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Circum-Indian ocean hydroclimate at the mid to late Holocene transition: The Double Drought hypothesis and consequences for the Harappan
Climate of the Past ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-11-04 , DOI: 10.5194/cp-2020-138
Nick Scroxton , Stephen J. Burns , David McGee , Laurie R. Godfrey , Lovasoa Ranivoharimanana , Peterson Faina

Abstract. The decline of the Mature Harappan period of the Harappan civilization in and around the Indus Valley between 4.3 and 3.9 kyr BP, its transition to the Late Harappan and subsequent abandonment by 3.0 kyr BP are frequently attributed to a reduction in summer monsoon rainfall associated with the 4.2 kyr event (4.26–3.97 kyr BP). Yet while the 4.2 kyr event is well documented in the Mediterranean and Middle East, its global footprint is undetermined, and its impact on monsoon rainfall largely unexplored. In this study we investigate the spatial and temporal variability of the tropical circum-Indian ocean hydroclimate in the mid to late Holocene. We conducted Monte-Carlo principal component analysis, taking into account full age uncertainty, on ten high-resolution, precisely dated paleohydroclimate records from the circum-Indian Ocean basin, all growing continuously or almost continuously between 5 and 3 kyr BP. The results indicate the dominant mode of variability in the region was a drying between 3.967 kyr BP (±0.095 kyr standard error) and 3.712 kyr BP (±0.092 kyr standard error) with dry conditions lasting for at least 300 years in some records, but a permanent change in others. We interpret PC1 and the drying event as a proxy of summer monsoon variability. A more abrupt event from 4.2 to 3.9 kyr BP is seen locally in individual records, but is often not of unusual magnitude, lacks regional coherence and is of minor importance to the principal component analysis. This result does not fit the prevailing narrative of a summer monsoon drought at the 4.2 kyr event contributing to the decline of Harappan civilisation. Instead we present the Double Drought Hypothesis. A comparison of existing Indian subcontinent paleoclimate records, modern climatology, the spatial and temporal evolution of Harappan archaeological sites, and upstream climatic variability in the Indian Ocean and Mediterranean and Middle East indicates two consecutive droughts were contributing factors in the decline of the Harappan. The first drought was an abrupt 300-year long winter rainfall drought between 4.26 and 3.97 kyr BP, associated with the 4.2 kyr event, propagated from the Mediterranean and Middle East. This led to Harappan site abandonment in the Indus valley and the end of Mature Harappan period. The second drought was a more gradual but longer lasting reduction in summer monsoon rainfall beginning 3.97 kyr BP leading to the further site abandonment at sites in Gujarat, a transition towards a more rural society, and the end of the Late Harappan. The consequences for the new mid to late Holocene Global Boundary Stratotype Section and Point in a stalagmite from Meghalaya are explored.

中文翻译:

全新世中期到晚期过渡的印度洋海温气候:双重干旱假说及其对哈拉潘的影响

摘要。印度河流域及其周围地区的哈拉潘文明的成熟哈拉蓬期在4.3至3.9 BP之间下降,过渡到晚哈拉潘,随后被3.0 BP放弃,通常归因于夏季季风降雨减少。 4.2年事件(4.26-3.97年BP)。然而,尽管发生在地中海和中东的4.2 kyr事件已得到充分记录,但其全球足迹尚未确定,其对季风降雨的影响在很大程度上尚未得到发现。在这项研究中,我们调查了全新世中期至晚期热带环印度洋海洋气候的时空变化。考虑到整个年龄的不确定性,我们在环印度洋海盆的十个高分辨率,精确日期的古水文气候记录上进行了蒙特卡洛主成分分析,所有植物在5至3年BP之间连续或几乎连续生长。结果表明,该区域的主要变异模式是在3.967 kyr BP(±0.095 kyr标准误差)和3.712 kyr BP(±0.092 kyr标准误差)之间干燥,在某些记录中,干燥条件持续至少300年,但别人的永久改变。我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出 结果表明,该区域的主要变异模式是在3.967 kyr BP(±0.095 kyr标准误差)和3.712 kyr BP(±0.092 kyr标准误差)之间干燥,在某些记录中,干燥条件持续至少300年,但别人的永久改变。我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出 结果表明,该区域的主要变异模式是在3.967 kyr BP(±0.095 kyr标准误差)和3.712 kyr BP(±0.092 kyr标准误差)之间干燥,在某些记录中,干燥条件持续至少300年,但别人的永久改变。我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出 在某些记录中,干燥条件持续至少300年,而在干燥条件下至少持续了300年,而在另一些情况下则是永久性的变化。我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出 在某些记录中,干燥条件持续至少300年,而在干燥条件下至少持续了300年,而在另一些情况下则是永久性的变化。我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出 我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出 我们将PC1和干燥事件解释为夏季季风变化的代理。在单个记录中可以看到从4.2到3.9 yr BP的一个更突然的事件,但是它的幅度通常不大,缺乏区域一致性,并且对主成分分析的重要性较小。这一结果与4.2年来发生的夏季季风干旱的流行说法不符,导致哈拉潘文明的衰落。相反,我们提出双重干旱假说。对印度洋次大陆现有的古气候记录,现代气候学,哈拉潘考古遗址的时空演变以及印度洋以及地中海和中东地区上游气候变化的比较表明,连续两次干旱是哈拉潘下降的原因。第一次干旱是从4.26到3.97 yr BP的300年突然的冬季降雨干旱,与4.2 yr事件相关,从地中海和中东传播。这导致印度河谷的哈拉潘遗址被遗弃,哈拉潘成熟期结束。第二次干旱是从3.97 BP开始的夏季季风降雨的逐渐减少,但持续时间更长,导致古吉拉特邦的遗址进一步废弃,向更农村的社会过渡,以及哈拉蓬晚期的终结。探索了梅加拉亚邦石笋中全新世至全新世全球边界地层剖面和点的后果。
更新日期:2020-11-04
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