Bruine UniversiteitUit een onderzoek onder leiding van onderzoekers bleek dat de neerslagpatronen in Noord-Afrika tussen 3,5 miljoen en 2,5 miljoen jaar geleden grotendeels consistent bleven. Deze periode markeerde een grote verschuiving in het klimaat op aarde, waarbij de temperaturen op het noordelijk halfrond daalden en gebieden zoals Groenland permanent bedekt waren met ijs en sneeuw.
De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances, betwisten de al lang bestaande opvatting dat Noord-Afrika in deze periode aanzienlijk droog was. Dit idee houdt verband met het verschijnen van de eerste bekende soort Homo in het fossielenbestand, waardoor de theorie dat droogte de vroege menselijke evolutie zou kunnen hebben beïnvloed verder wordt ontkracht.
Vergeleken met eerdere onderzoeken werd in dit onderzoek gebruik gemaakt van een directere indicator van regenval en kwamen er andere conclusies uit door bladwas te analyseren die door landplanten werd geproduceerd.
"Planten produceren deze was tijdens het zomerse groeiseizoen, zodat ze kunnen dienen als een direct signaal van zomerse regenval", zegt Bryce Mitsunaga. Hij leidde het onderzoek toen hij promovendus was bij de afdeling Aard-, Milieu- en Planetaire Wetenschappen aan de Brown University en is nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Harvard University. "We ontdekten dat zelfs tijdens deze grote veranderingen in temperatuur en ijstijd de neerslagcyclus niet veel veranderde."
Vroege aanwijzingen voor droogte in Noord-Afrika zijn afkomstig van stofafzettingen die zijn aangetroffen in mariene sedimentkernen die zijn verzameld voor de kust van West-Afrika. Deze sedimenten bevatten gefossiliseerde micro-organismen, plantaardig materiaal en andere markers die wetenschappers helpen klimaatomstandigheden uit het verleden te reconstrueren. De onderzoekers observeerden een dramatische toename van continentaal stof in monsters van de Plioceen-Pleistoceen-overgang tussen 3,5 en 2,5 miljoen jaar geleden. De toename van het stof wordt geïnterpreteerd als een teken van woestijnuitbreiding, hoogstwaarschijnlijk als gevolg van een verzwakking van de zomermoesson.
In de nieuwe studie onderzochten de onderzoekers bladwas die was bewaard in sedimentkernen die voorheen werden gebruikt om stof op te sporen. Bladwas draagt de isotopische signatuur van water dat door de plant wordt geabsorbeerd en dat de regen weerspiegelt. Regenwater bevat zowel lichte waterstof (die geen neutronen heeft) als zware waterstof (die één neutron heeft). Zwaardere waterstof heeft de neiging als eerste te vallen tijdens regenval. Daarom voorspelt bladwas met een hoger aandeel lichte waterstof langere of frequentere regenval.
Analyse van bladwas laat geen duidelijke droogtrend zien op de grens van het Plioceen en het Pleistoceen. De neerslagpatronen in de zomer bleven aan beide zijden van de grens grotendeels stabiel, wat erop wijst dat de neerslagpatronen in Afrika destijds grotendeels niet werden beïnvloed door de mondiale klimaatveranderingen (toegenomen ijstijd en dalende temperaturen op het noordelijk halfrond).
Het onderzoek suggereert dat het stof dat in eerdere onderzoeken werd gevonden, veroorzaakt kan worden door andere factoren dan veranderingen in de regenval - mogelijk veranderingen in de windrichting of -kracht.
De bevindingen hebben een reeks implicaties voor het begrijpen van vroegere en toekomstige klimaten, aldus de onderzoekers.
Aangenomen wordt dat de kooldioxideniveaus op de grens van het Plioceen en het Pleistoceen vergelijkbaar zijn met die van vandaag, zij het in de tegenovergestelde richting (vandaag stijgend, toen afnemend).
"Als we kunnen begrijpen hoe het mondiale klimaat de watercyclus op dat moment in de geschiedenis beïnvloedde, dan kunnen we toekomstige regenval in deze toch al waterschaarse regio voorspellen", aldus Mitsunaga.
De bevindingen roepen nieuwe vragen op over de klimaatgeschiedenis van Noord-Afrika en de impact ervan op de menselijke evolutie, zegt Jim Russell, professor aan de afdeling Aard-, Milieu- en Planetaire Wetenschappen aan de Brown University en senior auteur van het onderzoek. De timing van de zogenaamde Afrikaanse droogte valt samen met de opkomst van fossielen van vroege voorouders van grote apen, waaronder Homo habilis en Paranthropus, wat leidde tot speculatie dat drogere omstandigheden mensen er mogelijk toe hebben aangezet zich aan te passen aan het rechtop lopen in nieuwe foerageeromgevingen. Deze speculatie wordt echter bemoeilijkt door het ontbreken van droogtetrends op de grens van het Plioceen en het Pleistoceen.
"Dit zal nieuw onderzoek vereisen om te bepalen wanneer en waarom het klimaat en de omgeving van Afrika naar een drogere toestand zijn overgegaan, en om nieuwe theorieën te ontwikkelen om onze voorouders te begrijpen," zei Russell.
Samengesteld uit /scitechdaily