влажный период в Африке

редактировать

Климатический период в голоцене, когда Северная Африка была более влажной, чем сегодня Сахара не была пустыней во время африканского влажного периода. Вместо этого большая часть Северной Африки была покрыта травой, деревьями и озерами.

Африканский влажный период (AHP) - это климатический период в Африке в течение позднего плейстоцена и Голоцен геологические эпохи, когда Северная Африка была более влажной, чем сегодня. Покрытие большей части пустыни Сахара травами, деревьями и озерами было вызвано изменениями орбиты Земли вокруг Солнца ; изменения в растительности и пыли в Сахаре, которые усилили африканский муссон ; и увеличение парниковых газов, что может означать, что антропогенное глобальное потепление может привести к уменьшению площади пустыни Сахара.

Во время предшествующего последнего ледникового максимума Сахара содержала обширные дюнные поля и была в основном необитаемой. Он был намного больше, чем сегодня, но его озера и реки, такие как озеро Виктория и Белый Нил, были либо сухими, либо на низком уровне. Влажный период начался примерно 14 600–14 500 лет назад в конце события Генриха 1, одновременно с потеплением Бёллинга-Аллерёда. Реки и озера, такие как озеро Чад сформировались или расширились, ледники выросли на горе Килиманджаро, и Сахара отступила. Произошли два основных сухих колебания; во время более молодого дриаса и короткого 8,2 килогодового события. Африканский влажный период закончился 6000–5000 лет назад во время Пиорской осцилляции холодного периода. Хотя некоторые свидетельства указывают на конец 5500 лет назад, в Сахеле, Аравии и Восточной Африке этот период, по-видимому, проходил в несколько этапов, таких как событие 4,2 килогода.

. к широко распространенному поселению в Сахаре и Аравийских пустынях, и оказал глубокое влияние на африканские культуры, например, рождение цивилизации фараонов. Они жили как охотники-собиратели до сельскохозяйственной революции и приручили крупный рогатый скот, коз и овец. Они оставили археологические памятники и артефакты, такие как один из старейших кораблей в мире, и наскальные рисунки, например, в Пещере пловцов и в Горах Акака. Более ранние влажные периоды в Африке были постулированы после обнаружения этих наскальных рисунков в теперь негостеприимных частях Сахары. Когда период закончился, люди постепенно покинули пустыню в пользу регионов с более безопасным водоснабжением, таких как долина Нила и Месопотамия, где они дали начало ранним сложным обществам.

Содержание

  • 1 История исследований
    • 1.1 Проблемы исследования
    • 1.2 Терминология
  • 2 Предпосылки и начало
    • 2.1 Условия до африканского влажного периода
    • 2.2 Раннее повышение влажности
    • 2.3 Начало
  • 3 причины
    • 3.1 Орбитальные изменения
    • 3.2 Обратная связь альбедо
    • 3.3 Изменения в зоне межтропической конвергенции
    • 3.4 Изменения количества осадков в Восточной Африке
    • 3.5 Дополнительные факторы
  • 4 Эффекты
    • 4.1 Флора и фауна Сахары
    • 4.2 Озера и реки Сахары
    • 4.3 Люди Сахары
    • 4.4 Дополнительные проявления в Сахаре
    • 4.5 Аравия
    • 4.6 Восточная Африка
    • 4.7 Другие части Африка и царство тропических лесов
    • 4.8 Левант и Средиземное море
    • 4.9 Южная Африка
    • 4.10 Численные оценки
    • 4.11 Влияние на другие климатические режимы
  • 5 Колебания
  • 6 Конец
    • 6.1 Хронология
    • 6,2 Сахара и Сахель
    • 6,3 Восточная Африка и Аравия
    • 6,4 Средиземноморье
    • 6,5 Тропическая Западная Африка
    • 6,6 Центральная Африка
    • 6,7 Африка Южного полушария
    • 6,8 Меха низмы
      • 6.8.1 Изменения, потенциально опосредованные человеком
    • 6.9 Глобальные
    • 6.10 Последствия
      • 6.10.1 Люди
      • 6.10.2 Нечеловеческие
      • 6.10.3 Глобальный климат
  • 7 Текущая ситуация
  • 8 Последствия для будущего глобального потепления
  • 9 См. Также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
    • 11.1 Источники
  • 12 Внешние ссылки

История исследований

Геродот в 440 до н.э. и Страбон в 23 нашей эры обсуждали существование более зеленой Сахары, хотя их отчеты сначала были подвергнуты сомнению из-за их анекдотического характера. В 1850 году исследователь Генрих Барт обсудил возможность прошлого изменения климата, приведшего к повышенной влажности в Сахаре, после обнаружения петроглифов в пустыне Мурзук и дальнейших открытий петроглифы привели исследователя пустыни Ласло Альмаси к созданию концепции Зеленой Сахары в 1930-х годах. Позже, в 20-м веке, все чаще сообщалось о неопровержимых доказательствах более зеленой Сахары в прошлом, существовании озер и более высоких уровней Нила, и было признано, что голоцен характеризовался влажным периодом в Сахара.

Идея о том, что изменения в орбите Земли вокруг Солнца влияют на силу муссонов, была выдвинута еще в 1921 году, и хотя первоначальное описание было частично неточным, позднее широко распространились доказательства такой орбиты управления климатом не нашлось. Сначала считалось, что влажные периоды в Африке коррелируют с ледниковыми периодами ("") до того, как радиоуглеродное датирование стало широко распространенным.

Развитие и существование африканского влажного периода было исследовано с помощью археология, моделирование климата и палеопроксии, с археологическими памятниками, дюнами и отложениями, оставленными озерами, морем и водно-болотные угодья играют важную роль. Пыльца, отложения озер и прежние уровни озер были использованы для изучения экосистем африканского влажного периода, а уголь и отпечатки листьев были использованы для идентификации изменения растительности.

Проблемы исследования

Хотя изменения количества осадков со времени последнего ледникового цикла хорошо известны, масштабы и время этих изменений неясны. В зависимости от того, как и где производятся измерения и реконструкции, были определены различные даты начала, даты окончания, продолжительности и уровни осадков для влажного африканского периода. Количество осадков, восстановленное из палеоклиматических данных и смоделированное с помощью климатического моделирования, часто несовместимо друг с другом; в целом, моделирование Зеленой Сахары считается проблемой для моделей земной системы. Эрозия озерных отложений и углеродный эффект резервуара затрудняют определение даты их высыхания. Изменения растительности сами по себе не обязательно указывают на изменения в количестве осадков, поскольку изменения в сезонности, видовом составе растений и изменения в землепользовании также играют роль в изменениях растительности. Изотопные отношения, такие как соотношение водород / дейтерий, которые использовались для восстановления прошлых значений осадков, также находятся под влиянием различных физических эффектов, что усложняет их интерпретацию.

Терминология

Более ранние влажные периоды иногда называются «африканскими влажными периодами», а для региона Центральной Африки определен ряд засушливых / влажных периодов. В целом, эти типы климатических колебаний между более влажными и более засушливыми периодами известны как «плювиалы » и «» соответственно.

Предпосылки и начало

Африканский влажный период имело место в конце плейстоцена и начале-середине голоцена, и наблюдалось увеличение количества осадков в Северной и Западной Африке из-за миграции тропических дождевых поясов на север. AHP - это наиболее глубокое изменение климата низких широт за последние 100 000 лет, которое выделяется в относительно климатически стабильном голоцене. Это часть так называемого климатического оптимума голоцена, во время которого лето в Северном полушарии было теплее, чем сегодня. Лю и др. В 2017 году влажный период был разделен на «AHP I», который длился до 8000 лет назад, и «AHP II», начавшийся 8000 лет назад, причем первый был более влажным, чем второй.

Африканский влажный период не был первый такой этап; свидетельства примерно 230 более древних таких «зеленых сахарных» / влажных периодов существуют, возможно, восходя к первому появлению Сахары 7-8 миллионов лет назад, например, во время стадии морских изотопов 5 a и c. Более ранние влажные периоды, по-видимому, были более интенсивными, чем AHP голоцена, включая исключительно интенсивный эемский влажный период, который предоставил древним людям пути для пересечения Аравии и Северной Африки и который вместе с более поздними влажными периодами, был связан с расширением популяций атериан. Такие влажные периоды обычно связаны с межледниковьем, тогда как ледниковые этапы коррелируют с засушливыми периодами.

Потепление Бёллинга-Аллерёда кажется синхронным с наступлением африканского влажного периода, а также с повышением влажности в Аравии. Позже, в последовательности Блитта – Сернандера влажный период совпадает с атлантическим периодом.

Условия до африканского влажного периода

Африканская растительность во время последнего ледникового максимума

В течение Последний максимум ледников, Сахара и Сахель были чрезвычайно засушливыми с меньшим количеством осадков, чем сегодня, о чем свидетельствует протяженность дюн и уровень воды в закрытых озерах. Сахара была намного больше, простираясь на 500–800 километров (310–500 миль) дальше на юг, то есть разница в 5 ° широты. Дюны были активны гораздо ближе к экватору, а тропические леса уступили место ландшафтам афромонтана и саванны, поскольку температура, количество осадков и влажность снизились.

и часто двусмысленные свидетельства человеческой деятельности в Сахаре или Аравии в то время, отражающие ее более сухой характер. Засушливость во время последнего ледникового максимума, по-видимому, была следствием более холодного климата и более крупных полярных ледяных щитов, которые сжимали пояс муссонов до экватора и ослабляли западноафриканский муссон. Атмосферный круговорот воды и циркуляции Уокера и Хэдли также были слабее. Исключительно засушливые фазы связаны с событиями Генриха, когда в Северной Атлантике имеется большое количество айсбергов ; выброс большого количества таких айсбергов между 11500 и 21000 лет до настоящего времени совпал с засухой в субтропиках.

. До начала AHP, как полагают, озеро Виктория, Альберт, Эдвард, Туркана и Садд болота высохли. Белый Нил стал сезонной рекой, русло которой вместе с течением главного Нила могло быть перекрыто дюнами. Дельта Нила была частично сухой, с песчаными равнинами, простирающимися между эфемерными каналами и обнаженным морским дном, и она стала источником песка для эрг дальше на восток. Другие озера по всей Африке, такие как озеро Чад и озеро Танганьика, также сократились за это время, и реки Нигер и Сенегал были задержаны в росте.

Раннее повышение влажности

Были ли некоторые части пустыни, такие как нагорья, такие как Холмы Красного моря, были достигнуты западными ветрами или погодные системы, связанные с субтропическим реактивным потоком - и таким образом получаемые осадки - являются спорными. Это явно подтверждается только для Магриба в северо-западной Африке, хотя формирование речного потока / террасы и развитие озера в Тибести и Джебель Марра Горы и остаточный поток Нила можно объяснить так. Высокогорья Африки, по-видимому, меньше пострадали от засухи во время последнего ледникового максимума.

Конец ледниковой засухи произошел между 17000 и 11000 лет назад, с более ранним началом, отмеченным в горах Сахары (возможно) 18500 лет назад. В южной и центральной Африке более раннее начало 17 000 и 17 500 лет назад, соответственно, может быть связано с потеплением в Антарктике, в то время как озеро Малави, по-видимому, было низким примерно до 10 000 лет назад.

