ENIGMAS. El desierto del Sahara solía ser una sabana verde

El desierto del Sahara solía ser una sabana verde

 


17 diciembre 2023.- La meseta de Tassili N'Ajjer en Argelia es el parque nacional más grande de África. Entre sus vastas formaciones de arenisca se encuentra quizás el museo de arte más grande del mundo. Allí se exhiben más de 15.000 grabados y pinturas, algunos de hasta 11.000 años de antigüedad según técnicas de datación científica, lo que representa un registro etnológico y climatológico único de la región.

Sin embargo, curiosamente, estas imágenes no representan el paisaje árido y árido que está presente en Tassili N'Ajjer en la actualidad. En cambio, representan una sabana vibrante habitada por elefantes, jirafas, rinocerontes e hipopótamos. Este arte rupestre es un registro importante de las condiciones ambientales pasadas que prevalecieron en el Sahara, el desierto caliente más grande del mundo.

Izquierda: Antílope dormido tallado en la extensa superficie de piedra del Valle de Dider. Derecha: El arte neolítico de Tassili N'Ajjer representa jirafas y otros grandes mamíferos que prosperaron en épocas anteriores, cuando el Sáhara era una sabana. FOTOGRAFÍAS DE MATJAZ KRIVIC


Estas imágenes representan un período de hace aproximadamente 6.000 a 11.000 años llamado Sáhara Verde o Período Húmedo del Norte de África. Existe evidencia climatológica generalizada de que durante este período el Sahara sustentaba ecosistemas de sabana boscosa y numerosos ríos y lagos en lo que hoy son Libia, Níger, Chad y Mali.

Esta reverdecimiento del Sahara no ocurrió ni una sola vez. Utilizando sedimentos marinos y lacustres, los científicos han identificado más de 230 de estos reverdecimientos que ocurren aproximadamente cada 21.000 años durante los últimos ocho millones de años. Estos eventos de reverdecimiento proporcionaron corredores con vegetación que influyeron en la distribución y evolución de las especies, incluidas las migraciones de los antiguos humanos fuera de África.

Estos dramáticos reverdecimientos habrían requerido una reorganización a gran escala del sistema atmosférico para traer lluvias a esta región hiperárida. 

Ahora, un equipo de antropólogos y modeladores climáticos, han desarrollado un modelo climático  que simula con mayor precisión la circulación atmosférica sobre el Sahara y los impactos de la vegetación en las precipitaciones.

Identificaron por qué el norte de África se volvió verde aproximadamente cada 21.000 años durante los últimos ocho millones de años. Fue causado por cambios en la precesión orbital de la Tierra: el ligero bamboleo del planeta mientras gira. Esto acerca el hemisferio norte al sol durante los meses de verano.

Ciclos de vegetación de África. Fuente: E. Armstrong  


Esto provocó veranos más cálidos en el hemisferio norte y el aire más cálido puede retener más humedad. Esto intensificó la fuerza del sistema monzónico de África occidental y desplazó el cinturón de lluvia africano hacia el norte. Este aumento de las precipitaciones en el Sahara, lo que dio lugar a la expansión de sabanas y pastizales boscosos a través del desierto desde los trópicos hasta el Mediterráneo, proporcionando un vasto hábitat para plantas y animales.

Los resultados demuestran la sensibilidad del desierto del Sahara a los cambios climáticos pasados. Explican cómo esta sensibilidad afecta a las precipitaciones en todo el norte de África. Esto es importante para comprender las implicaciones del cambio climático actual (impulsado por las actividades humanas). Las temperaturas más cálidas en el futuro también pueden aumentar la fuerza de los monzones, con impactos tanto locales como globales.

La órbita cambiante de la Tierra

El hecho de que los períodos más húmedos en el norte de África se hayan repetido cada 21.000 años aproximadamente es una gran pista sobre sus causas: variaciones en la órbita de la Tierra. Debido a las influencias gravitacionales de la Luna y otros planetas de nuestro sistema solar, la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es constante. Tiene variaciones cíclicas en escalas de tiempo de varios miles de años. Estos ciclos orbitales se denominan ciclos de Milankovitch; Influyen en la cantidad de energía que la Tierra recibe del sol.

En ciclos de 100.000 años, la forma de la órbita de la Tierra (o excentricidad) cambia entre circular y ovalada, y en ciclos de 41.000 años la la inclinación del eje de la Tierra varía (lo que se denomina oblicuidad). Los ciclos de excentricidad y oblicuidad son responsables de impulsar las edades de hielo de los últimos 2,4 millones de años.

El tercer ciclo de Milankovitch es precesión. Se trata de la oscilación de la Tierra sobre su eje, que varía en una escala de tiempo de 21.000 años. La similitud entre el ciclo de precesión y el momento de los períodos húmedos indica que la precesión es su impulsor dominante. La precesión influye en los contrastes estacionales, incrementándolos en un hemisferio y reduciéndolos en otro. Durante los veranos más cálidos del hemisferio norte, el consiguiente aumento de las precipitaciones estivales en el norte de África habría iniciado una fase húmeda, lo que habría dado lugar a la expansión de la vegetación por toda la región.

Los grabados encontrados en el valle del Dider, como esta impresión estilizada de una vaca, figuran entre las obras de arte más célebres y artísticamente logradas del Parque Nacional de Tassili N'Ajjer. FOTOGRAFÍA DE MATJAZ KRIVIC


La excentricidad y las capas de hielo

En el estudio también se observó que los períodos húmedos no ocurrieron durante las edades de hielo, cuando grandes capas de hielo glacial cubrieron gran parte de las regiones polares. Esto se debe a que estas enormes capas de hielo enfriaron la atmósfera. El enfriamiento contrarrestó la influencia de la precesión y suprimió la expansión del sistema monzónico africano.

Las edades de hielo están impulsadas por el ciclo de excentricidad, que determina qué tan circular es la órbita de la Tierra alrededor del sol. Así, nuestros hallazgos muestran que la excentricidad influye indirectamente en la magnitud de los períodos húmedos a través de su influencia sobre las capas de hielo. Esto pone de relieve, por primera vez, una conexión importante entre estas regiones tropicales y distantes de alta latitud.

El Sahara actúa como puerta. Controla la dispersión de especies entre el norte y el África subsahariana, y dentro y fuera del continente. La puerta estaba abierta cuando el Sahara estaba verde y cerrada cuando prevalecían los desiertos. Los resultados revelan la sensibilidad de esta puerta a la órbita de la Tierra alrededor del sol. También muestran que las capas de hielo de altas latitudes pueden haber restringido la dispersión de especies durante los períodos glaciales de los últimos 800.000 años.

La capacidad para modelar los períodos húmedos africanos nos ayuda a comprender la alternancia de fases húmedas y áridas. Esto tuvo importantes consecuencias para la dispersión y evolución de especies, incluidos los humanos, dentro y fuera de África. Además, proporciona una herramienta para comprender la ecologización futura en respuesta al cambio climático y su impacto ambiental.

En el futuro, es posible que modelos perfeccionados puedan identificar cómo el calentamiento climático influirá en las precipitaciones y la vegetación en la región del Sahara, y las implicaciones más amplias para la sociedad.

Fuente: Armstrong, E., Tallavaara, M., Hopcroft, P.O. et al. North African humid periods over the past 800,000 years. Nat Commun 14, 5549 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41219-4

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