Brug af fossile plantemolekyler til at spore den grønne Sahara

Forskere har udviklet et nyt koncept for at forklare fænomenet kendt som Grøn Sahara. De viser, at et permanent vegetationsdække i Sahara kun var muligt under to overlappende regntider. Dr. Enno Schefuß fra MARUM - Center for Marine Environmental Sciences ved University of Bremen, Dr. Rachid Cheddadi fra University of Montpellier, og deres kolleger har nu offentliggjort deres undersøgelse i tidsskriftet PNAS .

Sahara har ikke altid kun været dækket af sand og klipper. I perioden fra 14. 500 til 5, For 000 år siden var store områder i Nordafrika stærkere befolket, og hvor der er ørken i dag, var landet grønt af vegetation. Dette fremgår af forskellige steder med klippemalerier, der ikke kun viser giraffer og krokodiller, men endda illustrere mennesker, der svømmer i "Svømmernes hule." Denne periode er kendt som den grønne Sahara eller afrikansk fugtig periode. Indtil nu, forskere har antaget, at den nødvendige regn blev bragt fra troperne gennem en forbedret sommermonsun. Monsunens nordlige forskydning blev tilskrevet rotation af Jordens skrå akse, der producerer højere niveauer af solstråling over Nordafrika cirka hver 25, 000 år. Imidlertid, klimamodeller har ikke været i stand til at simulere plantevækst tilstrækkelig til at skabe en grøn Sahara med regn, der kun stammer fra sommermonsunen. Forskere er overbeviste om, at permanent vegetation på det tidspunkt i Nordafrika ikke kan forklares med en enkelt regntid hvert år.

Dr. Enno Schefuß fra MARUM og Dr. Rachid Cheddadi fra University of Montpellier (Frankrig) har sammen med et internationalt team af forskere analyseret pollen- og bladvoks udvundet fra en sedimentkerne for at rekonstruere vegetationsdækket og mængden af ​​nedbør i forbi. Kernen blev hentet fra Tislit -søen i High Atlas Mountains i Marokko. Fossile komponenter i planter som pollen og ildfaste plantemolekyler deponeres i søer ligesom i marine sedimenter. Disse gør det muligt at identificere typer af vegetation og klimaforhold fra fortiden.

"Vores resultater er meget klare, "forklarer Enno Schefuß, "Mens bladvoksene indikerer øget nedbør i den afrikanske fugtige periode, pollen afslører eksplicit, at vegetationen var Middelhavet, ikke subtropisk eller endda tropisk. "Middelhavsplanter kan tåle tørre forhold om sommeren, så længe de får tilstrækkelig regn om vinteren." Dette tyder kraftigt på, at monsunrekonstruktionerne fra tidligere undersøgelser skal genovervejes. "

Baseret på disse fund, Schefuß og hans kolleger har udviklet et nyt koncept for at forklare den grønne Sahara. I perioden med Den Grønne Sahara, da monsunen intensiverede og bevægede sig nordpå om sommeren, der må have været et skift mod syd af vestbæltet om vinteren, der bragte vinternedbør til Nordafrika. Teamet testede efterfølgende deres tidligere klimarekonstruktioner fra Tislit -rekorden ved hjælp af en mekanistisk vegetationsmodel. "Vi har vinterregn på den nordlige kant af Sahara, monsunen på den sydlige margen, og mellem de to områder en overlapning af de to regnsystemer, der giver regn der både sommer og vinter, omend temmelig tyndt, "forklarer Rachid Cheddadi. Simuleringerne af vegetationsmodeller viste klart, at der under dette klimascenarie blev dannet en grøn Sahara. Et kontinuerligt vegetationsdække kunne kun dannes med nedbør i to sæsoner; planterne ville ikke overleve en lang tørfase efter en kort regnvejrsperiode.

Schefuß og hans kolleger beskriver deres resultater som en paradigmeændring i klimaforskningen, der forklarer årsagen til den grønne Sahara. Implikationerne af dette inkluderer ikke kun en bedre forståelse af tidligere klimaforhold, men også en forbedring af forudsigelserne for fremtidige klima- og vegetationstendenser i regionen, samt et bidrag til arkæologiske undersøgelser af bosættelsesmønstre og migrationsruter.

En planlagt ekspedition, der brugte Research Vessel METEOR til at hente yderligere sedimentarkiver i høj opløsning fra de nærliggende kystforekomster ud for Marokko, blev udskudt på grund af COVID-19-pandemien. Imidlertid, den vil blive omlagt så hurtigt som muligt for yderligere at styrke denne forskning og det tysk-marokkanske samarbejde.