Высокий уровень озера произошел в Джебель-Марре и горах Тибести между 15000 и 14000 лет назад, и самая молодая стадия оледенения в горах Высокого Атласа произошло в то же время, что и ранний влажный африканский период. Около 14 500 лет назад озера начали появляться в засушливых районах.

Начало

Период влажности начался примерно 15 000-14 500 лет назад. Начало влажного периода произошло почти одновременно по всей Северной и Тропической Африке, с ударами до Санту-Антао на Кабо-Верде. В Аравии влажным условиям, по-видимому, потребовалось около двух тысячелетий, чтобы продвинуться на север, постепенное продвижение подтверждается тефрохронологическими данными.

Озеро Виктория снова появилось и разлилось; Озеро Альберт также вылилось в Белый Нил 15 000–14 500 лет назад, как и озеро Тана в Голубой Нил. Белый Нил затопил часть своей долины и снова соединился с главным Нилом. В Египте имело место масштабное наводнение «Диким Нилом»; этот период «Дикого Нила» привел к крупнейшим зарегистрированным наводнениям на этой реке, отложению отложений в поймах и, вероятно, также повлиял на население вдоль реки. Еще раньше, 17 000–16 800 лет назад, талая вода из ледников в Эфиопии, которые в то время отступали, могла начать увеличивать поток воды и наносов в Ниле. В Восточно-Африканском разломе уровень воды в озерах начал повышаться примерно 15 500/15 000–12 000 лет назад; озеро Киву начало вытекать в озеро Танганьика примерно 10 500 лет назад.

Примерно в то же время, когда началась МАИ, холодный ледниковый климат в Европе, связанный с событием Генриха 1, закончился изменением климата до Австралазии. Потепление и отступление морского льда вокруг Антарктиды совпадает с началом африканского влажного периода, хотя антарктическое изменение климата также приходится на это время и может относиться к интервалу засухи, зарегистрированному в Гвинейский залив.

Причины

Африканский влажный период был вызван более сильным западноафриканским муссоном, вызванным изменениями солнечной освещенности и альбедо обратная связь. Это приводит к увеличению импорта влаги как из экваториальной Атлантики в Западную Африку, так и из Северной Атлантики и к средиземноморскому побережью Африки. Наблюдались сложные взаимодействия с атмосферной циркуляцией во внетропических районах и между влажностью, поступающей из Атлантического океана и Индийского океана, а также повышенное перекрытие между областями, увлажненными муссонами, и областями, увлажненными по внетропические циклоны.

Климатические модели показывают, что переход от засушливой Сахары к зеленой и обратно имеет пороговое поведение, причем изменение происходит при превышении определенного уровня инсоляции; Точно так же постепенное снижение инсоляции часто приводит к внезапному переходу обратно в сухую Сахару. Это связано с различными процессами обратной связи, которые действуют, и в климатических моделях часто существует более одного стабильного состояния климата и растительности. Температура поверхности моря и парниковые газы изменения синхронизированы в начале AHP по всей Африке.

Орбитальные изменения

циклы Миланковича за последний миллион лет

Африканский влажный период объясняется повышенной инсоляцией летом в Северном полушарии. Из-за прецессии сезон, в который Земля проходит ближе всего к Солнцу по своей эллиптической орбите - перигелий - изменяется, с максимальной летней инсоляцией, когда это происходит летом в Северном полушарии. Между 11000 и 10000 лет назад Земля прошла через перигелий во время летнего солнцестояния, увеличив количество солнечной радиации примерно на 8%, в результате чего африканский муссон стал сильнее и продвигаясь дальше на север. Между 15 000 и 5 000 лет назад летняя инсоляция была как минимум на 4% выше, чем сегодня. Угол наклона также уменьшился в течение голоцена, но влияние изменений наклона на климат сосредоточено на высоких широтах, и его влияние на муссоны неясно.

Летом солнечное нагревание сильнее над сушей Северной Африки, чем над океаном, образуя область низкого давления, которая втягивает влажный воздух и осадки из Атлантического океана. Этот эффект был усилен увеличением летней инсоляции, что привело к более сильному муссону, который также достиг более северного направления. Эффекты этих изменений циркуляции достигли субтропиков.

Наклон и прецессия ответственны за два из главных цикла Миланковича и не только за начало и прекращение ледниковые периоды, но также и для колебаний силы муссонов. Ожидается, что муссоны Южного полушария будут иметь противоположную реакцию муссонов Северного полушария на прецессию, так как изменения инсоляции обратятся; это наблюдение подтверждается данными из Южной Америки. Изменение прецессии увеличило сезонность в Северном полушарии и уменьшило ее в Южном полушарии.

Обратные связи Альбедо

Согласно моделированию климата, орбитальные изменения сами по себе не могут увеличить количество осадков над Африкой в ​​достаточной степени, чтобы объяснить образование больших пустынных озер, таких как 330 000 квадратных километров (130 000 квадратных миль) озеро Мегачад, или распространение растительности на север, если только океан и суша Учитываются поверхностные изменения.

Уменьшение альбедо в результате изменений растительности является важным фактором увеличения количества осадков. В частности, увеличение количества осадков увеличивает количество растительности; Растительность поглощает больше солнечного света, и поэтому в сезон дождей доступно больше энергии. Кроме того, эвапотранспирация из растительности добавляет больше влаги, хотя этот эффект менее выражен, чем эффект альбедо. Потоки тепла в почве и испарение также изменяются растительностью.

В дополнение к изменениям необработанных осадков при оценке необходимо учитывать изменения сезонности осадков, такие как продолжительность засушливых сезонов влияние изменения климата на растительность, а также эффект удобрения от повышения концентрации углекислого газа в атмосфере.

Другие источники изменений альбедо:

  • Изменения в почве свойства приводят к изменениям в сезон дождей; замена пустынных почв на суглинистые приводит к увеличению количества осадков, а почвы, которые являются влажными или содержат органическое вещество, меньше отражают солнечный свет и ускоряют процесс увлажнения. Изменения песка пустыни также изменяют альбедо.
  • Изменения альбедо, вызванные озерами и заболоченными территориями, могут влиять на осадки в климатических моделях.
  • Уменьшение образования пыли из более влажной Сахары влияет на климат за счет уменьшения количества света, поглощаемого пылью, а также изменения свойств облака, что делает их менее отражающими и более эффективными при образовании осадков. В климатических моделях уменьшение количества пыли в тропосфере вместе с изменениями растительности часто, но не всегда, может объяснить распространение муссонов на север. Однако не существует единого мнения о влиянии пыли на осадки в Сахеле.

Изменения зоны межтропической конвергенции

Более теплые внетропики летом, возможно, привели к зоне межтропической конвергенции (ITCZ) к северу, что приводит к изменению количества осадков. Температура поверхности моря у побережья Северной Африки повысилась под действием орбитального воздействия и из-за более слабого пассата, что привело к перемещению ITCZ ​​на север и увеличению градиента влажности между сушей и морем. Этому изменению, возможно, способствовали два температурных градиента, один между более прохладной Атлантикой весной и уже нагретым африканским континентом, другой - между более теплыми температурами к северу от 10 ° широты и более прохладными на юге. В Восточной Африке изменения ITCZ ​​оказали относительно небольшое влияние на изменения количества осадков. Прошлое положение ITCZ ​​в Аравии также вызывает споры.

Изменения количества осадков в Восточной Африке

Африканский влажный период, который имел место в Восточной Африке, по-видимому, был вызван разными механизмами. Среди предлагаемых механизмов - уменьшение сезонности осадков из-за увеличения количества осадков в засушливый сезон, сокращение периода засухи, увеличение количества осадков и увеличение притока влаги из Атлантического и Индийского океанов. Приток влаги в Атлантический океан отчасти был вызван более сильным западноафриканским и индийским муссонами, что, возможно, объясняет, почему влияние МАИ распространилось на Южное полушарие. Поведение восточных пассатов неясно; усиление переноса влаги восточными пассатами могло способствовать развитию AHP, но в качестве альтернативы мог произойти более сильный индийский муссон, который уводит восточные ветры от Восточной Африки.

Изменения в или могло способствовать усиление схождения вдоль этой границы; Воздушная граница Конго сместилась бы на восток из-за более сильных западных ветров, вызванных более низким атмосферным давлением над Северной Африкой, что позволило бы дополнительной влаге из Атлантики достичь Восточной Африки. Части Восточной Африки, которые были изолированы от атлантической влаги, не стали значительно более влажными во время AHP, хотя на одном участке в Сомали сезонность осадков снизилась.

Различные способствующие факторы могли привести к повышенная влажность в Восточной Африке, не все из которых обязательно работали одновременно во время МАИ. То, что «африканский влажный период» достиг этой части Африки, вызывает сомнения. Наконец, повышение концентрации парниковых газов могло быть связано с началом МАИ в тропической юго-восточной Африке; здесь можно ожидать, что изменения орбиты приведут к изменениям климата, противоположным изменениям в северном полушарии. Характер изменений влажности в юго-восточной Африке сложен.

Дополнительные факторы

  • Изменение климата в крайних северных широтах, возможно, способствовало наступлению AHP. Уменьшение скандинавских и лаурентидских ледяных щитов произошло в его начале, и в климатических моделях отступление ледяных щитов часто требуется для моделирования влажный период. Их существование может также объяснить, почему AHP не начался сразу с ранним пиком инсоляции, поскольку все еще существующие ледяные щиты могли охладить климат.
  • Изменения температуры поверхности моря в Атлантике влияют на африканский муссон и, возможно, повлияли на наступление МАИ. Более слабый пассат и более высокая инсоляция приведут к повышению температуры поверхности моря, увеличивая количество осадков за счет увеличения градиента влажности между сушей и морем. Также были затронуты изменения в градиентах температуры в Северной Атлантике.
  • Потепление увеличивает количество сахельских осадков; этот эффект является причиной недавнего антропогенного глобального потепления, вызванного увеличением количества осадков в Сахеле. Более теплые температуры поверхности моря могут также объяснить увеличение количества осадков, зафиксированное во время AHP.
  • Увеличение количества осадков зимой коррелирует с большей пространственной протяженностью средиземноморских осадков и, возможно, способствовало созданию AHP, особенно в Северной Африке, вокруг северной Красного моря, в Тибести и в северной Аравии и, как правило, в более высоких широтах, куда не приходили муссоны. Эти осадки, возможно, распространились на другие части Сахары; это привело бы к тому, что районы с летними и зимними осадками перекрывались, а засушливые районы между климатическими зонами, подверженными муссонному и западному влиянию, стали более влажными или вообще исчезли. Такие изменения в средиземноморских осадках могут коррелировать с изменениями в Северной Атлантике и Арктических колебаниях..
  • Желоб -опосредованный перенос влаги на север осенью и весной также был предложен для объяснения увеличение количества осадков и их недооценка климатическими моделями. В одной климатической модели увеличение переноса влаги на север такими впадинами увеличивает количество осенних осадков в Сахаре, особенно в середине голоцена, когда климат там уже более влажный, чем обычно.
  • Более слабые субтропические антициклоны были предложены в качестве объяснения в 1970–1980-е годы.
  • В горных регионах, таких как вулканическое поле Мейдоб, низкие температуры после последнего ледникового максимума могли снизиться испарение и, таким образом, привело к раннему появлению влажности.
  • Изменения в геомагнитном поле Земли могут быть связаны с изменениями влажности.
  • Повышенное увлажнение из более крупных озер, таких как озеро Мегачад, возможно, увеличили количество осадков, хотя этот эффект, вероятно, неадекватен для объяснения всего МАИ. Аналогичная роль отводится обширным водно-болотным угодьям, дренажам и озерам в Восточной Сахаре и экосистеме в целом.
  • Два высокогорных ветра: Африканский Истерли Джет и Тропический Истерли Джет регулирует потоки атмосферного воздуха над Африкой и, следовательно, количество осадков; Тропический Истерли Джет поступает из Индии и питается от температурных градиентов между тропиками и субтропиками, а Африканский Истерли Джет питается от температурных градиентов в Сахеле. Более сильный западноафриканский муссон привел к более слабой африканской восточной струе и, таким образом, к снижению переноса влаги из Африки.
  • Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере могло сыграть свою роль в срабатывании AHP, особенно в его расширении через экватор, а также в его возобновлении после позднего дриаса и события Генриха 1 из-за повышения температуры поверхности моря.
  • In в некоторых частях Сахары увеличение водоснабжения из горных регионов могло способствовать развитию влажных условий.
  • Более крупные леса в Евразии могли привести к смещению ITCZ ​​на север.
  • Другие предложенные механизмы включают конвекцию, возникающую над атмосферным пограничным слоем, повышенные потоки скрытого тепла, низкое давление в северо-западной Африке, втягивающее влагу в Сахару, изменения в солнечных циклах и сложные явления атмосферного потока.

