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新研究揭示了撒哈拉沙漠为何以及何时呈绿色

摘要 一项开创性的研究为北非过去 80 万年的潮湿时期提供了新的线索,并解释了为什么撒哈拉沙漠周期性地呈绿色。这项发表在《自然通讯》上的研...

一项开创性的研究为北非过去 80 万年的潮湿时期提供了新的线索,并解释了为什么撒哈拉沙漠周期性地呈绿色。

这项发表在《自然通讯》上的研究表明,撒哈拉沙漠的周期性湿润阶段是由地球绕太阳轨道的变化驱动的,并在冰河时期受到抑制。

气候科学家首次模拟了撒哈拉沙漠“绿化”的历史间隔,为这些潮湿事件的时间和强度如何受到撒哈拉大片、遥远的高纬度冰盖的远程影响提供了证据。北半球。

主要作者、赫尔辛基大学和布里斯托尔大学的气候科学家爱德华·阿姆斯特朗博士说:“撒哈拉沙漠向稀树草原和林地生态系统的循环转变是地球上最显着的环境变化之一。

“我们的研究是模拟非洲湿润期的首批气候模型研究之一,其强度与古气候观测结果相当,揭示了这些事件发生的原因和时间。”

有广泛的证据表明,撒哈拉沙漠在变成现在的沙漠之前,过去曾周期性地出现植被,河流、湖泊和河马等依赖水的动物大量繁殖。这些北非湿润时期可能对于提供非洲以外的植被走廊至关重要,从而使包括早期人类在内的各种物种得以散布到世界各地。

所谓的“变绿”被认为是由地球轨道条件的变化,特别是地球轨道进动引起的。进动是指地球如何绕其轴摆动,这会影响大约 21,000 年周期的季节性(即季节对比)。这些进动的变化决定了地球在不同季节接收的能量数量,进而控制了非洲季风的强度和这片广阔地区的植被分布。

理解这些事件的一个主要障碍是,大多数气候模型无法模拟这些潮湿时期的幅度,因此驱动它们的具体机制仍然不确定。

这项研究采用了最近开发的气候模型来模拟北非湿润时期,以极大地促进对其驱动机制的理解。

结果证实,北非湿润期每 21,000 年发生一次,并由地球轨道进动的变化决定。这导致北半球夏季变暖,西非季风系统强度增强,撒哈拉降水增加,导致稀树草原型植被在沙漠中蔓延。

研究结果还表明,潮湿期并未发生在冰河时期,当时有大型冰川冰盖覆盖了大部分高纬度地区。这是因为这些巨大的冰原冷却了大气并抑制了非洲季风系统扩张的趋势。这凸显了这些遥远地区之间存在着重大的遥相关,这可能限制了过去 80 万年的冰川时期包括人类在内的物种从非洲的扩散。

布里斯托大学自然地理学教授、共同作者保罗·瓦尔德斯 (Paul Valdes) 表示:“我们对研究结果感到非常兴奋。传统上,气候模型一直难以代表撒哈拉沙漠“绿化”的程度。我们修改后的模型成功地代表了过去的变化,也让我们对他们理解未来变化的能力充满信心。”

这项研究包括来自伯明翰大学的气候科学家,是赫尔辛基大学通力基金会资助的项目的一部分,该项目研究气候对过去人类分布及其生态位演变的影响。

赫尔辛基大学人类环境学助理教授米卡·塔拉瓦拉 (Miikka Tallavaara) 表示:“撒哈拉地区就像一扇大门,控制着北非和撒哈拉以南非洲之间以及非洲大陆内外的物种传播。

“当撒哈拉绿意盎然时,大门敞开;当沙漠盛行时,大门关闭。这种潮湿和干旱阶段的交替对非洲物种的传播和进化产生了重大影响。我们对北非湿润时期进行建模的能力是一项重大成就,这意味着我们现在也能够更好地对人类分布进行建模并了解我们属在非洲的进化。”

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