Optegnelser fra Magadi-søen, Kenya, tyder på miljøvariabilitet drevet af ændringer i jordens kredsløb

Rift Valley-søer i det østlige Afrika spænder fra ferskvand til stærkt alkaliske systemer og er hjemsted for forskellige økosystemer. Disse Rift Valley-søer er også sedimentære depoter, giver en højopløselig miljørekord, der kan målrettes for bedre at forstå den miljømæssige og klimatiske kontekst af menneskelig evolution over de sidste par millioner år i det østlige Afrika.

En ny undersøgelse offentliggjort i går i Geologi undersøger den geokemiske registrering af borekernesedimenter indsamlet fra Magadi-søen - et saltvand, alkalisk sø i det sydlige Kenya Rift - der giver en næsten en million år lang palæo-miljørekord fra et usædvanligt Rift Valley søsystem.

Hovedforfatter Dan Deocampo fra Georgia State University og en gruppe internationale medforfattere borede Magadi-søen som en del af Hominin Sites and Paleolakes Drilling Project (HSPDP), som opsamlede dybe sedimentkerner fra søbassiner i den østafrikanske Rift.

"Vi forsøger at forstå, hvordan jordens overflademiljø har ændret sig i løbet af de sidste flere millioner år, og hvordan det har påvirket tidlige homininhabitater, " sagde Deocampo. "Vi bruger mange forskellige proxyer til de gamle miljøer for at forstå, hvordan miljøet har ændret sig, hvordan levesteder har ændret sig, og derfor hvordan farerne og ressourcerne for tidlige homininer ændrede sig gennem tiden."

Den geokemiske analyse af Lake Magadi-prøverne viste nogle af de højeste koncentrationer af grundstoffer som molybdæn, arsen, og vanadium nogensinde rapporteret i søsedimenter. Hyperakkumulering af disse elementer er ikke tidligere blevet observeret i andre østafrikanske søer og kræver generelt euxiniske forhold. Euxiniske forhold opstår, når søvandet er både iltfattigt og sulfidisk, udløses typisk under episoder med negativ vandbalance som tørke.

"Mængden af ​​molybdæn akkumuleret i et sulfidrigt sediment i søen vil ikke fortælle os habitatstrukturen, hvor homininerne boede, men fluktuationer mellem disse euxiniske forhold og ferskvandsforhold, som kan fortælle os noget om tempoet i miljøændringer, " sagde Deocampo.

Deocampo og medforfattere fandt ud af, at euxinia blev almindelig efter omkring 700, 000 år siden og havde efterfølgende tendens til at forekomme i intervaller, hvor Jordens kredsløb var mere elliptisk, som forekommer over 100, 000 års cyklus. Efterhånden som Jordens kredsløb bliver mere elliptisk, Jorden kan blive længere væk fra solen, hvilket medfører større variationer i årstidens klima. Episoderne af euxinia giver en vigtig indikator for intens tørke i regionen i perioder med omfattende istider.

Disse miljøudsving med høj amplitude, der driver skift mellem euxiniske og godt blandede søforhold, ville have dybt påvirket fugttilgængeligheden og vegetationen over evolutionære tidsskalaer.

Den miljømæssige variabilitet, der foreslås af den geokemiske optegnelse af Magadi-søen, er tidsmæssigt forbundet med omsætningen af ​​pattedyrarter og den første fremkomst af middelstenalderteknologi i den sydlige Kenya Rift mellem 500, 000 og 320, 000 år siden.

"Nu er det en slags rørende punkt med de palæoantropologer, der tænker på ændringer i amplituden af ​​miljøændringer, og hvordan det relaterer til genpuljemodifikationer og ændringer i habitatstrukturen, første optræden, og sidste optrædener, " sagde Deocampo.