Воздействие

Растительность и водные объекты в t he эемский (внизу) и голоцен (вверху)

Африканский влажный период распространился на Сахару, а также на восточную, юго-восточную и экваториальную Африку. В целом по континенту разрослись леса и редколесья. Похожий эпизод дождя имел место в тропической Америке, Китае, Азии, Индии, Ближнем Востоке и Аравийском полуострове и, по-видимому, связан с одним и тем же орбитальное форсирование как AHP. Эпизод муссонов в раннем голоцене распространился до пустыни Мохаве в Северной Америке. И наоборот, более засушливый эпизод зафиксирован на большей части территории Южной Америки, где озеро Титикака, озеро Хунин, сток реки Амазонка и Доступность воды в Атакаме была ниже.

Расход воды Конго, Нигер, Нил, Нтем, Руфиджи и Реки Санага увеличились. Сток из экваториальной Африки, северо-востока и западной Сахары также был больше. Изменения в морфологии речных систем и их аллювиальных равнин произошли в ответ на увеличенный сток, и река Сенегал прорвала дюны и снова вошла в Атлантический океан.

Флора и фауна Сахара

Во время африканского влажного периода озера, реки, водно-болотные угодья и растительность, включая траву и деревья, покрывали Сахару и Сахель, создавая «Зеленую Сахару». Доказательства включают данные о пыльце, археологические раскопки, свидетельства деятельности фауны, такие как диатомеи, млекопитающие, остракоды, рептилии и улитки., погребенные долины рек, богатые органикой маты, аргиллиты, эвапориты, а также травертины и туфы, отложенные в подводной среде.

Современная саванна, Национальный парк Тарангире, Танзания

Растительный покров тогда простирался почти на всю Сахару и состоял из открытой травы. саванна с кустарниками и деревьями. В целом, растительность расширилась на север до 27–30 ° северной широты в Западной Африке с границей Сахеля примерно на 23 ° северной широты, так как Сахара была заселена растениями, которые сегодня часто встречаются на расстоянии от 400 км (250 миль) до 600 км (370 км). ми) дальше на юг. Перемещение растительности на север заняло некоторое время, и некоторые виды растений перемещались быстрее, чем другие. Растения, которые выполняют фиксацию углерода C3, стали более распространенными.

Леса и растения из влажных тропиков были сосредоточены вокруг озер и рек. Ландшафт во время AHP был описан как мозаика между различными типами растительности полупустынного и влажного происхождения, а не просто смещение видов растений на север, и некоторые сообщества коричневой или желтой растительности сохранились. Данные по пыльце часто показывают преобладание травы над деревьями влажных тропиков.

Климат Сахары не стал полностью однородным; его центрально-восточные части были, вероятно, более сухими, чем западный и центральный секторы, и Ливийское песчаное море все еще было пустыней, хотя чистые пустынные районы отступили или стали засушливыми / полузасушливый. Засушливый пояс мог существовать к северу от 22 ° широты, или растительность и африканский муссон могли достигать 28–31 ° северной широты; в целом условия между 21 ° и 28 ° северной широты известны плохо. Засушливые районы могли сохраняться в дождевых тенях гор и могли поддерживать растительность с засушливым климатом, что объясняет присутствие его пыльцы в кернах отложений. Кроме того, градации с севера на юг в структуре растительности были восстановлены по данным древесного угля и пыльцы.

Ископаемые фиксируют изменения в животной фауне Сахары. Эта фауна включала антилоп, сома, моллюсков, крокодилов, слонов, газелей, жирафов, hartebeest, зайцы, бегемоты, моллюски, нильские окуни, тилапия, черепахи и многие другие животные, а в Египте пятнистые гиены, бородавочники, буйволы, антилопы гну и зебры произошло. В Сахаре жили большие стада животных. Некоторые животные распространились по всей пустыне, в то время как другие были ограничены местами с глубокой водой. Более ранние влажные периоды в Сахаре, возможно, позволяли видам пересекать теперь уже пустыню. Уменьшение площади открытых пастбищ в начале AHP может объяснить ограничение популяции гепардов в начале влажного периода, в то время как влажный период привел к расширению некоторых популяций животных, таких как Губерта. многокамерная мышь.

Озера и реки Сахары

Озеро Мегачад, современное озеро Чад выделено зеленым цветом

В Сахаре образовалось или расширилось несколько озер. Самым крупным из них было озеро Чад, которое увеличилось как минимум в десять раз по сравнению с нынешними размерами и образовало озеро Мегачад. Это увеличенное озеро Чад достигло размеров 1000 на 600 километров (620 миль × 370 миль) в направлении север-юг и восток-запад соответственно, покрывая впадину Боделе и, возможно, до 8% нынешней - день пустыня Сахара. Это повлияло на сам климат; например, количество осадков уменьшилось бы в центре озера и увеличилось бы на его окраинах. Озеро Чад, возможно, питалось с севера реками, истощающими Хоггар (дренаж Тафассассет) и горы Тибести, а с юга - Чари - Логон и <557.>Реки Комадугу. Река Чари была главным притоком, а реки, впадающие в Тибести, образовали конус выноса / дельту реки Ангамма у входа в северное озеро Чад. Скелеты слонов, бегемотов и гомининов были обнаружены в дельте Ангаммы, которая является доминирующим элементом береговой линии северного озера Чад. Озеро вышло из берега в реку Нигер во время высотного подъема через Майо-Кебби и реку Бенуэ, в конечном итоге достигнув Гвинейского залива. Более старые системы дюн были затоплены озером Чад.

Среди крупных озер, которые могли образоваться в Сахаре, находятся в Ливии и озеро Птолемея в Судане. Quade et al. 2018 год вызвал некоторые сомнения в размере и существовании некоторых из этих озер, таких как озеро Птолемей, озеро Мегафеццан, особенно в отношении озера Мегафеццан. Другие озера известны из Адрар Боус в Нигере, Ин-Атей в Хоггар, в Ине Сакане и в Тауденни в <408.>Мали, Чемчане в Мавретании, в Себха-Меллала около Уаргла в Алжире, в Бильме, Дибелле, Фачи и Гоберо в Тенере, Зеетеррасенталь в Нигере и «Восемь хребтов», Эль-Атрун, озеро Гуреинат, Мерга, «Ридж», Сидиг, в Вади Мансураб, Селима и в Судане. озеро Йоа из Озера Унианга вышли из берегов либо над поверхностью, либо под землей. Мозаика небольших озер развивалась в некоторых регионах. Водно-болотные угодья также расширялись во время AHP, но и их расширение, и последующее отступление происходили медленнее, чем у озер.

В некоторых частях Сахары образовались эфемерные озера, такие как Бир Кисейба и Набта Плайя, оба в Египте и оба с археологическими памятниками Абу Баллас, а также в Египте, что может относиться к более поздним египетским религиям или болотным озерам, таким как Адрар Боус недалеко от Воздушных гор. Между дюнами образовались эфемерные озера, а в бассейне Мурзук, по-видимому, существовал «пресноводный архипелаг». Все эти озерные системы оставили окаменелости, такие как рыба, озерные отложения и плодородные почвы, которые позже использовались для сельского хозяйства (Эль-Дейр, оазис Харга ). Наконец, кратерные озера образовались в вулканических полях и иногда доживают до наших дней в виде небольших остаточных озер, таких как кратер Малха в вулканическом поле Мейдоб. Потенциально повышенная доступность воды во время AHP могла способствовать началу фреатомагматических извержений, таких как формирование маара в вулканическом поле Байуда, хотя хронология Извержения вулканов там недостаточно хорошо известны, чтобы обосновать связь с AHP.

Большая река Таманрассет текла из Атласских гор и Хоггара на запад в сторону Атлантики и ввел его в залив Аргуина в Мавритании. Когда-то он был 12-м по величине водоразделом в мире и оставил после себя подводный каньон и речные отложения. Вместе с другими реками он образовал лиманы и мангровые заросли в заливе Аргуин. Другие реки в том же районе также образовались подводные каньоны, а структура отложений в морских кернах отложений и возникновение подводных оползней в этом районе были связаны с деятельностью этих рек.

Такие реки поскольку в Алжире, Ливии и Тунисе и реки и в Ливии были активны в это время, хотя есть некоторые сомнения, что у них был постоянный сток; они оказались более важными в более ранние влажные периоды. Небольшие водоразделы, вади и реки, впадающие в эндорейские бассейны, такие как Вади Танеззуфт, также несли воду во время МАИ. В это время в горах Аир, Хоггар и Тибести была размещена так называемая «Средняя Терраса ». Реки Сахары, озера и их водосборы могли служить путями для распространения людей и животных; реки часто соединялись друг с другом конусами выноса. Предлагаемые примеры животных, которые распространились по рекам, - это нильский крокодил и рыба Clarias gariepinus и Tilapia zillii. Возможно, что название Тассили н'Аджер, что на берберском означает «плато рек», является отсылкой к прошлым течениям рек.

