Novo istraživanje objašnjava kako…

Na visoravni Tassili N’Ajjer u Alžiru, koja je ujedno i najveći nacionalni park u Africi, skriven je jedan od najneobičnijih muzeja na svijetu – muzej na otvorenom s preko 15.000 drevnih gravura i slika, neke od njih starije od 11000 godina. Ove slike pružaju ne samo etnološki, već i klimatološki uvid u prošlost regije.

Zanimljivo je da ove prapovijesne umjetnine ne prikazuju suhu i golu sadašnjost Tassili N’Ajjer, već bujnu savanu, naseljenu slonovima, žirafama, nosorozima i nilskim konjima. Ovi prikazi daju naslutiti da je Sahara nekad bila mnogo drugačije mjesto – najveća topla pustinja na svijetu nekoć je bila živopisna zelena savana.

Kako objašnjava Edward Armstrong Postdoktorski istraživač na Sveučilištu u Helsinkiju, ove umjetnine nas vode u razdoblje od 6.000 do 11.000 godina unazad, poznato kao ‘Zelena Sahara’ ili ‘Vlažno razdoblje Sjeverne Afrike‘. U to doba, Sahara je bila ispunjena šumovitim savanama, s brojnim rijekama i jezerima, čiji tragovi danas leže skriveni u Libiji, Nigeru, Čadu i Maliju.

No, ova transformacija Sahare u zelenu oazu nije bila jedinstveni događaj. Analizom sedimenta iz mora i jezera, znanstvenici su otkrili više od 230 sličnih ‘zelenih’ perioda koji su se događali svakih približno 21.000 godina tijekom posljednjih osam milijuna godina. Ovi periodi igrali su ključnu ulogu u distribuciji i evoluciji vrsta, uključujući migracije ranih ljudi iz Afrike.

Preuređenje atmosferskog sustava

Za ove dramatične promjene klime bilo je potrebno temeljito preuređenje atmosferskog sustava kako bi se suha pustinja pretvorila u oborinsko područje. Većina ranijih klimatskih modela nije uspjela u potpunosti simulirati ove događaje. Međutim, skupina klimatskih modelara i antropologa uspjela je razviti model koji točnije simulira atmosfersku cirkulaciju iznad Sahare i utjecaj vegetacije na oborine. Glavni razlog za povremeno ‘ozelenjavanje’ Sjeverne Afrike su promjene u precesiji Zemljine orbite – blagom ljuljanju planeta tijekom rotacije, što dovodi sjevernu hemisferu bliže Suncu tijekom ljetnih mjeseci.

To je dovelo do toplijih ljeta na sjevernoj hemisferi, omogućujući zraku da zadrži više vlage. Pojačana snaga zapadnoafričkog monsunskog sustava pomaknula je afrički kišni pojas prema sjeveru, povećavajući padaline u Sahari, što je rezultiralo širenjem savane i šumovitih trava, stvarajući opsežna staništa za biljni i životinjski svijet. Ova saznanja naglašavaju osjetljivost Sahare na prošle klimatske promjene i njezin utjecaj na oborine u Sjevernoj Africi. Ovo je od iznimne važnosti za razumijevanje posljedica današnjih klimatskih promjena uzrokovanih ljudskim aktivnostima. Povišene temperature u budućnosti mogle bi dodatno pojačati snagu monsuna, što bi imalo značajne lokalne i globalne posljedice.

Varijacije u Zemljinoj orbiti kao glavni uzrok

Cikličnost vlažnih razdoblja u Sjevernoj Africi, koja se ponavljaju svakih otprilike 21.000 godina, ukazuje na varijacije u Zemljinoj orbiti kao glavni uzrok. Zbog gravitacijskih utjecaja Mjeseca i drugih planeta, Zemljina orbita oko Sunca nije konstantna, već prolazi kroz ciklične promjene na vremenskim skalama od nekoliko tisuća godina. Te promjene, poznate kao Milankovićevi ciklusi, utječu na količinu sunčeve energije koju Zemlja prima.

Uz ekscentričnost Zemljine orbite koja varira na 100.000-godišnjem ciklusu i promjene nagiba Zemljine osi na 41.000-godišnjem ciklusu, odgovorne za ledena doba posljednjih 2,4 milijuna godina, tu je i precesija. Precesija se odnosi na ljuljanje Zemlje na svojoj osi, koje varira na 21.000-godišnjem ciklusu. Sličnost između precesije i vlažnih razdoblja ukazuje na to da je precesija ključni pokretač tih promjena. Precesija utječe na sezonske kontraste, povećavajući ih na jednoj hemisferi, dok ih smanjuje na drugoj. Tijekom toplijih ljetnih mjeseci na sjevernoj hemisferi, povećane oborine u sjevernoj Africi pokretale su vlažnu fazu, što je rezultiralo širenjem vegetacije po regiji.

Istraživanje također pokazuje da vlažna razdoblja nisu nastupila tijekom ledenih doba, kada su veliki ledeni pokrovi prekrivali veći dio polarnih regija. To je zbog toga što su ti ledeni pokrovi hladili atmosferu, neutralizirajući utjecaj precesije i suzbijajući ekspanziju afričkog monsunskog sustava.

Ledena doba su pokretana ciklusom ekscentričnosti, koji određuje koliko je kružna Zemljina orbita oko Sunca. Stoga, novi nalazi pokazuju da ekscentričnost neizravno utječe na veličinu vlažnih razdoblja putem svog utjecaja na ledenjake, ističući prvi put značajnu vezu između ovih udaljenih visokih geografskih širina i tropskih regija.

Sahara služi kao vrata koja kontroliraju migraciju vrsta između sjeverne i sub-saharske Afrike, i unutar i izvan kontinenta. Ta vrata su bila otvorena kada je Sahara bila zelena, a zatvorena kada su prevladavale pustinje. Novi rezultati otkrivaju osjetljivost ovih ‘vrata’ na Zemljinu orbitu oko Sunca. Također pokazuju da su ledenjaci možda ograničavali migraciju vrsta tijekom glacijalnih razdoblja u posljednjih 800.000 godina.

Sposobnost stručnjaka da modeliraju afrička vlažna razdoblja može im pomoći u razumijevanju izmjena vlažnih i suhih faza. Ove promjene su imale značajne posljedice za migraciju i evoluciju vrsta, uključujući i ljudske populacije, unutar i izvan Afrike. Daljnje istraživanje i razvoj modela pružaju alate za bolje razumijevanje i predviđanje budućih promjena u vegetaciji i klimi kao odgovor na klimatske promjene, te njihov utjecaj na okoliš.

Napredak u modeliranju kako će zagrijavanje klime utjecati na oborine i vegetaciju u Saharskoj regiji, kao i šire društvene posljedice takvih promjena, od ključne je važnosti. Ova saznanja nisu samo bitna za razumijevanje prošlosti, već i za planiranje i prilagodbu na buduće klimatske promjene koje će neizbježno utjecati na život na našem planetu.

Kosmos