جامعة براونوجدت دراسة أجراها باحثون أن أنماط هطول الأمطار في شمال إفريقيا ظلت ثابتة إلى حد كبير بين 3.5 مليون و 2.5 مليون سنة مضت. شهدت هذه الفترة تحولًا كبيرًا في مناخ الأرض، مع انخفاض درجات الحرارة في نصف الكرة الشمالي وتغطية مناطق مثل جرينلاند بشكل دائم بالجليد والثلوج.
وتتحدى النتائج، التي نشرت في مجلة Science Advances، وجهة النظر السائدة منذ فترة طويلة بأن شمال إفريقيا كانت جافة بشكل كبير خلال هذه الفترة. وترتبط هذه الفكرة بظهور أول نوع معروف من الإنسان في السجل الأحفوري، مما يبدد النظرية القائلة بأن الجفاف ربما أثر على التطور البشري المبكر.
بالمقارنة مع الدراسات السابقة، استخدمت هذه الدراسة مؤشرًا مباشرًا أكثر لهطول الأمطار وتوصلت إلى استنتاجات مختلفة من خلال تحليل شمع الأوراق الذي تنتجه النباتات البرية.
يقول برايس ميتسوناجا: "تنتج النباتات هذه الشموع خلال موسم النمو الصيفي، لذلك يمكن أن تكون بمثابة إشارة مباشرة لهطول الأمطار في الصيف". قاد البحث عندما كان طالب دكتوراه في قسم علوم الأرض والبيئة والكواكب في جامعة براون وهو الآن زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة هارفارد. "لقد وجدنا أنه حتى خلال هذه التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة والتجلد، لم تتغير دورة هطول الأمطار كثيرا."
تأتي الأدلة المبكرة على الجفاف في شمال أفريقيا من رواسب الغبار الموجودة في قلب الرواسب البحرية التي تم جمعها قبالة سواحل غرب أفريقيا. تحتوي هذه الرواسب على كائنات دقيقة متحجرة ومواد نباتية وعلامات أخرى تساعد العلماء على إعادة بناء الظروف المناخية الماضية. لاحظ الباحثون زيادة كبيرة في الغبار القاري في عينات من انتقال العصر البليوسيني إلى البليستوسين منذ 3.5 إلى 2.5 مليون سنة. تم تفسير الزيادة في الغبار على أنها علامة على توسع الصحراء، على الأرجح بسبب ضعف الرياح الموسمية الصيفية.
في الدراسة الجديدة، قام الباحثون بفحص شمع الأوراق المحفوظ في نوى الرواسب المستخدمة سابقًا لتتبع الغبار. ويحمل شمع الأوراق البصمة النظائرية للماء الذي يمتصه النبات، وهو ما يعكس هطول الأمطار. تحتوي مياه الأمطار على الهيدروجين الخفيف (الذي لا يحتوي على نيوترونات) والهيدروجين الثقيل (الذي يحتوي على نيوترون واحد). يميل الهيدروجين الأثقل إلى الانخفاض أولاً أثناء هطول الأمطار. لذلك، فإن شمع الأوراق الذي يحتوي على نسبة أعلى من الهيدروجين الخفيف يتنبأ بهطول أمطار أطول أو أكثر تكرارًا.
لا يُظهر تحليل شمع الأوراق أي اتجاه واضح للتجفيف عند حدود البليوسين والبليستوسين. ظلت أنماط هطول الأمطار في الصيف مستقرة إلى حد كبير على جانبي الحدود، مما يشير إلى أن أنماط هطول الأمطار في أفريقيا لم تتأثر إلى حد كبير بالتغيرات المناخية العالمية في ذلك الوقت (زيادة التجلد وانخفاض درجات الحرارة في نصف الكرة الشمالي).
ويشير البحث إلى أن الغبار الموجود في الدراسات السابقة قد يكون ناجما عن عوامل أخرى غير التغيرات في هطول الأمطار - ربما التغيرات في اتجاه الرياح أو قوتها.
وقال الباحثون إن النتائج لها مجموعة من الآثار المترتبة على فهم المناخات الماضية والمستقبلية.
يُعتقد أن مستويات ثاني أكسيد الكربون عند حدود العصر البليوسيني-البليستوسيني مشابهة لما هي عليه اليوم، وإن كانت في الاتجاه المعاكس (تتزايد اليوم، وتتناقص بعد ذلك).
وقال ميتسوناجا: "إذا تمكنا من فهم كيفية تأثير المناخ العالمي على دورة المياه في ذلك الوقت من التاريخ، فيمكننا التنبؤ بهطول الأمطار في المستقبل في هذه المنطقة التي تعاني بالفعل من ندرة المياه".
وقال جيم راسل، الأستاذ في قسم علوم الأرض والبيئة والكواكب بجامعة براون وكبير مؤلفي الدراسة، إن النتائج تثير أسئلة جديدة حول تاريخ المناخ في شمال إفريقيا وتأثيره على التطور البشري. يتزامن توقيت ما يسمى بحدث الجفاف الأفريقي مع ظهور السجل الحفري لأسلاف القردة العليا المبكرة، بما في ذلك الإنسان الماهر والبارانثروبوس، مما أدى إلى تكهنات بأن الظروف الأكثر جفافا ربما دفعت البشر إلى التكيف مع المشي منتصبا في بيئات البحث عن الطعام الجديدة. ومع ذلك، فإن هذه التكهنات معقدة بسبب عدم وجود اتجاهات الجفاف عند حدود البليوسين-البليستوسين.
وقال راسل: "سيتطلب هذا إجراء بحث جديد لتحديد متى ولماذا تحول المناخ والبيئة في أفريقيا إلى حالة أكثر جفافا، ولتطوير نظريات جديدة لفهم أسلافنا".
تم تجميعها من / scitechdaily