Люди из Сахара

Условия и ресурсы были готовы для первых охотников-собирателей, рыбаков и, позже, скотоводов. который прибыл в Сахару в то время, когда появились озера. Они могли прибыть либо с севера (Магриб, либо Киренаика ), где капсианская культура находилась, либо с юга (Африка к югу от Сахары ) или восток (Долина Нила ). Следы человеческой деятельности были обнаружены в Горах Акака, где пещеры и скальные убежища использовались в качестве базовых лагерей для людей, таких как Уан Афуда пещера и Уан Скальные убежища Табу и Такаркори. Первая оккупация Такаркори произошла между 10 000 и 9 000 назад; здесь зафиксировано около пяти тысячелетий культурной эволюции человека. В Гоберо в пустыне Тенере было найдено кладбище, которое использовалось для воссоздания образа жизни этих бывших жителей Сахары, а также у озера Птолемей. в Нубии люди селились недалеко от берега озера, используя его ресурсы и, возможно, даже занимаясь досугом. В то время многие люди, похоже, зависели от водных ресурсов, поскольку многие из инструментов, оставленных первыми людьми, были связаны с рыболовством ; следовательно, эта культура также известна как "", хотя были обнаружены существенные различия между культурами разных мест. Озеленение Сахары привело к демографической экспансии, и особенно в Восточной Сахаре занятость людей совпадает с AHP. Напротив, в долине Нила оккупация уменьшилась, возможно, из-за расширения там водно-болотных угодий.

Люди охотились на крупных животных с оружием, которое было найдено на археологических раскопках, и дикими злаками, встречающимися в Сахаре во время AHP, такие как brachiaria, sorghum и urochloa, были дополнительным источником пищи. Люди также приручили крупный рогатый скот, коз и овец ; одомашнивание крупного рогатого скота происходило особенно в более экологически изменчивой Восточной Сахаре. Животноводство всерьез занялось около 7000 лет назад, когда домашние животные пришли в Сахару, и рост населения может быть связан с этим изменением в культурной практике; крупный рогатый скот и козы распространились на юго-запад от северо-востока Африки за 8000 лет до настоящего времени. Молочное животноводство было продемонстрировано в некоторых местах, а животноводство подтверждается частым изображением крупного рогатого скота на наскальных рисунках. Каноэ Dufuna, одно из старейших известных кораблей в мире, похоже, датируется влажным периодом голоцена и подразумевает, что водоемы того времени управлялись людьми. В горах Акак были обнаружены некоторые из них, известные как ранний и поздний акак, а также ранние, средние, поздние и последние пасторальные, в то время как в Нигере киффская культура была связана с началом AHP. Древние цивилизации процветали, земледелие и животноводство имели место в неолитических поселениях. Возможно, одомашнивание растений в Африке было отложено из-за увеличения доступности пищи во время AHP, это произошло всего около 2500 BC.

Изображения плавающих людей в Пещере пловцов

Люди создали наскальные рисунки например, количество петроглифов и наскальных рисунков в Сахаре, возможно, самая большая плотность таких творений в мире. Сюжеты включают животных и повседневную жизнь, например плавание, что подтверждает присутствие более влажного климата в прошлом. Одно из таких хорошо известных петроглифов - Пещера Пловцов в Гильф Кебир горах Египта; другие хорошо известные места - это горы Габал-эль-Увейнат, также в Египте, Аравия и Тассили-н'Аджер в Алжире, где число наскальных рисунков этого времени. Люди также оставили артефакты, такие как и керамику в том, что сегодня является негостеприимными пустынями. Северная Африка вместе с Восточной Азией - одно из первых мест, где керамика была развита, вероятно, под влиянием увеличения доступности ресурсов во время МАИ. Влажный период также способствовал его развитию и распространению в Западной Африке в 10-м тысячелетии до н.э. ; так называемый мотив «волнистой линии» или «пунктирной волнистой линии» был широко распространен в Северной Африке.

Эти популяции были описаны как эпипалеолит, мезолит и эпоха неолита, где было произведено множество каменных орудий и других комплексов. Генетические и археологические данные указывают на то, что эти популяции, которые эксплуатировали ресурсы Сахары, вероятно, возникли в Африка к югу от Сахары и через некоторое время двинулась на север после того, как пустыня стала более влажной; это может быть отражено в распространении на север геномных линий макрогаплогруппы L и гаплогруппы U6. В свою очередь, МАИ способствовала перемещению некоторых евразийских популяций в Африку. Эти благоприятные условия для человеческих популяций могут быть отражены в раю мифах, таких как Эдемский сад в Библии и Элизиум и Золотой век в классической античности и в распространении нило-сахарских языков.

Дополнительные проявления в Сахаре

Расширенная растительность стабилизировала ранее активную дюны, что в конечном итоге привело к возникновению современных драа дюн в Великом песчаном море Египта, например, хотя есть неуверенность в том, была ли эта стабилизация широко распространенной.. Развитие почвы и биологическая активность почв подтверждены в Горах Акак и районе Месак Сеттафет в Ливии, но свидетельства почвообразования / почвообразования такие как болотное железо описаны также из других частей Сахары. В Центральной и Южной Сахаре были разработаны аллювиальные месторождения, в то время как месторождения себха известны из Западной Сахары. Удары молнии в почву оставили измененные молнией породы в некоторых частях Центральной Сахары.

Увеличение количества осадков также привело к перезарядке водоносных горизонтов, таких как водоносный горизонт Нубийских песчаников ; в настоящее время вода из этого водоносного горизонта поддерживает несколько озер в Сахаре, таких как озера Унианга. Другие системы подземных вод были активны в то время в Горах Акака, Горах Воздуха, в Феццане и в других местах Ливии и Сахель. Повышенный уровень грунтовых вод давал воду растениям и сбрасывался в понижениях, озерах и долинах, образуя широко распространенные карбонатные отложения и питающие озера.

Образование озер и растительности уменьшило вынос пыли из Сахара. Это было зарегистрировано в морских кернах, в том числе в одном керне, где выброс пыли уменьшился почти вдвое. В прибрежных районах, например в Омане, повышение уровня моря также привело к сокращению образования пыли. В Средиземном море уменьшение поступления пыли сопровождалось увеличением поступления наносов из Нила, что привело к изменениям в составе морских отложений.

Усилилось ли усиление муссонов или уменьшилось апвеллинг у побережья Северо-Западной Африки является спорным: некоторые исследования предполагают, что усиление апвеллинга снижает температуру поверхности моря и увеличивает биологическую продуктивность моря, в то время как другие исследования показывают, что произошло обратное; меньше апвеллинга с большей влажностью. Однако, независимо от того, увеличился ли апвеллинг или уменьшился, возможно, что усиление муссонов повысило продуктивность у берегов Северной Африки, поскольку увеличившийся речной сток доставил в море больше питательных веществ.

Аравия

Осадки в Дофаре и на юго-западе Аравии вызваны африканским муссоном, а изменение климата на более влажный, напоминающий Африку, было отмечено в южной Аравии и Сокотре из пещеры и речные отложения. голоценовые палеозерья отмечены на Тайме, Джубба, в песках Вахиба в Омане и. В Руб-эль-Хали озера образовались между 9000 и 7000 лет назад и дюны были стабилизированы растительностью, хотя образование озер там было менее выраженным, чем в плейстоцене. Речная система Вади ад-Давасир в центральной Саудовской Аравии снова стала активной с увеличением речного стока в Персидский залив. Эпизоды повышенного расхода реки произошли в Йемене, а увеличение количества осадков зафиксировано в пещерах Хоти, Кунф в Омане, Мукалла в Йемене и пещере Хок на Сокотре. Источники пресной воды в Аравии во время AHP стали фокусом человеческой деятельности, и происходило скотоводство между горами и низменностями. Кроме того, карстовая активность имела место на обнаженных коралловых рифах в Красном море, и ее следы все еще видны сегодня. Увеличение количества осадков также использовалось для объяснения снижения солености в Красном море.

Влажный период в Аравии длился не так долго, как в Африке, пустыни не отступали так сильно, и осадки, возможно, не достигли центра и северная часть полуострова мимо; Северная Аравия оставалась несколько суше, чем Южная, и по-прежнему производила пыль. Одно исследование показало, что количество осадков в Красном море увеличилось не более чем до 1 метра в год (39 дюймов в год). Вопрос о том, были ли некоторые бывшие озера в Аравии на самом деле болотами, остается спорным.

Восточная Африка

Нил расход воды был выше, чем сегодня, и во время раннего африканского влажного периода, Нила в Египте затоплены на 3–5 метров (9,8–16,4 футов) выше, чем это было недавно, до борьбы с наводнениями ; усиление наводнений может объяснить, почему многие археологические раскопки вдоль Нила были заброшены во время AHP, и ожесточенные конфликты были восстановлены на археологическом участке Джебель Сахаба. Воды из Нила заполнили впадины, подобные Фаюмской впадине. Кроме того, притоки Нила на северо-западе Судана, такие как Вади аль-Малик, Вади Ховар и Долина цариц, стали активными во время AHP. Вади Ховар был активен до 4500 лет назад и в то время часто содержал озера, запруженные дюнами, болота и водно-болотные угодья ; это был крупнейший сахарский приток Нила и представлял собой важный путь в Африку к югу от Сахары. И наоборот, кажется, что озеро Виктория и озеро Альберт не разливались в Белый Нил на протяжении всего AHP, а Белый Нил должен был поддерживаться разливом из озера Туркана.. Похоже, что в течение МАИ наблюдается тенденция к уменьшению стока Голубого Нила по сравнению с расходом Белого Нила. Голубой Нил построил выносной конус в месте слияния с Белым Нилом, а разрез у Нила снизил риск наводнения в некоторых районах, которые, таким образом, стали доступны для людей.

Некоторые озера образовались или расширились во время африканского влажного периода

Закрытые озера в Восточной Африке поднялись, иногда на сотни метров. Озеро Сугута образовалось в долине Сугута, что сопровождалось образованием дельт рек, где реки, такие как впадали в озеро. В свою очередь, озеро Сугута разлилось в реку Керио, что добавило воды в озеро Туркана, где повышенный сток реки Турквель привел к образованию большого дельта реки. Само озеро Туркана на своей северо-западной стороне через Болото Лотикипи разлилось в Белый Нил. Отложения этого возвышения озера образуют формацию Галана Бой . Это переполненное большое озеро было заполнено пресной водой и было заселено людьми; тамошние общества занимались рыболовством, но, вероятно, могли бы также прибегнуть к другим ресурсам в регионе. озеро Зуэй и озеро Шала в Эфиопии присоединились к озеру Абията и озеро Лангано, чтобы сформировать большой водоем, который начал выходить в реку Аваш. Другие озера, которые расширились, включают озеро Хайк также в Эфиопии, озеро Богория, озеро Найваша и озеро Накуру / озеро Эльментейта все в Кении, и озеро, образовавшееся в кальдере вулкана Мененгай. Площадь 1600 квадратных километров (620 квадратных миль) и глубина 50 метров (160 футов) Озеро Магади образовалось в раннем голоцене, а в Данакильской впадине Эфиопии установились пресноводные условия. Наконец, озера образовались во впадинах в горах вокруг озера Киву.

ледника на горе Килиманджаро. Самый старый из ныне существующих льдов Килиманджаро образовался во время африканского влажного периода

Ледники на горе Килиманджаро расширились во время AHP после фазы младшего дриаса, где гора была без льда, но линия деревьев также поднялась в то время, что сопровождалось образованием почвы. Более влажный климат мог дестабилизировать соседний вулкан Гора Меру, вызвав гигантский оползень, который снес его вершину.

