Για τους περισσότερους ανθρώπους, η Σαχάρα είναι ατελείωτη άμμος, ζεστή και ένα από τα πιο σκληρά περιβάλλοντα στη Γη. Η γεωλογία, ωστόσο, λέει μια εντυπωσιακά διαφορετική ιστορία. Κάτω από τους αμμόλοφους βρίσκονται απομεινάρια αρχαίων ποταμών, τεράστιων λιμνών και οικοσυστημάτων που κάποτε στήριζαν ιπποπόταμους, αλιγάτορες και ακμάζουσες ανθρώπινες κοινότητες. Οι επιστήμονες γνωρίζουν τώρα ότι αυτές οι δραματικές αλλαγές δεν είναι τυχαία γεγονότα, αλλά μέρος των φυσικών κλιματικών ρυθμών που έχουν αναδιαμορφώσει τη Βόρεια Αφρική εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Νέα έρευνα, σε συνδυασμό με δορυφορικές ανακαλύψεις και στοιχεία που διατηρούνται σε θαλάσσια ιζήματα, δείχνει γιατί η μεγαλύτερη καυτή έρημος του κόσμου έγινε πράσινη ξανά και ξανά, γιατί αυτά τα εύφορα τοπία διήρκεσαν για χιλιάδες χρόνια και γιατί η πρόβλεψη της επόμενης Πράσινης Σαχάρας είναι πολύ πιο περίπλοκη από την εκτίμηση της περιφοράς της Γης κατά άλλα 20.000 χρόνια.
Γιατί η ζάχαρη γίνεται πράσινη κάθε 20.000 χρόνια;
Σύμφωνα με διάφορες αναφορές και το MIT News (2019), τα υγρά διαστήματα στη Σαχάρα επιστρέφουν περίπου κάθε 20.000 χρόνια. Αυτός ο αριθμός οφείλεται στη μακροπρόθεσμη κίνηση της Γης που είναι γνωστή ως αξονική μετάπτωση, η οποία είναι μια σταδιακή αλλαγή στην κατεύθυνση του άξονα περιστροφής του πλανήτη. Καθώς η κατεύθυνση της Γης αλλάζει σταδιακά, ο χρόνος των εποχών αλλάζει ανάλογα με τη θέση των πλανητών γύρω από τον Ήλιο. Ορισμένα σημεία λαμβάνουν ισχυρότερο ηλιακό φως το βόρειο καλοκαίρι επειδή συμβαίνει όταν η Γη είναι ελαφρώς πιο κοντά στον Ήλιο. Αυτή η επιπλέον θέρμανση έχει πολύ περισσότερες επιπτώσεις από τη θερμοκρασία. Σε όλη τη Βόρεια Αφρική, η ζεστή γη παρέχει μια έντονη αντίθεση με τις γύρω θάλασσες. Αυτό ενισχύει τον αφρικανικό καλοκαιρινό μουσώνα, επιτρέποντας στον υγρό αέρα να μετακινηθεί πολύ πιο βόρεια από ό,τι τώρα. Οι βροχές φτάνουν σε περιοχές που είναι πλέον σχεδόν εξ ολοκλήρου ξηρές και υποστηρίζουν τη βλάστηση, τα ποτάμια και τις λίμνες που καλύπτουν μεγάλο μέρος της Σαχάρας.
Πώς τα φυτά βοηθούν να παραμείνει η έρημος Σαχάρα πράσινη για χιλιάδες χρόνια
Η αρχική αύξηση των βροχοπτώσεων είναι μόνο ένα μέρος της ιστορίας. Μόλις τα φυτά αρχίσουν να εξαπλώνονται, αρχίζουν να αλλάζουν το περιβάλλον. Η βλάστηση σκουραίνει το έδαφος σε σύγκριση με την ελαφριά άμμο της ερήμου, επιτρέποντας στην επιφάνεια να απορροφά περισσότερο ηλιακό φως αντί να το αντανακλά. Η βλάστηση βοηθά στη συγκράτηση της υγρασίας στο έδαφος και τα σωματίδια σκόνης εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Οι λίμνες και οι υγρότοποι προσθέτουν υγρασία μέσω της εξάτμισης, δημιουργώντας συνθήκες για περισσότερες βροχοπτώσεις.Αυτές οι σχετικές διαδικασίες ενισχύουν την αρχική κλιματική αλλαγή. Όταν αυτές οι φυσικές αντιδράσεις επιμένουν, το τοπίο παραμένει υγρό για χιλιάδες χρόνια, αντί να δέχεται μια σύντομη περίοδο βροχόπτωσης πριν εξαφανιστεί ξανά.Η μελέτη μοντελοποίησης του 2023, με επικεφαλής τον Έντουαρντ Άρμστρονγκ από το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι, σε συνεργασία με συναδέλφους από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications: “Υγρές περίοδοι στη Βόρεια Αφρική τα τελευταία 800.000 χρόνια“ Ένα νέο κλιματικό μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για την αναπαραγωγή περίπου 230 υγρών φάσεων στη Βόρεια Αφρική πριν από 800.000 χρόνια. Το μοντέλο είναι ένα από τα πρώτα που ταιριάζει με την κλίμακα του «πρασίνισης» που δείχνουν τα παλαιοκλιματικά στοιχεία ότι πράγματι συνέβη. Μια άλλη μελέτη, «Συσχέτιση και αντισυσχέτιση των θερινών και χειμερινών μουσώνων στην Ανατολική Ασία τα τελευταία 21.000 χρόνια», που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, επιβεβαίωσε την επανάληψη των υγρών περιόδων στον κύκλο μετάπτωσης περίπου 21.000 ετών και εντόπισε ένα δεύτερο σημαντικό συστατικό, τους μεγάλους πάγους του Βορείου Ημισφαιρίου. Όταν αυτά τα στρώματα πάγου ήταν τόσο εκτεταμένα όσο ήταν κατά την Εποχή των Παγετώνων, ψύξαν το κλίμα αρκετά για να καταστείλουν τον μουσώνα της Δυτικής Αφρικής, οπότε ο ευνοϊκός τροχιακός χρονισμός από μόνος του δεν μπορούσε να εγγυηθεί μια πράσινη Σαχάρα.
