Tuy nhiên, đôi khi việc ướp xác cũng xảy ra trong những hoàn cảnh vô cùng khắc nghiệt.

Xác ướp sa mạc

Điều quan trọng của quá trình ướp xác tự nhiên là phá vỡ các giai đoạn phân hủy tự nhiên bằng cách gây khó khăn cho những vi sinh vật và enzym phân giải cơ thể sau khi chết. Điều này có thể đạt được thông qua điều kiện cực lạnh, cực khô, môi trường giàu axit hoặc không có oxy.

Trong điều kiện khô cằn, cơ thể con người có thể tự chuyển thành xác ướp nếu thiếu nước. Với môi trường cực kỳ khô nóng, cơ thể có khả năng mất nước đủ nhanh trước khi các vi sinh vật và enzym kịp phân giải đa số mô, giúp bảo tồn cơ thể trong tình trạng tương đối tốt.

Trong cuốn sách “Taphonomy of Human Remains: Forensic Analysis of the Dead and the Depositional Environment”, nhóm tác giả Eline M. J. Schotsmans, Nicholas Márquez-Grant, Shari L. Forbes giải thích phần lớn enzym hoạt động trong môi trường có nước.

Do đó, việc thiếu nước sẽ dẫn đến việc chậm phân hủy, thậm chí khiến quá trình này dừng lại. Trong ướp xác tự phát, quá trình mất nước tự nhiên của cơ thể diễn ra nhanh hơn so với sự phát triển của hoạt động enzym.

Tuy nhiên, không phải lúc nào cơ thể cũng thoát nước đồng đều. Một số bộ phận như bàn tay và cơ quan sinh dục sẽ mất nước tương đối nhanh nhưng những cơ quan nội tạng như tim sẽ cần nhiều thời gian hơn.

Một ví dụ nổi tiếng về xác ướp sa mạc là các xác ướp của người Chinchorro trên sa mạc Atacama. Đây được xem là bằng chứng khảo cổ học lâu đời nhất được biết đến về việc ướp xác nhân tạo của các thi thể. Cho đến nay, hơn 300 xác ướp kiểu này đã được tìm thấy, bao gồm các xác ướp sơn màu đỏ, màu đen hoặc băng kín.

Nhiều khả năng một số thi thể được chủ động ướp xác với niên đại lên tới 7.000 năm - lâu đời hơn 2.000 năm so với xác ướp Ai Cập cổ xưa nhất. Tuy nhiên, những xác ướp cổ xưa hơn được cho là hình thành tự nhiên do môi trường sa mạc, có thể lên tới 9.000 năm tuổi.

Xác ướp đầm lầy

Một cách hiệu quả khác để quá trình ướp xác tự nhiên diễn ra là đặt cơ thể vào trong đầm lầy than bùn. Một số lượng lớn xác ướp đầm lầy như vậy được phát hiện tại phía Bắc châu Âu, đặc biệt là Đan Mạch, Đức, Hà Lan, Thụy Điển, Ba Lan, Ireland và Anh.

Nếu ngâm trong đầm lầy than bùn, cơ thể sẽ tiếp xúc với nước lạnh có tính axit cao và thiếu oxy. Bên cạnh đó, một số phản ứng hóa học độc đáo tại đây sẽ thúc đẩy quá trình hóa xác ướp.

Theo cuốn “Taphonomy of Human Remains: Forensic Analysis of the Dead and the Depositional Environment”, một yếu tố then chốt là loại thực vật đặc trưng trong các đầm lầy than bùn. Những nơi này có đặc điểm là có rêu Sphagnum, mọc trên bề mặt đầm lầy. Các lớp dưới của đầm lầy chứa đầy Sphagnum phân hủy.

Khi chết, rêu giải phóng một loại polysaccharide (đường đa) gọi là sphagnan, có những tính chất giúp loại bỏ ion kim loại khỏi một dung dịch. Kết quả là, một số ion kim loại như sắt, đồng hoặc kẽm không còn chỗ cho vi khuẩn, khiến chúng mất đi nguồn dinh dưỡng quan trọng.

Những điều kiện khắc nghiệt trên ngăn cản vi sinh vật bắt đầu phân hủy, dù xương cuối cùng sẽ bị ăn mòn trong môi trường axit. Kết quả là cơ thể chuyển thành màu nâu, giữ được da, tóc và móng.

Một trong những ví dụ về xác ướp đầm lầy nổi tiếng nhất là người Tollund (Tollund Man), được những người đào than bùn ở bán đảo Jutland, Đan Mạch, tình cờ phát hiện vào khoảng những năm 1950. Khi lần đầu thấy xác ướp, mọi người tưởng rằng đó là cậu bé mới mất tích trong vùng. Tuy nhiên, kết quả khám nghiệm cho thấy xác ướp này cổ xưa hơn gấp nhiều lần, có niên đại lên tới 2.400 năm.

Xác ướp ở trong tình trạng tốt đến mức các nhà khoa học thậm chí còn biết được bữa ăn cuối cùng của ông gồm những gì. Ông chết ở độ tuổi 30 - 40 trong một nghi thức hiến tế người.

Tollund Man bị treo cổ và đặt ở tư thế ngủ trong hố than bùn. Đây là cách xử lý xác đặc biệt bởi phần lớn người chết tại đây vào thời điểm đó bị hỏa thiêu và chôn dưới đất khô.

Xác ướp Tollund Man được đặt ở tư thế ngủ trong hố than bùn.

Xác ướp băng

Điều kiện lạnh và băng giá cũng là môi trường lý tưởng cho quá trình ướp xác tự nhiên, giống như việc bỏ một miếng thịt vào ngăn đông của tủ lạnh. Đa số enzym gắn liền với quá trình phân hủy sẽ không hoạt động ở nhiệt độ dưới 0 độ C, nên chúng không thể phân hủy các mô cơ thể.

Xác ướp Người băng Otzi là ví dụ điển hình về loại xác ướp tự nhiên này. Thi thể của ông được phát hiện trên dãy Alps, khu vực biên giới Áo - Italy vào năm 1991. Ban đầu, các nhà chức trách Áo cho rằng đây là thi thể của một vận động viên leo núi hiện đại vì cơ thể được bảo quản quá tốt. Tuy nhiên, người đàn ông này đã chết cách đây khoảng 5.300 năm.

Nhiệt độ toàn cầu tăng cao đang khiến nhiều sông băng, chỏm băng và lớp băng vĩnh cửu tan chảy. Điều này đồng nghĩa trong tương lai, nhân loại sẽ phát hiện nhiều xác ướp như Người băng Otzi. Thậm chí, các nhà khoa học tin rằng chúng ta sẽ tìm thấy xác ướp của người Neanderthal.