Эрозия в водосборных бассейнах Восточной Африки увеличилась с началом влажный период, но затем уменьшился еще до его окончания, так как усиление выветривания привело к образованию почв, что, в свою очередь, привело к созданию растительного покрова, который впоследствии уменьшил дополнительную эрозию. Увеличение выветривания привело к увеличению потребления атмосферного CO2 во время AHP.

Как ни удивительно, но вопреки шаблонам, ожидаемым от прецессионных изменений, восточноафриканских Рифт также испытал более влажный климат во время AHP, достигнув юга озера Руква и озера Чеши в Южном полушарии. В районе Великих африканских озер, пыльца свидетельствует о наличии лесов, в том числе тропических лесов растительности из-за увеличения количества осадков, в то время как сегодня они встречаются только в ограниченные области там. Более густая растительность наблюдалась также на озере Туркана, причем деревянная растительность покрывала почти половину суши. Развитие лесной растительности вокруг Великих африканских озер создало взаимосвязанную среду, в которой распространяются виды, увеличивая биоразнообразие с последствиями для будущего, когда среда становится фрагментированной. Растительный покров также увеличился в районе Афар. В горах Бейла разрослись леса и требовательная к влаге растительность. Однако на озере Малави и озере Танганьика существовали различные типы растительности, в том числе растительность засушливых районов, и растительность практически не изменилась.

В Восточной Африке возглавил AHP. к улучшению условий окружающей среды с точки зрения снабжения продовольствием и водой из больших озер, что позволило ранним популяциям людей расти в размерах и выживать, не требуя серьезных изменений в стратегиях сбора пищи. Более ранние влажные и засушливые периоды в Восточной Африке, возможно, повлияли на эволюцию людей и позволили им распространиться по Сахаре и в Европе.

Другие части Африки и царство тропических лесов

Озеро Босумтви в Гана вырос во время AHP. Имеющиеся там данные также свидетельствуют о снижении активности лесных пожаров. Тропические леса расширились на плато Адамава в Камеруне и продвинулись вверх также в Камеруне. Ядро тропических лесов, вероятно, не изменилось из-за влажного африканского периода, возможно, с некоторыми изменениями видов и расширением их площади, хотя торфяники в Центральном Конго начал развиваться во время влажного африканского периода, и торф продолжает накапливаться там по сей день, хотя и с замедлением в Cuvette Centrale после окончания африканского влажного периода. В Канарских островах есть свидетельства более влажного климата на Фуэртевентура, лавровые леса изменились, возможно, в результате AHP. Пополнение уровня грунтовых вод было выведено из Гран-Канария также на Канарских островах, с последующим уменьшением после окончания AHP.

Левант и Средиземноморье

Высокие широты Африки не претерпели крупномасштабных изменений за последние 11 700 лет; Атласские горы, возможно, не позволили муссонам распространиться дальше на север. Однако пещерные отложения демонстрируют более влажный климат на юге Марокко, изменения растительности в Среднем Атласе, несколько наводнений в тунисских реках и экосистеме изменения, которые коснулись степных -зависимых грызунов Северной Африки, были связаны с AHP.

В плейстоцене и голоцене влажность в Средиземном море часто коррелирует с влажностью в Сахаре и климатом раннего и среднего голоцена Иберии, Италии, Негев и Северная Африка была более влажной, чем сегодня; в Сицилии увлажнение коррелирует с изменениями ITCZ ​​в Северной Африке. Средиземноморские осадки приносят средиземноморские циклоны и западные ветры ; либо повышенное количество осадков с западных ветров, либо муссонные осадки, распространяющиеся в Средиземное море, возможно, сделали его более влажным, хотя связь между африканским муссоном и средиземноморскими осадками неясна.

Соленость во время AHP стала менее соленой, отчасти из-за увеличение количества осадков из западных ветров, но также из-за увеличения стока рек в Африке, что привело к образованию слоев сапропеля, когда увеличение стока привело к тому, что Средиземное море стало более стратифицированным. Слой сапропеля S1 определенно связан с МАИ и повышенным расходом Нила и других африканских рек. Это вместе с уменьшением переноса пыли ветром привело к изменению структуры наносов и увеличению продуктивности морской пищевой сети в Средиземном море, что повлияло на развитие глубоководных кораллов.

в Левант, более влажные условия во время AHP зафиксированы в пещере Джейта в Ливане и пещере Сорек в Израиле, а Мертвое море и другие озера южной Европы в этот период были низкими. Это не похоже на некоторые более ранние влажные периоды в Сахаре; возможно, более сильный градиент инсоляции зима-лето в эти более ранние влажные периоды привел к изменению режима влажности, чем в голоцене.

Южная Африка

Воздействие, если таковое имеется, африканского влажного периода на Южный Африка была неясной. Первоначально предполагалось, что изменения, вызванные орбитой, будут означать засушливый период в южной части Африки, который уступил бы место более влажным условиям, когда закончился северный AHP, поскольку ITCZ ​​должен сместить свое среднее положение между двумя полушариями. Однако отсутствие палеоклиматологических данных с достаточным временным разрешением из южной части Африки затруднило оценку климата там во время AHP. Однако недавно полученные палеоклиматические данные позволили предположить, что южная часть Африки была на самом деле более влажной во время AHP, чем более сухой, возможно, достигая севера и северо-запада Мадагаскар, 23 ° южной широты и до водосбора Оранжевая река. Область между озером Танганьика и озером Малави была интерпретирована как предел влияния МАИ.

Напротив, и это согласуется с противоположной реакцией в Южном полушарии., река Замбези достигла самого низкого расхода во время AHP, а AHP не достигла юго-востока Африки. Возможно, были противоположные изменения в количестве осадков между Юго-Восточной Африкой и тропической Восточной Африкой, разделенными «шарнирной зоной». Особые изменения произошли в центральной южной части Африки, где засушливый период совпал с расширением озера Макгадикгади ; предположительно повышенная влажность на водосборе реки Окаванго в Ангольском нагорье из-за того, что в период засухи озеро питалось в результате ППД. В целом, между Северной и Южной Африкой существует небольшая согласованность с точки зрения гидрологических изменений в течение голоцена. Орбитально-опосредованные изменения климата Северного полушария повлияли на Южное полушарие через океанические пути, включая температуру поверхности моря. Кроме того, более влажные периоды, не связанные с AHP, могли иметь место после дегляциации в южной части Африки.

Численные оценки

Во время африканского влажного периода количество осадков в Сахаре увеличилось до 300–400 миллиметров в год (12– 16 дюймов в год), а значения, превышающие 400 миллиметров в год (16 дюймов в год), могли распространяться на 19–21 ° северной широты. В восточной части Сахары был выявлен градиент от приращения 200 миллиметров в год (7,9 дюйма / год) на севере до 500 миллиметров в год (20 дюймов / год) на юге. Однако территория с менее чем 100 миллиметрами в год (3,9 дюйма в год) могла остаться в Восточной Сахаре, хотя в ее самых засушливых частях, возможно, выпало в 20 раз больше осадков, чем сегодня. Количество осадков в Сахаре, вероятно, достигало не более 500 миллиметров в год (20 дюймов в год) с большой неопределенностью.

Другие реконструированные значения увеличения количества осадков указывают на годовое увеличение примерно на 150–320 миллиметров (5,9–5,9 дюйма). 12,6 дюйма) в Африке, с сильными региональными вариациями. По уровням озер предполагается увеличение количества осадков на 20–33% или 50–100% / 40–150% для Восточной Африки, с реконструированным увеличением на 40% для Северной Африки. В раннем голоцене, по-видимому, наблюдалась тенденция к снижению влажности на восток и север. Кроме того, в Тайме в Аравии, по-видимому, произошло трехкратное увеличение, а количество осадков в песках Вахиба в Омане могло достигать 250–500 миллиметров в год (9,8 –19,7 дюйма / год).

Влияние на другие климатические режимы

Одна климатическая модель показала, что более зеленая Сахара и снижение пылеобразования увеличили бы активность тропических циклонов, особенно над Атлантикой, но также и в большинстве других бассейнов тропических циклонов. Изменения в интенсивности штормов, уменьшение сдвига ветра, изменения атмосферной циркуляции и уменьшение количества пыли в атмосфере, что приводит к потеплению океанов, являются причиной этого явления, несмотря на ожидаемое уменьшение на активность тропических волн над Атлантикой в ​​климатических моделях. Хотя нет никаких хороших данных палеотемпестологии для времени африканского влажного периода, которые могли бы подтвердить или опровергнуть эту теорию, и многие из этих записей относятся к конкретным местам, ураган активность, включая прошлые удары в Пуэрто-Рико и на Вьекес, похоже, коррелируют с силой западноафриканских муссонов. С другой стороны, на Dry Tortugas в Южной Флориде во время AHP имело место снижение активности ураганов, и выбросы пыли не всегда антикоррелировали с активностью ураганов. Наконец, движение ITCZ ​​на север во время AHP могло вызвать соответствующее движение на север областей тропического циклогенеза и штормовых троп в Атлантическом океане, что также могло объяснить снижение активности ураганов на Багамах и Сухих Тортугах.

Эль-Ниньо - Южное колебание - это основной режим изменчивости климата. Палеоклиматологические записи из Эквадора и Тихого океана показывают, что в течение раннего и среднего голоцена ENSO изменчивость была подавлена ​​примерно на 30–60%, что может быть только частично. объяснено через орбитальное форсирование. Зеленая Сахара могла подавить активность ENSO, вызвав климатическое состояние, подобное Ла-Нина, в модели климата это сопровождается уменьшением апвеллинга и углубление термоклина в восточной части Тихого океана по мере смещения циркуляции Уокера на запад. Кроме того, Atlantic Nino изменяется температура поверхности моря в Атлантическом океане.

Также изучались отдаленные эффекты AHP на муссоны в северном полушарии. В климатических моделях усиление и расширение муссонов в Африке и Азии изменяют атмосферную циркуляцию на планете, вызывая более влажный восточноазиатский муссон и высыхание в тропической части Южной Америки и центрально-восточной части Северной Америки. Уменьшение выбросов пыли нагревает Северную Атлантику и увеличивает западный поток в Североамериканский муссон, усиливая его. Изменения количества осадков в дальней зоне достигают Европы и Австралии. Расхождения между смоделированным и реконструированным расширением на север и осадками в азиатских муссонных регионах и в зоне североамериканских муссонов можно объяснить этими удаленными эффектами.

Колебания

температуры в Гренландии в молодом возрасте Дриас

Некоторые разрывы с меньшим количеством осадков имели место в позднем ледниковом периоде и голоцене. В течение более молодого дриаса 12,500–11,500 лет назад Северная Атлантика и Европа снова стали намного холоднее, и в зоне африканского влажного периода была фаза засухи, которая распространилась на Восточную Африку, где уровень озера упал во многих местах, на юге Африки и в Западной Африке. Сухой интервал простирался до Индии, и активность дюн произошла в Негеве. В конце позднего дриаса количество осадков, уровень озер и речной сток снова увеличились, хотя к югу от экватора влажные условия возвращались медленнее, чем относительно резкое изменение к его северу.