Τα στοιχεία πάνε εκατομμύρια χρόνια πίσω
Οι πολλαπλοί μετασχηματισμοί της Σαχάρας δεν βασίζονται σε έναν μόνο αρχαιολογικό χώρο ή σε μια ενιαία αρχαία λίμνη. Τα ιζήματα που προέρχονται από τον Ατλαντικό Ωκεανό διατηρούν υλικό που ξεπλύθηκε ή εμφυσήθηκε στη Βόρεια Αφρική για εκατομμύρια χρόνια. Στρώματα πλούσια σε σκόνη που φυσάει από τον άνεμο υποδηλώνουν ξηρές συνθήκες, ενώ τα ποτάμια ιζήματα υποδεικνύουν πιο υγρές περιόδους. Οι οργανικές ενώσεις που διατηρούνται σε αυτά τα κοιτάσματα μεταδίδουν χημικά σήματα που σχετίζονται με την αρχαία κατακρήμνιση.Το μεγαλύτερο τέτοιο ρεκόρ προέρχεται από μια μελέτη του 2022 με επικεφαλής την Anya Crocker (τότε του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, τώρα του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ) που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience με τίτλο “Ελεγχόμενη ξηρότητα της Σαχάρας από τουλάχιστον 11 εκατομμύρια χρόνια πριν”. Αναλύοντας τη σκόνη και τα ιζήματα των ποταμών από τοποθεσίες γεωτρήσεων στον Ατλαντικό Ωκεανό, η ομάδα παρατήρησε γρήγορες αστρονομικές διακυμάνσεις μεταξύ υγρών και ξηρών συνθηκών στη Σαχάρα πριν από 11 εκατομμύρια χρόνια, πολύ νωρίτερα από τα παλαιότερα γνωστά επίγεια στοιχεία των συνθηκών της Σαχάρας. Αλλού, οι πυρήνες από τη Μεσόγειο Θάλασσα περιέχουν ένα σκούρο, πλούσιο σε οργανικά στρώμα που ονομάζεται σαπροπέλ. Σχηματίστηκαν όταν ισχυρότερα συστήματα ποταμών οδήγησαν μεγάλες ποσότητες γλυκού νερού στη θάλασσα, αλλάζοντας τις συνθήκες του βυθού. Μαζί, αυτά τα αρχεία υποδεικνύουν πολλαπλές εναλλαγές της Σαχάρας μεταξύ πιο πράσινου και ξηρότερου κλίματος. Αν και αυτό το μοτίβο επαναλαμβάνεται, κάθε υγρή φάση αναπτύχθηκε κάτω από διαφορετικές παγκόσμιες κλιματικές συνθήκες. Ορισμένα κράτησαν περισσότερο από άλλα, ενώ οι βροχοπτώσεις έφτασαν σε διάφορα μέρη της ηπείρου.
