Брауновский университетИсследование, проведенное исследователями, показало, что характер выпадения осадков в Северной Африке оставался в основном постоянным между 3,5 и 2,5 миллионами лет назад. Этот период ознаменовал серьезный сдвиг в климате Земли: температура в северном полушарии упала, а такие районы, как Гренландия, навсегда покрылись льдом и снегом.
Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, бросают вызов давнему мнению о том, что в этот период Северная Африка была значительно засушливой. Эта идея связана с появлением первого известного вида Homo в летописи окаменелостей, что еще больше опровергает теорию о том, что засуха могла повлиять на раннюю эволюцию человека.
По сравнению с более ранними исследованиями, это исследование использовало более прямой индикатор количества осадков и пришло к другим выводам, анализируя воск из листьев, вырабатываемый наземными растениями.
«Растения производят эти воски в течение летнего вегетационного периода, поэтому они могут служить прямым сигналом о летних дождях», — говорит Брайс Мицунага. Он руководил исследованием, будучи аспирантом кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах в Университете Брауна, а сейчас является научным сотрудником Гарвардского университета. «Мы обнаружили, что даже во время таких больших изменений температуры и оледенения цикл осадков не сильно изменился».
Ранними свидетельствами засухи в Северной Африке являются отложения пыли, обнаруженные в кернах морских отложений, собранных у побережья Западной Африки. Эти отложения содержат окаменелые микроорганизмы, растительный материал и другие маркеры, которые помогают ученым реконструировать климатические условия прошлого. Исследователи наблюдали резкое увеличение содержания континентальной пыли в образцах, образовавшихся в период перехода плиоцен-плейстоцен между 3,5 и 2,5 миллионами лет назад. Увеличение количества пыли было интерпретировано как признак расширения пустыни, скорее всего, из-за ослабления летнего муссона.
В новом исследовании ученые тщательно изучили листовой воск, сохранившийся в кернах отложений, ранее использовавшихся для отслеживания пыли. Листовой воск несет в себе изотопную подпись воды, поглощаемой растением, что отражает количество осадков. Дождевая вода содержит как легкий водород (который не имеет нейтронов), так и тяжелый водород (который имеет один нейтрон). Более тяжелый водород имеет тенденцию выпадать первым во время дождя. Следовательно, листовой воск с более высокой долей легкого водорода предсказывает более длительные и частые дожди.
Анализ воска листьев не показывает четкой тенденции высыхания на границе плиоцена и плейстоцена. Режим летних осадков оставался в основном стабильным по обе стороны границы, что позволяет предположить, что на характер осадков в Африке в то время глобальные климатические изменения (увеличение оледенения и понижение температуры в Северном полушарии) практически не повлияли.
Исследование предполагает, что пыль, обнаруженная в предыдущих исследованиях, может быть вызвана не только изменениями в количестве осадков, но и другими факторами - возможно, изменениями в направлении или силе ветра.
По словам исследователей, полученные результаты имеют ряд последствий для понимания климата прошлого и будущего.
Считается, что уровни углекислого газа на границе плиоцена и плейстоцена аналогичны сегодняшним, хотя и в противоположном направлении (сегодня увеличиваются, затем уменьшаются).
«Если мы сможем понять, как глобальный климат повлиял на водный цикл в тот период истории, тогда мы сможем предсказать будущие осадки в этом и без того испытывающем дефицит воды регионе», — сказал Мицунага.
Полученные результаты поднимают новые вопросы об истории климата Северной Африки и ее влиянии на эволюцию человека, сказал Джим Рассел, профессор кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах Университета Брауна и старший автор исследования. Время так называемой африканской засухи совпадает с появлением окаменелостей ранних предков человекообразных обезьян, в том числе Homo habilis и Paranthropus, что привело к предположению, что более засушливые условия, возможно, побудили людей адаптироваться к прямохождению в новых условиях кормления. Однако это предположение осложняется отсутствием тенденций засушливости на границе плиоцена и плейстоцена.
«Это потребует новых исследований, чтобы определить, когда и почему климат и окружающая среда Африки перешли в более засушливое состояние, а также разработать новые теории, чтобы понять наших предков», — сказал Рассел.
Собрано из /scitechdaily