Произошла еще одна засушливая фаза. около 8 200 лет назад, охватывая Восточную Африку и Северную Африку, о чем свидетельствуют различные свидетельства, такие как снижение уровня воды в озерах. Это совпало с похолоданием в Северной Атлантике, на прилегающих территориях, таких как Гренландия и во всем мире; засуха может быть связана с событием 8,2 килогод. 8200-летнее событие также было отмечено в Магрибе, где оно связано с переходом капсийской культуры, а также с культурными изменениями как в Сахаре, так и в Средиземноморье; на кладбище Гоберо после этого сухого перерыва произошла смена населения. Этот эпизод, по всей видимости, был вызван осушением озер, покрытых льдом, в Северной Америке, хотя предполагалось также и низкоширотное происхождение.

Охлаждение Северной Атлантики во время события Генриха 1 и более молодой дриас, связанный с более слабой атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией, приводит к аномалиям атмосферного давления, которые смещают тропический восточный джет и пояса осадков к югу, делая Северную Африку более сухой. Следы штормов сдвигаются на север от Средиземного моря. Ранее события Генриха также сопровождались засухой в Северной Африке. Аналогичным образом, ослабление переноса влаги и менее восточное положение воздушной границы Конго способствовало сокращению количества осадков в Восточной Африке, хотя некоторые части южной части Африки в озере Малави были более влажными в период раннего дриаса.

Многие колебания влажности в раннем голоцене, по-видимому, вызваны сбросом талой воды с ледникового щита Лаурентида в Атлантику, что ослабляет атлантическую меридиональную опрокидывающую циркуляцию. Некоторые засушливые периоды в морских кернах в Гвинейском заливе, по-видимому, совпадают с событиями, зарегистрированными в Гренландия ледяных кернах. Другие изменения в количестве осадков, наблюдаемые в записях, были приписаны изменениям солнечной активности, например, уровни воды в озере Туркана, по-видимому, отражают 11-летний солнечный цикл.

в Озеро Туркана, колебания уровня воды имели место между 8 500 и 4500 годами до настоящего времени, с высокими уровнями до 8400, около 7000 и между 5500 и 5000 и низкими уровнями около 8000, 10000 и 12000 лет до настоящего времени. Высокие уровни, по-видимому, контролируются температурой поверхности моря в Атлантическом и Индийском океанах, а также перетоками воды из озера Сугута и бассейнов Чу Бахир. в озеро Туркана, которое само получало воду из дополнительных озер. Вулканические и тектонические явления происходят в озере Туркана, но не имеют величины, необходимой для объяснения больших изменений уровня озера. Колебания уровня воды также были сделаны для озера Чад на основе данных о пыльце, особенно ближе к концу МАИ. В озере Тауденни были зарегистрированы колебания около четверти тысячелетия, и в Восточной Сахаре случались частые засухи.

Другие вариации, по-видимому, также имели место 9,500 - 9,000 и 7,400 - 6,800. за 10 200, 8 200, 6 600 и 6000 лет до настоящего времени; они сопровождались уменьшением плотности населения в некоторых частях Сахары, и другие засушливые периоды в Египте были отмечены 9 400 - 9300, 8 800 - 8 600, 7 100 - 6900 и 6 100 - 5 900 лет назад. Продолжительность и серьезность засухи трудно реконструировать. Во время периодов засух люди могли направляться к водоемам, у которых еще были ресурсы, а культурные изменения в центральной Сахаре были связаны с некоторыми периодами засухи. Помимо колебаний, отступление влажного периода на юг могло начаться после 8000 лет назад с сильной засухой около 7800 лет назад.

Конец

Период влажности в Африке закончился примерно в 6000–5000 лет. лет назад часто используется конечная дата 5 500 лет раньше нынешней. После того, как растительность уменьшилась, Сахара стала бесплодной и была захвачена песком. Ветровая эрозия увеличилась в северной Африке, и увеличился вывоз пыли из ныне пустынных и высохших озер, таких как бассейн Боделе; Сегодня Боделе - это крупнейший источник пыли на Земле. Озера высохли, мезическая растительность исчезла, а оседлые человеческие популяции были заменены более мобильными культурами. Переход от «зеленой Сахары» к современной засушливой Сахаре считается величайшим экологическим переходом голоцена в Северной Африке; сегодня в области почти не выпадает осадков. Конец МАИ, но также и его начало можно рассматривать как «климатический кризис», учитывая сильное и продолжительное воздействие. Высыхание простиралось до Канарских островов и юго-востока Ирана.

Холодный период Пиорского колебания в Альпах совпадает с концом AHP ; Период 5600–5000 откалиброванный лет назад характеризовался повсеместным похолоданием и более разнообразными изменениями количества осадков по всему миру, включая похолодание температуры поверхности моря по обе стороны Северной Атлантики. Некоторые изменения климата, возможно, распространились на юго-восток Австралии, Центральную Америку и Южную Америку, где началось неогляциальное время.

Крупное пантропическое изменение окружающей среды произошло около 4000 лет назад. Это изменение сопровождалось крахом древних цивилизаций, сильной засухой в Африке, Азии и на Ближнем Востоке и отступлением ледников на горе Килиманджаро и горе Кения.

Хронология

Произошло ли высыхание повсюду в одно и то же время и происходило ли оно столетиями или тысячелетиями, неясно отчасти из-за разногласий в записях и вызвало разногласия, и такое разногласие по срокам также существует в отношении ожидаемые изменения растительности. Морские керны обычно указывают на резкие изменения, но не без исключений, в то время как данные по пыльце - нет, возможно, из-за региональных и местных различий в растительности. Подземные воды а местная растительность может изменять местные условия; например, водоемы, питаемые грунтовыми водами, сохраняются дольше, чем те, которые питаются дождем.

В последнее время утвердилось мнение, что конец влажного периода в Африке наступил с севера на юг ступенчатым образом. В Западной Сахаре и Восточной Африке он закончился в течение 500 лет одностадийной сушкой 6000–5000 лет назад к северу от современного пояса муссонов. Дальше на юг уменьшение количества осадков было более продолжительным, и ближе к экватору AHP закончился между 4000 и 2500 лет назад. Более поздний конец в северо-восточной Африке около 4000 лет назад может отражать другую конфигурацию суши и, следовательно, поведение муссонов, в то время как другие исследования обнаружили тенденцию к высыханию на запад.

Некоторые данные указывают на двухфазное изменение климата. с двумя отчетливыми сухими переходами, вызванными существованием двух различных ступеней уменьшения инсоляции, при которых меняется климат. Заметные изменения окружающей среды могли произойти в Центральной Африке, Западной Африке и Восточной Африке. Наконец, иногда событие 4,2 кило года считается истинным концом AHP, особенно в центральной Африке.

Повышенная изменчивость осадков могла предшествовать концу AHP; это обычно наблюдается перед внезапной сменой климата. В Гильф Кебир, между 6300 и 5200 годами назад, по-видимому, режим установился после того, как AHP закончился. Также имели место более поздние колебания климата, которые приводили к кратковременным периодам влажности, например, период повышенной влажности между 500 BCE - 300 CE в римской Северной Африке и вдоль Мертвое море, а более раннее - 2100 лет назад, присутствовало в западном Сахеле.

Сахара и Сахель

После первого кратковременного падения уровня озера между 5700 и 4700 годами, проведенным калибровкой лет назад, это может отражать изменчивость климата к концу влажного периода в Африке, уровень воды в озере Мегачад быстро снизился после 5200 лет до настоящего времени. Он сократился примерно до 5% от своего прежнего размера, при этом более глубокий северный бассейн Боделе полностью высох около 2000-1000 лет назад, поскольку он был отсоединен от южного бассейна, где его главный приток, Чари Река впадает в озеро Чад. Высохший таз подвергался воздействию Harmatt an ветры, которые выдувают пыль с высохшего дна озера, что делает его крупнейшим источником пыли в мире. Дюны образовались в высохшей Сахаре или снова начали движение после стабилизации во время AHP.

Тропическая растительность сменилась пустынной растительностью, в некоторых местах внезапно, а в других - более постепенно. Вдоль побережья Атлантики отступление растительности было замедлено из-за этапа повышения уровня моря, который повысил уровень влажности почвы, задерживая отступление примерно на два тысячелетия. В Ливии в Вади Танеззуфт окончание влажного периода также было отложено из-за остатков воды в дюнных системах и в горах Тассили до 2700 лет назад, когда деятельность реки наконец прекратилась. Кратковременный влажный пульс 5 000–4 000 лет назад в Тибести привел к появлению так называемой «Нижней террасы ». Согласно изображениям саванн в гробницах пятой династии в Египте,

на озере Йоа, Египетская Сахара могла быть заросшей растительностью до 4200 лет назад., который питается грунтовыми водами, растительность уменьшилась и превратилась в пустынную растительность между 4700–4300 и 2700 годами назад, а озеро стало гиперсоленым 4000 лет назад. Однако на климат там, возможно, повлияли горы Тибести и, таким образом, конец AHP был отложен, а ископаемые подземные воды, оставленные AHP, питают озеро по сей день. В центральной части Сахары водные ресурсы в горах сохранялись дольше.

Восточная Африка и Аравия

В северной части Восточной Африки уровень воды резко упал около 5500 лет назад, в то время как в пещере Хоти в Аравии южнее отступление Индийского муссона произошло около 5900 лет назад. Высыхание также зарегистрировано в Омане, а реки и озера Аравии стали прерывистыми или полностью пересохшими. Бассейн Голубого Нила стал менее влажным с заметным уменьшением стока Нила около 4000 лет назад. Уменьшение стока Нила привело к прекращению отложения сапропеля и активности турбидита у его дельты.

Некоторые данные из Эфиопии и Африканский Рог указывают на то, что высыхание там могло начаться уже 7 000–8 000 лет назад или раньше. Реконструкции из озера Абията в Эфиопии показывают, что окончание африканского влажного периода приняло форму сильной засухи, а не постепенного уменьшения количества осадков. Высыхание в Аравии началось около 7000 калиброванных лет назад, и существуют большие различия в сроках между различными частями Аравии, но наблюдалась тенденция к засушливому климату между 6000 и 5000 лет назад, которая продолжалась до 2700 лет назад.. В горах Бейла и плато Санетти в Эфиопии изменения растительности, свидетельствующие о более засушливом климате, произошли около 4600 лет назад.

Лесной покров в районе Великой Африки Озера уменьшились между 4700 и 3700 лет назад, хотя высыхание на озере Виктория началось около 8000 лет назад, на озере Руква 6700 лет назад, на озере Танганьика около 6000 лет назад и на озере Эдвард Основные изменения в химическом составе озер, связанные с высыханием, были отмечены 5200 лет назад. Незначительное восстановление растительности произошло между 2500 и 2000 лет назад, за которым последовало гораздо более быстрое появление трав, сопровождавшееся значительными лесными пожарами. Это могла быть самая суровая засуха в районе озера Эдвард в голоцене, когда многие озера, такие как озеро Джордж, значительно понизились или полностью высохли. Другие озера, такие как Накуру, Туркана, озеро Чу Бахир, озеро Аббе и озеро Зуэй, также упали между 5400–4200 лет назад. Уменьшение растительного покрова в водосборе Голубого Нила было связано с увеличением переноса наносов в реке, начавшейся 3600-4000 лет назад.

