Hydroclimate variability in the low-elevation Atacama Desert over the last 2500 yr

Abstract

Abstract. Paleoclimate reconstructions reveal that Earth system has experienced sub-millennial scale climate changes over the past two millennia in response to internal/external forcing. Although sub-millennial hydroclimate fluctuations have been detected in the central Andes during this interval, the timing, magnitude, extent and direction of change of these events remain poorly defined. Here, we present a reconstruction of hydroclimate variations on the Pacific slope of the central Andes based on exceptionally wellpreserved plant macrofossils and associated archaeological remains from a hyperarid drainage (Quebrada Maní, ∼21 • S, 1000 m a.s.l.) in the Atacama Desert. During the late Holocene, riparian ecosystems and farming social groups flourished in the hyperarid Atacama core as surface water availability increased throughout this presently sterile landscape. Twenty-six radiocarbon dates indicate that these events occurred between 1050-680, 1615-1350 and 2500-2040 cal yr BP. Regional comparisons with rodent middens and other records suggest that these events were synchronous with pluvial stages detected at higher-elevations in the central Andes over the last 2500 yr. These hydroclimate changes also coincide with periods of pronounced SST gradients in the Tropical Pacific (La Niña-like mode), conditions that are conducive to significantly increased rainfall in the central Andean highlands and flood events in the low-elevation watersheds at inter-annual timescales. Our findings indicate that the positive anomalies in the hyperarid Atacama over the past 2500 yr represent a regional response of the central Andean climate system to changes in the global hydrological cycle at centennial timescales. Furthermore, our results provide support for the role of tropical Pacific sea surface temperature gradient changes as the primary mechanism responsible for climate fluctuations in the central Andes. Finally, our results constitute independent evidence for comprehending the major trends in cultural evolution of prehistoric peoples that inhabited the region.

Loco or no Loco? Holocene Climatic Fluctuations, Human Demography, and Community Based Management of Coastal Resources in Northern Chile

“…This is particularly true for the coastal Atacama Desert, where shellfish are abundant, easy to catch as they live in large aggregations either on tidally exposed rocks or sandy beaches, and are not subject to seasonal variations, although when affected by warm El Niño events, new species show up in replacement within a short period of time. This is in stark contrast with the Atacama Desert inland resources (plant and animals), which were scarce, highly unpredictable, and spread out over such large areas that people were almost completely circumscribed to coastal habitats until the late Holocene (Grosjean et al, 2007;Gayo et al, 2012Gayo et al, , 2015Santoro et al, 2017). Moreover, inland camps were maintained by seafood transported from the coast up to 20-30 km (Núñez, 1986b).…”

Estudio de la relación polen-vegetación actual en el Norte de Chile, en el transecto Pozo Almonte-Salar de Huasco (20º15’S/69º06’O)

“…Durante el Cuaternario Tardío, la región evidenció una serie de cambios en las condiciones ambientales, relacionados con variaciones en los montos de precipitación con una tendencia general hacia condiciones más secas desde el último periodo glacial hasta la actualidad (Latorre et al 2005, Gayo et al 2012. Así, durante una de las fases más húmedas del Pleistoceno Tardío (14.000-9.000 años antes del presente) junto con un aumento en las precipitaciones se registró un descenso de los pisos superiores de vegetación de cerca de 1.000 m, siguiendo el gradiente de humedad decreciente hacia bajas altitudes (Maldonado et al 2005) y una importante densidad de ocupación humana alrededor de 10.000 años antes del presente (ej.…”

“…Núñez & Grosjean,1994, Santoro et al 2011, Latorre et al 2013. Durante el Holoceno medio se constató una fase aún más árida que la actual (Grosjean et al 2001, 2003, Pueyo et al 2011 seguida de fases más húmedas durante el Holoceno tardío (Gayo et al 2012). Finalmente, la introducción de especies vegetales y animales exóticos en tiempos más recientes (Jaksic et al 1997) sumadas a una fuerte actividad antrópica han terminado de modificar el paisaje (Villagrán & Castro 2004).…”

Condiciones Paleovegetacionales Y Asentamientos Humanos Durante El Formativo Temprano: Análisis De Polen Del Sitio Tulán-85 (1.530/1.260-460/420 Años Cal. A.C.), Cuenca Del Salar De Atacama

“…a.C. a lo largo de un escenario regional, como se advierte también a unos 460 km al sur de Miscanti, en la laguna altoandina Negro Francisco, donde las condiciones favorables se habrían iniciado al mismo tiempo (Grosjean et al 1997). Este fenómeno se observa también hacia el norte, en la puna seca, donde se incrementa la humedad en relación con el período anterior (Gayó et al 2012).…”

“…El retorno de condiciones más húmedas durante el Holoceno Tardío a lo largo de una amplia escala macrorregional (Gayó et al 2012;Núñez et al 2002), es coincidente con el incremento de las instalaciones humanas durante el Formativo Temprano del transecto Tulán (Figura 1), asociadas a prácticas dominantes de caza y crianza de camélidos relacionadas con recursos forrajeros óptimos, en sincronía con otros asentamientos complejos localizados en las tierras altas del Centro Sur andino (López et al 2013;Núñez y Santoro 2011;Núñez et al 2002Núñez et al , 2006. En este sentido, los análisis interdisciplinarios derivados del amplio espectro geográfico requieren incorporar también otros estudios de carácter microespaciales orientados a evaluar estas variaciones en secuencias locales con enfoques complementarios, que en este caso se orientan a identificar a través del polen posibles fluctuaciones de eventos áridos y húmedos, en un asentamiento característico de la Fase Tilocalar (Tulán-85).…”