Abstract Human activity has fundamentally altered wildfire on Earth, creating serious consequences for human health, global biodiversity, and climate change. However, it remains difficult to predict fire interactions with land use, management, and climate change, representing a serious knowledge gap and vulnerability. We used expert assessment to combine opinions about past and future fire regimes from 98 wildfire researchers. We asked for quantitative and qualitative assessments of the frequency, type, and implications of fire regime change from the beginning of the Holocene through the year 2300. Respondents indicated that direct human activity was already influencing wildfires locally since at least ~ 12,000 years BP, though natural climate variability remained the dominant driver of fire regime until around 5000 years BP. Responses showed a ten-fold increase in the rate of wildfire regime change during the last 250 years compared with the rest of the Holocene, corresponding first with the intensification and extensification of land use and later with anthropogenic climate change. Looking to the future, fire regimes were predicted to intensify, with increases in fire frequency, severity, and/or size in all biomes except grassland ecosystems. Fire regime showed quite different climate sensitivities across biomes, but the likelihood of fire regime change increased with higher greenhouse gas emission scenarios for all biomes. Biodiversity, carbon storage, and other ecosystem services were predicted to decrease for most biomes under higher emission scenarios. We present recommendations for adaptation and mitigation under emerging fire regimes, concluding that management options are seriously constrained under higher emission scenarios.

Abstract First analysis of stable isotopes in rye from northern and eastern Germany provides insights into the early history of rye cultivation from the migration to the late medieval period. A comparison of the δ 15 N with modern experiments reveals that already the early cultivation involved the practice of intensive manuring. The intensity of manuring does not demonstrate a discernible trend over time but high variability. In some instances, it is likely that rye was cultivated as part of a rotation cultivation system including manuring. Through its δ 34 S values some rye turned out to be manured with marine peats. Rye, reputed to be a frugal crop, was cultivated on poor sandy soils to a limited extent only. Statistically significant correlation between the 13 C content and yields demonstrates that the highest yield success on dwelling mounds was achieved, while the majority of fields on dry sandy soils yielded in relation only 40 to 70 %. Manured rye facilitated the emergence of multi-headed village communities and towns and stabilized the political power systems. The cultivation on mounds flooded by winter storm surges emphasises that summer rye was initially cultivated, before winter-rye became the dominating crop in Germany until the mid-20th century.

Abstract The Ural Mountains represent a distinctive bioecological and climatic boundary between Europe and Asia, simultaneously uniting them through cultural, ethnic, and economic ties throughout history. To investigate these complex human-environment interactions during the last ~ 10,000, we obtained a peat core Shabunichi-1 and analyzed it using AMS radiocarbon dating, loss-on-ignition, pollen, non-pollen palynomorphs, micro- and macrocharcoal analyses. Our palaeoecological study demonstrate that climate and frequent fires were the main drivers of ecosystem change until ~ 4,000 cal bp . Dry climate conditions between ~ 9,300 and 7,400 cal bp resulted in the dominance of pine-birch forest-steppe as well as frequent local fires. Subsequent climate humification led to the expansion of broad-leaved-dark coniferous forests and a change in the fire regime, reducing the frequency and/or severity of fire events between ~ 7,400 and 5,100 cal bp . The peak in climatic humidity was reached between 5,100 and 3,900 cal bp , which favored the development of spruce forests with a greater admixture of broad-leaved species. After ~ 4,000 cal bp , anthropogenic impacts began to shape the appearance of regional ecosystems culminating in the maximum landscape openness during the Bronze and Iron Ages. The activities of Bronze Age cultures and the emergence of metallurgy and pastoralism in the region led to the strong decline of spruce forests and the spread of secondary pine-birch formations and meadows. Human impact during the Iron Age and the emergence of agriculture in the region caused the largest local fires and the reduction of interfluvial forests. Despite humans becoming the primary driver of ecosystem change in the second half of the Middle and Late Holocene, climate continued to play a critical role in triggering cultural transformations and migration processes in the region.

In contrast to animal foods, wild plants often require long, multistep processing techniques that involve significant cognitive skills and advanced toolkits to perform. These costs are thought to have hindered how hominins used these foods and delayed their adoption into our diets. Through the analysis of starch grains preserved on basalt anvils and percussors, we demonstrate that a wide variety of plants were processed by Middle Pleistocene hominins at the site of Gesher Benot Ya’aqov in Israel, at least 780,000 y ago. These results further indicate the advanced cognitive abilities of our early ancestors, including their ability to collect plants from varying distances and from a wide range of habitats and to mechanically process them using percussive tools.