Ο τελευταία Πράσινη Ζάχαρη ήταν μακριά από τη ζούγκλα
Σύμφωνα με την NOAA, το πιο πρόσφατο υγρό διάστημα, γνωστό ως αφρικανική υγρή περίοδος, ξεκίνησε μετά το τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων. Ανάλογα με την τοποθεσία που μελετήθηκε, αυτό διήρκεσε από περίπου 14.500 έως 5.000 χρόνια πριν, και οι ισχυρότερες ευρέως διαδεδομένες συνθήκες εμφανίστηκαν κατά το μεγαλύτερο μέρος του Ολόκαινου.Ο όρος «πράσινη ζάχαρη» μπορεί να είναι παραπλανητικός. Μεγάλα δάση δεν κάλυπταν την έρημο από τη μία πλευρά. Αντίθετα, η περιοχή είναι ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο τοπίο με γρασίδι και δασώδεις σαβάνες, βάλτους, ποτάμια, λίμνες και διάσπαρτα δάση. Ορισμένες περιοχές παρέμειναν σχετικά ξηρές, ενώ οι χαμηλές λεκάνες συγκέντρωσαν αρκετό νερό για να υποστηρίξουν εκτεταμένους υγροτόπους. Σε αυτό το απέραντο τοπίο, η βροχόπτωση έχει προχωρήσει και έχει υποχωρήσει σε διάφορους βαθμούς, δημιουργώντας μπαλώματα και όχι ομοιόμορφο περιβάλλον.Οι δορυφορικές παρατηρήσεις και οι γεωλογικές έρευνες έχουν αποκαλύψει ακόμη και ίχνη αρχαίων ποταμών που κρύβονται κάτω από μεταγενέστερα ιζήματα. Ένας από τους μεγαλύτερους ποταμούς, γνωστός ως ποταμός Tamanrasset, ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας εικόνες ραντάρ από ιαπωνικό δορυφόρο, σύμφωνα με ένα άρθρο του 2015 στο περιοδικό Nature Communications με τίτλο «Οι υγρές περίοδοι στην Αφρική έχουν επανενεργοποιήσει ένα μεγάλο σύστημα ποταμών στη Δυτική Σαχάρα». Ένα θαμμένο κανάλι που εκτείνεται από τα υψίπεδα Άτλας και Χόγκαρ στην Αλγερία έως τις ακτές του Ατλαντικού της Μαυριτανίας, οι συγγραφείς της μελέτης εκτιμούν ότι αν ρέει πλήρως, θα ήταν ανάμεσα σε δεκάδες ποταμούς στον κόσμο.
Οι ιπποπόταμοι και οι κροκόδειλοι ήταν μέρος της καθημερινότητας
Η αρχαία τέχνη βράχου κατά μήκος της ακτής της Σαχάρας απεικονίζει καμηλοπαρδάλεις, ελέφαντες, αγελάδες και ιπποπόταμους. Αυτές οι εικόνες παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για την άγρια ζωή που είναι γνωστή στις προϊστορικές κοινωνίες, αλλά η αρχαιολογία προσφέρει ισχυρότερα φυσικά στοιχεία. Τα υπολείμματα ζώων που βρέθηκαν στην τοποθεσία περιλαμβάνουν οστά ψαριών και χελωνών, καθώς και οστά ιπποπόταμου, υποδηλώνοντας ότι το μόνιμο νερό υποστήριζε ένα ακμάζον υδάτινο οικοσύστημα και η χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα δείχνει ότι η τοποθεσία χρησιμοποιήθηκε από δύο διαδοχικούς πολιτισμούς για περίπου 5.000 χρόνια.Αυτή η ακολουθία καταγράφει τις περιβαλλοντικές αλλαγές με αξιοσημείωτη λεπτομέρεια. Καθώς οι βροχοπτώσεις μειώθηκαν σταδιακά, τα ψάρια λιγοστεύουν και οι κοινότητες εξαρτώνται περισσότερο από κατοικίδια ζώα παρά από υδάτινους πόρους.
Το επόμενο Green Sugar δεν είναι κάτι που ορίζει ημερομηνία
Ο τροχιακός κύκλος της Γης συνεχίζεται σήμερα και η μετάπτωση θα δημιουργήσει τελικά πιο ευνοϊκές συνθήκες για το βόρειο ηλιακό φως. Ωστόσο, αυτό δεν επιτρέπει στους επιστήμονες να προβλέψουν πότε θα εμφανιστεί μια άλλη ευρέως διαδεδομένη Πράσινη Ζάχαρη.Οι τροχιακές αλλαγές αλληλεπιδρούν με πολλά άλλα μέρη του κλιματικού συστήματος. Η κυκλοφορία των ωκεανών, το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα, η βλάστηση, τα επίπεδα σκόνης, οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια της θάλασσας και η παρουσία μεγάλων φύλλων πάγου επηρεάζουν την έκταση στην οποία διαστέλλεται ο αφρικανικός μουσώνας. συσχέτιση Armstrong et al. Η εργασία μοντελοποίησης επισημαίνει ότι κατά την τελευταία εποχή των παγετώνων, μόνο τα φύλλα πάγου ήταν αρκετά για να σταματήσουν αυτή τη διαδικασία. Η σύγχρονη κλιματική αλλαγή που προκαλείται από τον άνθρωπο σημαίνει ότι οι μελλοντικές συνθήκες δεν θα αναδημιουργήσουν συνθήκες πριν από χιλιάδες χρόνια, ακόμα κι αν η τροχιακή γεωμετρία έχει γίνει και πάλι ευνοϊκή.