相距约90公里）的联系的特权，并能够获得海鸟鸟粪，并将其主要用作自身的优势，以此作为力量和声望的来源。沙漠开花了-但对于其他人来说，更多。

鸟粪受精一直持续到印加和殖民时期。 在19世纪初期，它在世界范围内以超级肥料而闻名，并成为秘鲁（阿塔卡马州当时的一部分）的重要收入来源。 每年有数十万吨的产品被运往海外，主要运往美国和西欧，而此时鸟粪被称为“白金”。 不久之后，首先通过一种新的阿塔卡马沙漠资源-硝石（硝酸钠）进行了广泛开采，从而削弱了鸟粪的重要性，然后在20世纪初引入了廉价的合成肥料。 鸟粪肥料已经通过在有机农业中使用而重新流行，但是在智利，现在禁止提取最近的鸟粪，而且鸟粪和生产它的海鸟均受到法律保护。