考古学家们还竭力想解答一个最令人困惑的问题：佩特拉为什么被遗弃？即便它失去了对商道的控制权，仍然可以幸存下来，那么为什么它又没有幸存下来呢？据分析，导致佩特拉城衰亡的可能是天灾。公元363年，一场地震重击了佩特拉城，震后，许多建筑沦为废墟，房屋的主人们嫌麻烦，不愿打扫清理碎石，宁愿在震倒的建筑前重建房屋，这是城市财富与秩序开始衰退的迹象，公元551年，佩特拉城再次遭受严重地震，也许那次地震震塌了拜占庭教堂；随后教堂又受到震后蔓延全城的大火袭击，羊皮纸卷也就在火灾中被毁坏了。
然而为什么许多城市都能在地震和火灾之后重建，而佩特拉却不能呢？1991年，一群亚利桑那的科学家们给出了答案，他们研究过那些鼠和兔等啮齿类动物的贝冢也就是巢穴。这类动物都惯于收集棍子、植物、骨头以及粪便一类的东西。动物的巢穴被它们的尿水浸透，尿中的化学物质硬化，便可形成一种胶状物质，防止穴中的东西腐烂。
尤如一个揭示历史的时间仓库
每一个贝冢都盛满了贝冢形成年代的植物和花粉的标本，尤如一个揭示历史的时间仓库。科学家们研究了大量的佩特拉贝冢，发现在早期的纳巴泰人时代，橡树林遍布佩特拉四周的山地；然而到了罗马时代，大量的森林消失了。人们为了建房和获取燃料砍伐了大量的木材，致使林区衰变成为灌木林草坡带；到了公元900年，这种衰退进一步恶化，过分地放牧羊群使灌木林和草地也消失了，这个地区逐渐沦为沙漠。
科学家们认为环境恶化是导致佩特拉衰亡的因素之一：当周围的环境再也无法为庞大的人口提供足够的食物和燃料时，城市就彻底消亡了。佩特拉如同一本仅被读过几页的书，在发现拜占庭教堂之后不久，人们又留意到了一根拔地而起的花岗岩石柱。
约旦国境内没有花岗石，肯定来自埃及。看着那根花岗石柱，人们常常在想，地下面究竟埋藏着什么。一座皇宫？一座教堂，无论走到佩特拉城的何处，都会面对这样一些谜。