Конец AHP на озере Туркана произошло примерно за 5300 лет до настоящего времени, сопровождалось понижением уровня озера и прекращением перелива из других озер в его районе в озеро Туркана. Между 5000 и 4200 годами озеро Туркана стало более соленым, и уровень воды в нем упал ниже уровня оттока в Нил. Ближе к концу AHP температура воды в озере и других региональных озерах, по-видимому, повысилась, после чего после ее окончания последовало падение, возможно, в результате сезонной модели инсоляции, которая действовала во время конец МАИ. Уменьшение уровня воды в озере Туркана также повлияло на Нил и додинастические общества, зависящие от него.

Средиземноморье

Ливия и Средний Атлас постепенно становилось все более сухим, и высыхание в Марокко имело место около 6000 радиоуглеродных лет назад. Условия сушки в Иберии сопровождали конец африканского влажного периода между 6000 и 4000 лет назад, возможно, как следствие участившихся эпизодов положительного Североатлантического колебания и сдвига ITCZ. Более сложные изменения обнаружены на северной окраине Средиземного моря. Событие 4,2 кило года зарегистрировано в записях о пыли с Земли и могло быть вызвано изменениями в циркуляции Атлантического океана.

Тропическая Западная Африка

В Озеро Босумтви влажный период в Африке закончился около 3000 лет назад после кратковременного увлажнения между 5410 ± 80 лет назад, которое закончилось 3170 ± 70 лет назад. Это, более ранние, но похожие изменения у западного Сенегала и более поздние, но аналогичные изменения в районе, по-видимому, отражают смещение зоны осадков к югу с течением времени. Некоторое высыхание произошло одновременно между Сахелем и Гвинейским заливом. Некоторые озера в Гвинейско-Конголийском регионе высохли, в то время как другие остались относительно незатронутыми.

Общая тенденция к более сухому климату наблюдается в Западной Африке в конце МАИ. Там густая растительность постепенно истончалась между 5000 и 3000 лет назад, а основные возмущения растительности произошли около 4200 и 3000–2 500/2400 лет назад. Кратковременное возвращение более влажных условий произошло 4000 лет назад, тогда как существенная засушливая фаза произошла между 3500 и 1700 годами назад. Засушливость установилась между 5200–3600 лет назад в Сахаре. В Сенегале растительность современного типа возникла около 2000 лет назад.

Центральная Африка

Южнее, на экваторе, между 6,100 и 3,000 лет назад. нынешняя саванна расширилась за счет лесов, и переходный период, возможно, продлится до 2500 лет до настоящего времени; другая оценка временного курса для области между 4 ° южной и 7 ° северной широты показывает, что лесной покров уменьшился между 4500–1300 лет назад. На плато Адамава (Камерун ), (Центральноафриканская Республика ) и на Камерунской вулканической линии горные леса исчезли в конце африканский влажный период. Саванна на плато Адамава непрерывно расширялась с 4000 калиброванных лет назад. Такое изменение также произошло в Бенине и Нигерии между 4500 и 3400 годами назад. Многие изменения растительности в тропических регионах, вероятно, были вызваны более длительным засушливым сезоном и, возможно, меньшим широтным диапазоном ITCZ.

Африка Южного полушария

В Южном полушарии в озере Малави высыхание началось позже, на 1000 лет раньше настоящего времени, как и влажный период в Африке, который начался здесь всего около 8000 лет назад. Напротив, повышенный уровень воды в Этоша Пан (Намибия ), по-видимому, связан с движением ITCZ ​​на юг в конце AHP, хотя данные о росте сталагмита в Пещера Данте также в Намибии была интерпретирована как указание на более влажный климат во время AHP.

Механизмы

Конец влажного периода, по-видимому, отражает изменения в инсоляции во время в голоцене, когда постепенное уменьшение летней инсоляции привело к уменьшению градиентов инсоляции между полушариями Земли. Однако высыхание оказалось гораздо более резким, чем изменение инсоляции; неясно, привели ли нелинейные обратные связи к резким изменениям климата, а также неясно, был ли процесс, вызванный изменениями орбиты, резким. Кроме того, Южное полушарие нагрелось, что привело к смещению ITCZ ​​на юг; Инсоляция, вызванная орбитальным воздействием, увеличилась в течение голоцена в Южном полушарии.

По мере уменьшения количества осадков уменьшалась и растительность, что, в свою очередь, увеличивало альбедо и еще больше уменьшало количество осадков. Более того, растительность могла отреагировать на увеличившиеся колебания количества осадков к концу МАИ, хотя эта точка зрения была поставлена ​​под сомнение. Это могло вызвать внезапные изменения в количестве осадков, хотя эта точка зрения была поставлена ​​под сомнение из-за того, что во многих местах конец влажного периода в Африке был постепенным, а не внезапным. Растения в более высоких и низких широтах могут по-разному реагировать на изменение климата; например, более разнообразные растительные сообщества могли замедлить конец AHP.

Другие предложенные механизмы:

  • Уменьшение полярной инсоляции из-за изменения потоков космических лучей может способствовать росту морской лед и похолодание в высоких широтах, что, в свою очередь, приводит к более сильным градиентам температуры от экватора к полюсу, более сильным субтропическим антициклонам и более интенсивному апвеллингу, например, в Бенгельское течение.
  • Возможно, определенную роль сыграли изменения в циркуляции океанов в высоких широтах, например, возможное возникновение еще одного талой воды / ледового сплава около 5700 лет назад. настоящее время. Уменьшение инсоляции в середине голоцена, возможно, сделало климатическую систему более чувствительной к изменениям, что объясняет, почему более ранние сопоставимые импульсы не прекратили влажный период навсегда.
  • Есть свидетельства того, что ледники в Тибете, например в Нанга Парбат, расширились в течение голоцена, особенно к концу AHP. В климатических моделях увеличение количества снега и льда на Тибетском плато может привести к ослаблению индийских и африканских муссонов, причем ослабление первых предшествует ослаблению последних на 1,500– 2000 лет.
  • Понижение температуры поверхности моря в Индийском океане может быть связано с высыханием Восточной Африки, но нет согласия относительно температурных записей в этом океане. Более того, нет никаких свидетельств температурных изменений в Гвинейском заливе в критическое время, которые могли бы объяснить конец AHP.
  • Дополнительные процессы обратной связи могли включать высыхание почвы и потеря растительности после уменьшения количества осадков, что привело бы к ветровому дефляции почв.
  • Расширение морского льда вокруг Антарктиды Примерно 5000 откалиброванных лет назад, возможно, дали еще одну положительную обратную связь.
  • Расширяющийся сухой пояс Сахары подтолкнул регионы циклогенеза на северо-запад-север, что привело к изменениям ветра и режиму осадков изменения в некоторых частях Италии.
  • Изменение климата в высоких широтах было предложено в качестве причины конца МАИ. В частности, около 6000–5000 лет назад Арктика стала холоднее, морской лед расширился, температуры в Европе и у берегов Северной Африки понизились, а атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция ослабление. Эта тенденция к похолоданию, возможно, ослабила тропический восточный джет и, таким образом, уменьшила количество осадков, выпадающих над Африкой.

Орбитально-индуцированные изменения количества осадков могли быть изменены солнечным циклом ; в частности, максимумы солнечной активности во время конечной фазы AHP могли компенсировать орбитальный эффект и, таким образом, стабилизировать уровни осадков, в то время как минимумы солнечной активности усугубили орбитальные эффекты и, таким образом, вызвали быстрое снижение уровня воды в озере Туркана. С другой стороны, на озере Виктория солнечные колебания иногда приводят к засухе, а иногда и к влажности, вероятно, из-за изменений в ITCZ.

Изменения, потенциально вызванные человеком

Основные изменения в растительность в Восточной Африке около 2000 лет назад могла быть вызвана деятельностью человека, включая крупномасштабную вырубку леса для производства железа в железном веке. Подобные изменения наблюдались на плато Адамава (Камерун ), но более поздняя датировка археологических памятников не обнаружила корреляции между человеческой экспансией в Камеруне и ухудшением состояния окружающей среды. Подобная деградация тропических лесов в Западной Африке произошла между 3000 и 2000 лет назад, и деградация также известна как «кризис тропических лесов третьего тысячелетия». Процессы, обусловленные климатом, могли усилить воздействие изменений в землепользовании в Восточной Африке. С другой стороны, в Суданской и Сахельской саванне деятельность человека, по всей видимости, не оказала большого влияния, а в Центральной Африке изменения в лесах явно были вызваны изменением климата с небольшими признаками антропогенных изменений или без них. Этот вопрос вызвал бурные дебаты среди палеоэкологов и археологов.

Хотя люди были активны в Африке в конце африканского влажного периода, климатические модели, проанализированные Клаусеном и его коллегами в 1999 году, показывают, что его конец не нуждается в человеческом активность в качестве объяснения, хотя изменения растительности могли быть вызваны деятельностью человека. Позже было высказано предположение, что чрезмерный выпас мог вызвать конец AHP около 5 500 лет назад; влияние человека могло бы объяснить, почему Сахара превратилась в пустыню без сопутствующего наступления ледникового периода ; обычно существование пустыни Сахара связано с расширением высокоширотных ледников. Более поздние исследования, напротив, предположили, что человеческое скотоводство могло фактически отсрочить конец AHP на полтысячелетия, поскольку перемещение стада животных, управляемых людьми в поисках хороших пастбищных условий, может привести к более сбалансированному воздействию пастбищ на растительность и, следовательно, к большему качество растительности. Однако увеличение выпаса скота было вызвано для объяснения увеличения выбросов пыли после окончания AHP.

Global

Общая тенденция к высыханию наблюдается в северных тропиках и между 5000 - 4500 откалиброванными лет назад муссоны ослабли. Азиатский муссон количество осадков уменьшилось между 5000 и 4000 лет назад. Засуха 5500 лет назад зарегистрирована в Монголии и в восточной Америке, где около 5500–5000 лет назад засуха наблюдалась в таких местах, как Флорида, Нью-Гэмпшир и Онтарио. Тенденция к высыханию также отмечается в Карибском бассейне и Центральной Атлантике.

. И наоборот, в Южной Америке есть свидетельства того, что муссон ведет себя противоположным образом, совместимым с прецессионным воздействием; уровни воды в озере Титикака были низкими в течение среднего голоцена и снова начали повышаться после окончания AHP. Точно так же тенденция к повышенной влажности имела место в Скалистых горах в это время, хотя она сопровождалась более сухой фазой вокруг озера Тахо, Калифорния и в Запад США.

Последствия

Люди

Как показывают археологические раскопки, население Северной Африки уменьшилось между 6300–5200 лет назад менее чем за тысячелетие, начиная с севера.. Во внутренней Аравии около 5300 лет назад многие поселения были заброшены. Некоторые люди эпохи неолита выжили в пустыне дольше благодаря эксплуатации подземных вод.

Различные человеческие популяции по-разному реагировали на высыхание, причем реакция в Западной Сахаре отличалась от той, что была в Центральная Сахара. В Центральной Сахаре скотоводство заменило деятельность охотников-собирателей, а более кочевой образ жизни заменил полусидячий образ жизни, как это наблюдалось в Акаковых горах Ливии. Образ жизни кочевников также развился в Восточной Сахаре / холмах Красного моря в ответ на конец МАИ. Произошел сдвиг в использовании домашних животных от крупного рогатого скота к овцам и козам, поскольку они больше подходят для засушливого климата, и это изменение отразилось на наскальных изображениях, из которых в это время исчез крупный рогатый скот.

