Африка резко высохла 5500 лет назад – новое исследование может предупредить о будущих переломных моментах климата

Около пяти с половиной тысячелетий назад Северная Африка претерпела драматическую трансформацию. Пустыня Сахара расширилась, а луга, леса и озера, излюбленные людьми, исчезли. Люди были вынуждены отступить в горы, оазисы, долину и дельту Нила.

Поскольку относительно большое и рассредоточенное население было вытеснено на меньшие и более плодородные территории, ему необходимо было найти новые способы производства продуктов питания и организации общества. Вскоре после этого возникла одна из первых великих цивилизаций мира – Древний Египет .

Этот переход от самого последнего «африканского влажного периода», который длился от 15 000 до 5 500 лет назад, к нынешним засушливым условиям в Северной Африке, является самым ярким примером переломного момента климата в новейшей геологической истории. Переломные точки климата — это пороговые значения, превышение которых приводит к резкому изменению климата и переходу к новому стабильному климату.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что до того, как Северная Африка высохла, ее климат «колебался» между двумя стабильными климатическими состояниями, прежде чем окончательно измениться. Впервые такое мерцание наблюдалось в прошлом Земли. И это предполагает, что места с весьма изменчивыми циклами изменения климата сегодня могут в некоторых случаях двигаться к собственным переломным моментам.

Будут ли у нас какие-либо предупреждения о переломных моментах климата, является сегодня одной из самых больших проблем ученых-климатологов. Когда мы преодолеем глобальное потепление на 1,5˚C, наиболее вероятными переломными моментами станут разрушение ледниковых щитов в Гренландии или Антарктиде, отмирание тропических коралловых рифов или резкое таяние вечной мерзлоты в Арктике.

Некоторые говорят, что появятся предупреждающие знаки об этих серьезных климатических изменениях . Однако они во многом зависят от фактического типа переломного момента, и поэтому интерпретация этих сигналов затруднена. Один из больших вопросов заключается в том, будут ли переломные моменты характеризоваться мерцанием или климат сначала станет более стабильным, а затем опрокинется в одночасье.

620 000 лет экологической истории

Для дальнейшего расследования мы собрали международную команду ученых и отправились в бассейн Чу-Бахир на юге Эфиопии. Во время последнего влажного периода в Африке здесь было обширное озеро, а отложения отложений глубиной в несколько километров под дном озера очень точно отражают историю климатических колебаний уровня озера.

Сегодня озеро практически исчезло, и месторождения можно бурить относительно дешево, без необходимости использования буровой установки на плавучей платформе или буровом корабле . Мы пробурили 280 метров ниже дна высохшего озера – почти на такую ​​же глубину, как высота Эйфелевой башни – и извлекли сотни трубок грязи диаметром около 10 сантиметров.

Бурение отложений древнего озера в Чу-Бахир. Асфавоссен Асрат

Собранные вмести эти трубки образуют так называемое ядро ​​осадка. Это ядро ​​содержит жизненно важную химическую и биологическую информацию, которая фиксирует последние 620 000 лет восточноафриканского климата и истории окружающей среды .

Теперь мы знаем, что в конце влажного периода в Африке было около 1000 лет, в течение которых климат регулярно чередовался между очень сухим и влажным.

Всего мы наблюдали как минимум 14 засушливых фаз , каждая из которых длилась от 20 до 80 лет и повторялась с интервалом около 160 лет. Позже было семь влажных фаз аналогичной продолжительности и частоты. Наконец, около 5500 лет назад сухой климат воцарился навсегда.

Климат мерцает

Эти высокочастотные, экстремальные влажные и сухие колебания представляют собой ярко выраженное климатическое мерцание. Такое мерцание можно смоделировать в компьютерных программах моделирования климата , а также оно наблюдалось при более ранних климатических изменениях в Чу-Бахире.

Мы видим те же типы мерцаний во время предыдущего перехода от влажного к сухому климату около 379 000 лет назад в том же ядре отложений. Это выглядит как идеальная копия переходного периода в конце влажного периода Африки.

Это важно, поскольку этот переход был естественным, поскольку произошел задолго до того, как человек начал оказывать какое-либо влияние на окружающую среду. Знание того, что такое изменение может произойти естественным образом, противоречит аргументу некоторых ученых о том, что внедрение животноводства и новых сельскохозяйственных технологий могло ускорить окончание последнего влажного периода в Африке.

И наоборот, люди в регионе, несомненно, пострадали от изменения климата. Мерцание имело бы драматические последствия, легко заметные даже одному человеку, по сравнению с медленным изменением климата, охватывающим десятки поколений.

Возможно, это могло бы объяснить, почему археологические находки в регионе настолько различны и даже противоречивы во времена переходного периода. Люди отступили во время засушливых фаз, а затем возвращались в периоды возрастания влажности. В конце концов, ониотступили в места, которые были постоянно влажными, в частности , в долину Нила.

Подтверждение того, что колебания климата являются предвестниками серьезных климатических изменений, важно, поскольку оно также может дать представление о возможных сигналах раннего предупреждения о крупных изменениях климата в будущем.

Похоже, что очень изменчивые климатические условия, такие как быстрые циклы влажности и засухи, могут предупреждать о значительном сдвиге в климатической системе. Выявление этих предшественников сейчас может дать нам необходимое предупреждение о том, что будущее потепление приведет нас к одному из шестнадцати выявленных критических переломных моментов климата.

Это особенно важно для таких регионов, как Восточная Африка, где почти 500 миллионов человек уже сильно уязвимы к последствиям изменения климата, таким как засуха.