هل كانت الصحراء الكبرى في إفريقيا عبارة عن سافانا خضراء؟ باحثون يكشفون الحقيقة

الجزائر هضبة طاسيلي نآجر هي أكبر حديقة وطنية في أفريقيا، من بين تكويناتها الشاسعة من الحجر الرملي ربما يكون أكبر متحف فني في العالم.

يتم عرض أكثر من 15000 نقشًا ولوحات هناك، يصل عمر بعضها إلى 11000 عام وفقًا لتقنيات التأريخ العلمي، مما يمثل سجلاً إثنولوجيًا ومناخيًا فريدًا للمنطقة.

جودة في طاسيلي ناجر اليوم. وبدلاً من ذلك، فإنها تصور السافانا النابضة بالحياة التي تسكنها الفيلة والزرافات ووحيد القرن وأفراس النهر، يعد هذا الفن الصخري سجلًا مهمًا للظروف البيئية الماضية التي سادت الصحراء الكبرى، وهي أكبر الصحراء الساخنة في العالم.

تُصور هذه الصور فترة منذ ما يقرب من 6000 إلى 11000 سنة تُسمى الصحراء الخضراء أو الفترة الرطبة في شمال إفريقيا.
هناك أدلة مناخية واسعة النطاق تشير إلى أن الصحراء دعمت خلال هذه الفترة النظم البيئية للسافانا المشجرة والعديد من الأنهار والبحيرات في ما يعرف الآن بليبيا والنيجر وتشاد ومالي.

تخضير الصحراء الكبرى هذا لم يحدث مرة واحدة، وباستخدام الرواسب البحرية ورواسب البحيرات، حدد العلماء أكثر من 230 من هذه المساحات الخضراء التي تحدث كل 21000 عام تقريبًا على مدار الثمانية ملايين سنة الماضية.

وفرت أحداث التخضير هذه ممرات نباتية أثرت على الأنواع، التوزيع والتطور، بما في ذلك هجرات البشر القدماء خارج أفريقيا.

إعادة تنظيم واسعة النطاق للنظام الجوي

كانت هذه المساحات الخضراء المثيرة تتطلب إعادة تنظيم واسعة النطاق للنظام الجوي لجلب الأمطار إلى هذه المنطقة شديدة الجفاف، لكن معظم نماذج المناخ لم تتمكن من محاكاة مدى دراماتيكية هذه الأحداث.

كفريق من مصممي نماذج المناخ وعلماء الأنثروبولوجيا، تغلببوا على هذه العقبة بتطوير نموذج مناخي يحاكي بشكل أكثر دقة دوران الغلاف الجوي فوق الصحراء الكبرى وتأثيرات الغطاء النباتي على هطول الأمطار.

التغيرات في مدار الأرض

وحدد العلماء من جامعة هلسنكي، كما قال الباحث إدوارد ارمسترونج سبب خضرة شمال إفريقيا كل 21000 سنة تقريبًا على مدار الثمانية ملايين سنة الماضية، كان سببه التغيرات في مدار الأرض المبادرة — التذبذب الطفيف للكوكب أثناء الدوران، وهذا يجعل نصف الكرة الشمالي أقرب إلى الشمس خلال أشهر الصيف.

وقد تسبب هذا في فصول صيف أكثر دفئًا في نصف الكرة الشمالي، والهواء الأكثر دفئًا قادر على الاحتفاظ بمزيد من الرطوبة، أدى هذا إلى تكثيف قوة نظام الرياح الموسمية في غرب أفريقيا وتحويل حزام المطر الأفريقي نحو الشمال.

أدى هذا كما يقول الباحثون إلى زيادة هطول الأمطار في الصحراء الكبرى، مما أدى إلى انتشار السافانا والمراعي المشجرة عبر الصحراء من المناطق الاستوائية إلى البحر الأبيض المتوسط، مما يوفر موطنًا واسعًا للنباتات والحيوانات.

حساسية الصحراء الكبرى للتغيرات في المناخ

تظهر نتائج البحث حساسية الصحراء الكبرى للتغيرات في المناخ الماضي.

ويشرحون كيف تؤثر هذه الحساسية على هطول الأمطار في جميع أنحاء شمال أفريقيا، وهذا أمر مهم لفهم الآثار المترتبة على تغير المناخ في الوقت الحاضر (بسبب الأنشطة البشرية).

قد تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا في المستقبل أيضًا إلى تعزيز قوة الرياح الموسمية، مع تأثيرات محلية وعالمية.

مدار الأرض المتغير

حقيقة أن الفترات الأكثر رطوبة في شمال إفريقيا تتكرر كل 21000 عام أو نحو ذلك هي دليل كبير حول أسبابها: التغيرات في مدار الأرض، بسبب تأثيرات جاذبية القمر والكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، فإن مدار الأرض حول الشمس ليس ثابتًا.

لديها اختلافات دورية على فترات زمنية متعددة آلاف السنين. تسمى هذه الدورات المدارية دورات ميلانكوفيتش، فهي تؤثر على كمية الطاقة التي تتلقاها الأرض من الشمس.

في دورات مدتها 100000 عام، يتغير شكل مدار الأرض (أو الانحراف المركزي) بين الدائري والبيضاوي، وعلى كل 41000 دورة سنة يختلف ميل محور الأرض (يسمى الميل)، دورات الانحراف والميل هي المسؤولة عن قيادة العصور الجليدية خلال 2.4 مليون سنة الماضية.

دورة ميلانكوفيتش الثالثة هي السبق، يتعلق هذا بتمايل الأرض حول محورها، والذي يختلف على نطاق زمني يبلغ 21000 عام.

يشير التشابه بين دورة الحركة البدارية وتوقيت الفترات الرطبة إلى أن الحركة البدارية هي المحرك المهيمن لها. تؤثر المبادرة على التباينات الموسمية، فتزيدها في نصف الكرة الأرضية وتقللها في نصف آخر.

خلال فصول الصيف الأكثر دفئًا في نصف الكرة الشمالي، كان من الممكن أن تؤدي الزيادة اللاحقة في هطول الأمطار في الصيف في شمال إفريقيا إلى بدء مرحلة رطبة، مما يؤدي إلى انتشار الغطاء النباتي في جميع أنحاء المنطقة.

الانحراف والصفائح الجليدية

وفي الدراسة، حدد الباحثون أيضًا أن الفترات الرطبة لم تحدث خلال العصور الجليدية، عندما غطت الصفائح الجليدية الكبيرة جزءًا كبيرًا من المناطق القطبية، وذلك لأن هذه الصفائح الجليدية الشاسعة أدت إلى تبريد الغلاف الجوي.

قاوم التبريد تأثير المبادرة وقمع توسع نظام الرياح الموسمية الأفريقية.

فالعصور الجليدية مدفوعة بدورة الانحراف، التي تحدد مدى دوران مدار الأرض حول الشمس، لذلك تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن الانحراف المركزي يؤثر بشكل غير مباشر على حجم الفترات الرطبة من خلال تأثيره على الصفائح الجليدية.

وهذا يسلط الضوء، لأول مرة، على وجود صلة رئيسية بين هذه المناطق البعيدة ذات خطوط العرض العالية والمناطق الاستوائية.

الصحراء بمثابة البوابة، وهي تسيطر على انتشار الأنواع بين شمال أفريقيا وجنوب الصحراء الكبرى، وداخل وخارج القارة، كانت البوابة مفتوحة عندما كانت الصحراء خضراء، وكانت مغلقة عندما كانت الصحراء تسود.

وتكشف نتائجنا عن حساسية هذه البوابة لمدار الأرض حول الشمس. كما أنها تظهر أن الصفائح الجليدية في خطوط العرض المرتفعة ربما تكون قد قيدت تشتت الأنواع خلال الفترات الجليدية في الـ 800 ألف سنة الماضية.

إن قدرة الباحثين على نمذجة الفترات الرطبة الأفريقية تساعدنا على فهم تناوب المراحل الرطبة والقاحلة، وكان لهذا عواقب وخيمة على انتشار وتطور الأنواع، بما في ذلك البشر، داخل أفريقيا وخارجها،علاوة على ذلك، فهو يوفر أداة لفهم التخضير المستقبلي استجابة لتغير المناخ وتأثيره البيئي.

ويختتم الباحثون أنه قد تكون النماذج المنقحة، في المستقبل، قادرة على تحديد كيفية تأثير الاحترار المناخي على هطول الأمطار والغطاء النباتي في منطقة الصحراء، والآثار الأوسع على المجتمع.