Развитие ирригационных систем в Аравии могло быть адаптацией к тенденции к высыханию. Уменьшение доступности ресурсов вынудило человеческое население адаптироваться, в целом рыболовство и охота уступили место сельскому хозяйству и скотоводству. Тем не менее, влияние окончания МАИ на производство продуктов питания для человека является предметом споров.

Пирамиды Гизы, наиболее узнаваемый след, оставленный египетской цивилизацией

Теплый эпизод и совпавшая с ним засуха могли спровоцировать животных миграция людей в менее негостеприимные районы и появление скотоводов там, где раньше рыболовецкие общества существовали, как это произошло на озере Туркана. Люди переместились в Нил, где эти климатические беженцы в конечном итоге создали общество Древнего Египта с фараонами и пирамидами. возможно, отражая возобновленное изобилие; таким образом, конец AHP можно считать ответственным за рождение Древнего Египта. Более низкий уровень воды в Ниле также способствовал заселению его долины, как это наблюдалось в Керма. Подобный процесс мог привести к развитию гарамантинской цивилизации. Такие миграции людей к более благоприятным условиям вдоль рек и развитие ирригации также имели место вдоль Евфрата, Тигра и Инда, что привело к развитию Шумерская и Харапская цивилизации. О перемещении населения в горные районы также сообщалось в Эйр Маунтинс, Хоггар и Тибести. В других местах, например, в Горах Акака, популяции, наоборот, оставались в оазисах, и охотники-собиратели также оставались в районе Африканского Рога.

Сам Нил не был полностью однако не затронуты; Событие 4,2 килогода и конец AHP могут быть связаны с крахом Старого Царства в Египте, когда разлив Нила не удался в течение трех десятилетий примерно за 4160 лет до настоящего времени. Продолжающееся уменьшение количества осадков после окончания AHP могло быть причиной конца Аккадского царства в Месопотамии. Конец гарамантинской цивилизации также может быть связан с изменением климата, хотя другие исторические события, вероятно, были более важными; в оазисе Танеззуфт после 1600 лет назад это определенно связано с тенденцией к высыханию.

В Центральной Африке леса стали прерывистыми, и саванны образовались в некоторых местах, облегчая перемещение и рост Банту говорящее население; это, в свою очередь, могло повлиять на экосистему. Изменения растительности могли способствовать развитию сельского хозяйства. Относительно медленное уменьшение количества осадков дало людям больше времени для адаптации к изменяющимся климатическим условиям.

Культурные изменения также могли произойти как следствие изменения климата, например, изменение гендерных ролей, развитие элиты, увеличение количества человеческих захоронений, где раньше преобладали захоронения крупного рогатого скота, а также рост монументальной архитектуры в Сахаре, возможно, также были ответом на все более неблагоприятный климат. Распространение одомашнивания крупного рогатого скота во время изменения климата и по мере того, как пастухи бежали из засушливой Сахары на юг, также может иметь отношение к этим событиям, хотя детали точного процесса, посредством которого распространилось одомашнивание скота, все еще спорны. Наконец, изменения в методах ведения сельского хозяйства в конце AHP могут быть связаны с распространением малярии и одного из ее возбудителей Plasmodium falciparum ; в свою очередь, они могут коррелировать с происхождением вариантов генома человека, таких как серповидноклеточная анемия, которые связаны с устойчивостью к малярии.

Не относящиеся к человеку

В Сахаре популяции животных и растений были фрагментированы и ограничены определенными предпочтительными территориями, такими как влажные районы горных хребтов; это произошло, например, с рыбами и крокодилами, которые обитают только в изолированных водоемах. такие растения, как кипарисы, тоже сохраняются только в горах, наряду с некоторыми рептилиями, которые также могли остаться в горах из-за высыхания. паук-хлыст, вероятно, также является пережитком прошлых более влажных условий. Виды буйволов, вероятно, вымерли из-за возросшей конкуренции скотоводов, вызванной высыханием климата. Высыхание региона Великих африканских озер разделило популяции горилл, разделившиеся на западные и восточные популяции, и аналогичное разделение популяции между видами насекомых в Северной Африке и на Ближнем Востоке также могло быть вызвано расширением пустынь там. Жирафы, широко распространенные в Сахаре во время AHP, возможно, были вынуждены мигрировать в Сахель; это вместе с разделяющим эффектом озера Мегачад могло повлиять на развитие подвидов жирафов. Изменение климата вместе с антропогенным воздействием могло привести к исчезновению ряда крупных млекопитающих в Египте.

Дагомейский разрыв образовался за 4500–3200 лет до настоящего времени, соответствует концу МАИ. Значение морской свиньи в Средиземном море сократилось из-за перехода к олиготрофным условиям по мере уменьшения стока из африканских рек. Пустынный лак образовался на обнаженных скалах в Сахаре.

Глобальный климат

Сокращение субтропических водно-болотных угодий, вероятно, привело к падению концентрации метана в атмосфере между 5500 и 5000 лет назад, до того, как бореальные водно-болотные угодья расширились и компенсировать потерю субтропических водно-болотных угодий, что приведет к возврату более высоких концентраций метана в атмосфере. И наоборот, повышение концентраций метана в атмосфере, обнаруженное в Гренландии ледяных кернов около 14 700 лет назад, и атмосферный углекислый газ уменьшается в начале Голоцен может быть связан с расширением растительности, вызванным AHP. Затем концентрация углекислого газа увеличилась примерно через 7000 лет, поскольку биосфера начала выделять углерод в ответ на усиление засушливости.

Пыль, образующаяся в депрессии Боделе

Внезапное увеличение количества пыли наземного происхождения в океанических водах керн off мыс Блан, Мавритания, было интерпретировано как отражение конца AHP 5500 лет назад, произошедшего всего за несколько столетий. Возможно, высохшие озерные бассейны стали важным источником пыли. Сегодня Сахара является крупнейшим источником пыли в мире, оказывающим далеко идущее воздействие на климат и экосистемы, например, рост тропических лесов Амазонки.

Период 5 500–5 000 лет назад также стал свидетелем серьезных изменений в глобальный климат, включая начало глобального похолодания в виде неогляциального периода. В одной климатической модели опустынивание Сахары в конце ПВП снижает количество тепла, переносимого в атмосфере и океане к полюсам, вызывая похолодание на 1-2 ° C (1,8-3,6 ° F), особенно зимой в Арктика и расширение морского льда. Восстановленные температуры в Арктике действительно показывают похолодание, хотя и менее выраженное, чем в климатической модели. Кроме того, этот переход климата в климатической модели сопровождается усилением отрицательных состояний арктического колебания, более слабым субполярным круговоротом и увеличением количества осадков и вспышками холодного воздуха в большей части Европа; такие изменения наблюдались и в палеоклиматических данных. Эти данные предполагают, что состояние растительности Сахары влияет на климат Северного полушария. В свою очередь, похолодание в высоких широтах могло еще больше уменьшить количество осадков над Африкой.

Современная ситуация

В настоящее время африканский муссон все еще влияет на климат между 5 ° ю. и 25 ° северной широты; широты около 10 ° северной широты получают большую часть своих осадков от муссонов летом, с меньшим количеством осадков, выпадающих дальше на север. Таким образом, дальше на север можно найти пустыни, в то время как более влажные районы покрыты растительностью. В Центральной Сахаре годовое количество осадков не превышает 50–100 миллиметров в год (2,0–3,9 дюйма в год). Еще дальше на север край пустыни совпадает с областью, где западные приносят осадки; они также влияют на крайнюю южную часть Африки. Оседание воздуха над некоторыми частями Северной Африки является причиной существования пустынь, что еще больше усиливается из-за радиационного похолодания над пустыней. Изменчивость климата существует и по сей день: Сахель страдал от засух в 1970-х и 1980-х годах, когда количество осадков уменьшилось на 30% и сток рек Нигер и Сенегал даже больше, за чем следует увеличение количества осадков.

В Восточной Африке муссон приводит к двум сезонам дождей в экваториальной области, так называемым «продолжительным дождям» в марте – мае и «коротким дождям». «в октябре – ноябре, когда ITCZ ​​перемещается на север и юг над регионом, соответственно; Помимо атмосферных осадков из Индийского океана, к западу от воздушной границы Конго бывают также осадки из Атлантики и Конго. В Аравии муссон не проникает далеко от Аравийского моря, а некоторые районы находятся под воздействием циклонов с. Восточная Африка также находится под влиянием циркуляции муссонов.

Последствия для будущего глобального потепления

Озеленение Сахеля в период с 1982 по 1999 гг.

Некоторые моделирование глобального потепления и усиление концентрации углекислого газа показали значительное увеличение количества осадков в Сахеле / ​​Сахаре. Это может привести к распространению растительности в нынешнюю пустыню, хотя она будет менее обширной, чем в середине голоцена, и, возможно, будет сопровождаться смещением пустыни к северу, то есть высыханием самой северной части Африки. Такое увеличение количества осадков может также уменьшить количество пыли, образующейся в Северной Африке, что повлияет на ураган в Атлантике и повысит угрозу ураганов в Карибском бассейне, Мексиканский залив и Восточное побережье Соединенных Штатов Америки.

Специальный отчет о глобальном потеплении на 1,5 ° C и Пятый оценочный доклад МГЭИК указывает на то, что глобальное потепление, вероятно, приведет к увеличению количества осадков на большей части Восточной Африки, в некоторых частях Центральной Африки и в основной сезон дождей в Западной Африке, хотя есть значительная неопределенность, связанная с этими прогнозами, особенно для Западной Африки. Кроме того, тенденция к высыханию конца 20 века может быть связана с глобальным потеплением. С другой стороны, Западная Африка и некоторые части Восточной Африки могут становиться суше в определенные сезоны и месяцы. В настоящее время Сахель становится более зеленым, но количество осадков еще не полностью восстановилось до уровней, достигнутых в середине 20 века.

Климатические модели дали неоднозначные результаты о влиянии антропогенного глобального потепления на Осадки в Сахаре / Сахеле. Изменение климата, вызванное деятельностью человека, происходит с помощью иных механизмов, чем естественное изменение климата, которое привело к появлению МАИ. Одно исследование, проведенное в 2003 году, показало, что вторжение растительности в Сахару может произойти в течение десятилетий после сильного повышения концентрации углекислого газа в атмосфере , но не покрывает более 45% территории Сахары. Это климатическое исследование также показало, что расширение растительности может произойти только в том случае, если выпас или другие нарушения роста растительности не препятствуют этому.

Озеленение Сахары, с одной стороны, может позволить сельское хозяйство и скотоводство для распространения в непригодные до сих пор районы, но увеличение количества осадков может также привести к увеличению болезней, передаваемых через воду и наводнений. Расширение деятельности человека в результате более влажного климата может быть уязвимо для изменения климата, о чем свидетельствуют засухи, последовавшие за влажным периодом середины 20-го века.

См. Также

  • значок Географический портал

Примечания

Ссылки

Источники

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-09 16:08:26
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте