Charring effects on stable carbon and nitrogen isotope values on C4 plants: Inferences for archaeological investigations

Experimental studies demonstrated that charring affects stable isotope values of plant remains. Therefore, it is necessary to consider the impact of charring to reliably interpret δ13C and δ15N values in archaeobotanical remains before using this approach to reconstruct past water management, paleoclimatic changes, and infer paleodietary patterns. Research so far has focused mostly on C3 plants while the charring effect on C4 plants is less understood. This study explored the effects of charring on δ13C, δ15N, %C, %N, and C:N in grains of two C4 species, Sorghum bicolor (L.) Moench (NADP-ME) and Cenchrus americanus (L.) Morrone (heterotypic synonym Pennisetum glaucum (L.) R.Br.) (NAD-ME), grown under the same controlled environmental conditions (watering, light, atmospheric humidity). Sorghum and pearl millet grains were charred from 1 to 3 h at 200–300 °C. Comparing first the uncharred grains, the results show that sorghum has lower δ15N and higher δ13C values than pearl millet. This evidence is also recorded in the charred grains. The charring experiments indicate that the temperature to which the grains are exposed has a higher impact than time on the preservation, mass loss, %C, %N, C:N, and δ13C and δ15N values. Every 50 °C of increase resulted in significant increases of δ15N (+0.37‰) and of δ13C (+0.06‰) values. Increasing the duration of charring to 3 h resulted in significant changes of δ15N (+0.17‰) and no significant changes for δ13C (−0.04‰) values. The average charring effects estimated in our experiment is 0.27‰ (95% CI between −0.02 and 0.56) for δ15N and −0.18‰ (95% CI between −0.30 and −0.06‰) for δ13C. Considering the average values, our data show that pearl millet is more affected by charring than sorghum; however, according to the standard deviations, sorghum shows a greater variability charring effect than pearl millet. This study provides new information to correctly assessing the isotopic values obtained from ancient C4 crops, providing a charring offset specific for C4 plants. Furthermore, it suggests that NAD-ME and NADP-ME species present isotopic differences under the same growing conditions and this must be taken into account in analytical works on ancient C4 crops.This work was funded by the ERC Staring Grant RAINDROPS (G.A. n 759800) under the Horizon 2020 program of the European Commission. CASEs is a Quality Research Group funded by the Government of Catalonia (SGR00950-2021)

Un método de bajo costo para el análisis automatizado de escamas

El análisis de escamas mediante inspección ocular y mediciones directas demanda muchas horas de labor, además de resultar profundamente tedioso. En la actualidad existen sofisticadas herramientas para la cuantificación automatizada de los patrones de fijación de calcio en escamas y otolitos que combinan instrumentos ópticos con cámaras de video digitales y con software para análisis de imágenes específicamente diseñado para interpretar las clásicas bandas encontradas en estas estructuras. Sin embargo, el costo de los instrumentos y software ofrecidos comercialmente es muy elevado y está fuera del alcance del típico presupuesto que maneja un grupo de investigación ecológica en nuestro país. En este trabajo se logró desarrollar una herramienta eficiente y económica para el estudio del crecimiento a partir del análisis de escamas. Las técnicas desarrolladas permiten efectuar conteos de annuli y circuli, como así también realizar todas las mediciones que permiten posicionar estas estructuras en las escamas, brindando la posibilidad de desarrollar una amplia gama de análisis referidos al crecimiento. Los elementos utilizados están generalmente disponibles en un laboratorio típico (computadora y planilla de cálculo), pueden construirse a un bajo costo (prensa térmica de escamas), o pueden obtenerse en forma gratuita por medio de Internet como por ejemplo el software Scion ( Scion corporation, USA, adquisición libre en www.scioncorp.com ) para el análisis de imágenes.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet" (ILPLA

Un método de bajo costo para el análisis automatizado de escamas

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Un método de bajo costo para el análisis automatizado de escamas

El análisis de escamas mediante inspección ocular y mediciones directas demanda muchas horas de labor, además de resultar profundamente tedioso. En la actualidad existen sofisticadas herramientas para la cuantificación automatizada de los patrones de fijación de calcio en escamas y otolitos que combinan instrumentos ópticos con cámaras de video digitales y con software para análisis de imágenes específicamente diseñado para interpretar las clásicas bandas encontradas en estas estructuras. Sin embargo, el costo de los instrumentos y software ofrecidos comercialmente es muy elevado y está fuera del alcance del típico presupuesto que maneja un grupo de investigación ecológica en nuestro país. En este trabajo se logró desarrollar una herramienta eficiente y económica para el estudio del crecimiento a partir del análisis de escamas. Las técnicas desarrolladas permiten efectuar conteos de annuli y circuli, como así también realizar todas las mediciones que permiten posicionar estas estructuras en las escamas, brindando la posibilidad de desarrollar una amplia gama de análisis referidos al crecimiento. Los elementos utilizados están generalmente disponibles en un laboratorio típico (computadora y planilla de cálculo), pueden construirse a un bajo costo (prensa térmica de escamas), o pueden obtenerse en forma gratuita por medio de Internet como por ejemplo el software Scion ( Scion corporation, USA, adquisición libre en www.scioncorp.com ) para el análisis de imágenes.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Instituto de Limnología "Dr. Raul A. Ringuelet" (ILPLA

The unexpected land use: rain-fed agriculture in drylands

Although excluded from most maps of current and past land use, dryland rain-fed (non-irrigated) agriculture has been and is pivotal to enhance resilience of human communities, and understand land-atmosphere interactions and regional climate in many parts of the world

Adaptation to Variable Environments, Resilience to Climate Change: Investigating land, water and settlement in Indus northwest India

This paper explores the nature and dynamics of adaptation and resilience in the face of a diverse and varied environmental and ecological context using the case study of South Asia’s Indus Civilization (ca. 3000–1300 BC). Most early complex societies developed in regions where the climatic parameters faced by ancient subsistence farmers were varied but rain falls primarily in one season. In contrast, the Indus Civilization developed in a specific environmental context that spanned a very distinct environmental threshold, where winter and summer rainfall systems overlap. There is now evidence to show that this region was directly subject to climate change during the period when the Indus Civilization was at its height (ca. 2500–1900 BC). The Indus Civilization, therefore, provides a unique opportunity to understand how an ancient society coped with diverse and varied ecologies and change in the fundamental environmental parameters. This paper integrates research carried out as part of the Land, Water and Settlement project in northwest India between 2007 and 2014. Although coming from only one of the regions occupied by Indus populations, these data necessitate the reconsideration of several prevailing views about the Indus Civilization as a whole and invigorate discussion about human-environment interactions and their relationship to processes of cultural transformation.UKIERI, NERC, AHRC, British Academy, McDonald Institut

Global overview of the management of acute cholecystitis during the COVID-19 pandemic (CHOLECOVID study)

There was no funding support for this study. Disclosure. The authors declare no conflict of interest.Peer reviewedPublisher PD

Global overview of the management of acute cholecystitis during the COVID-19 pandemic (CHOLECOVID study)

Background: This study provides a global overview of the management of patients with acute cholecystitis during the initial phase of the COVID-19 pandemic. Methods: CHOLECOVID is an international, multicentre, observational comparative study of patients admitted to hospital with acute cholecystitis during the COVID-19 pandemic. Data on management were collected for a 2-month study interval coincident with the WHO declaration of the SARS-CoV-2 pandemic and compared with an equivalent pre-pandemic time interval. Mediation analysis examined the influence of SARS-COV-2 infection on 30-day mortality. Results: This study collected data on 9783 patients with acute cholecystitis admitted to 247 hospitals across the world. The pandemic was associated with reduced availability of surgical workforce and operating facilities globally, a significant shift to worse severity of disease, and increased use of conservative management. There was a reduction (both absolute and proportionate) in the number of patients undergoing cholecystectomy from 3095 patients (56.2 per cent) pre-pandemic to 1998 patients (46.2 per cent) during the pandemic but there was no difference in 30-day all-cause mortality after cholecystectomy comparing the pre-pandemic interval with the pandemic (13 patients (0.4 per cent) pre-pandemic to 13 patients (0.6 per cent) pandemic; P = 0.355). In mediation analysis, an admission with acute cholecystitis during the pandemic was associated with a non-significant increased risk of death (OR 1.29, 95 per cent c.i. 0.93 to 1.79, P = 0.121). Conclusion: CHOLECOVID provides a unique overview of the treatment of patients with cholecystitis across the globe during the first months of the SARS-CoV-2 pandemic. The study highlights the need for system resilience in retention of elective surgical activity. Cholecystectomy was associated with a low risk of mortality and deferral of treatment results in an increase in avoidable morbidity that represents the non-COVID cost of this pandemic