Brown-UniversitätEine von Forschern durchgeführte Studie ergab, dass die Niederschlagsmuster in Nordafrika vor 3,5 bis 2,5 Millionen Jahren weitgehend gleich blieben. Dieser Zeitraum markierte einen großen Wandel im Erdklima: Die Temperaturen auf der Nordhalbkugel sanken und Gebiete wie Grönland waren dauerhaft mit Eis und Schnee bedeckt.
Die in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlichten Ergebnisse stellen die lange vertretene Ansicht in Frage, dass Nordafrika in diesem Zeitraum deutlich trocken war. Diese Idee hängt mit dem Auftreten der ersten bekannten Art der Gattung Homo im Fossilienbestand zusammen, was die Theorie, dass Dürre die frühe menschliche Evolution beeinflusst haben könnte, weiter widerlegt.
Im Vergleich zu früheren Studien verwendete diese Studie einen direkteren Indikator für den Niederschlag und gelangte durch die Analyse des von Landpflanzen produzierten Blattwachses zu anderen Schlussfolgerungen.
„Pflanzen produzieren diese Wachse während der sommerlichen Vegetationsperiode, sodass sie als direktes Signal für sommerliche Regenfälle dienen können“, sagt Bryce Mitsunaga. Er leitete die Forschung als Doktorand am Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences der Brown University und ist jetzt Postdoktorand an der Harvard University. „Wir fanden heraus, dass sich der Niederschlagszyklus selbst während dieser großen Temperatur- und Vereisungsschwankungen nicht wesentlich änderte.“
Erste Hinweise auf eine Dürre in Nordafrika stammen aus Staubablagerungen, die in Meeressedimentkernen gefunden wurden, die vor der Küste Westafrikas gesammelt wurden. Diese Sedimente enthalten versteinerte Mikroorganismen, Pflanzenmaterial und andere Marker, die Wissenschaftlern helfen, vergangene Klimabedingungen zu rekonstruieren. Die Forscher beobachteten einen dramatischen Anstieg des kontinentalen Staubs in Proben aus dem Pliozän-Pleistozän-Übergang vor 3,5 bis 2,5 Millionen Jahren. Die Staubzunahme wurde als Zeichen der Wüstenausdehnung interpretiert, höchstwahrscheinlich aufgrund einer Abschwächung des Sommermonsuns.
In der neuen Studie untersuchten die Forscher Blattwachs, das in Sedimentkernen konserviert war, die zuvor zur Staubverfolgung verwendet wurden. Blattwachs trägt die Isotopensignatur des von der Pflanze aufgenommenen Wassers, die den Niederschlag widerspiegelt. Regenwasser enthält sowohl leichten Wasserstoff (der keine Neutronen hat) als auch schweren Wasserstoff (der ein Neutron hat). Schwererer Wasserstoff neigt dazu, bei Regen zuerst zu fallen. Blattwachs mit einem höheren Anteil an leichtem Wasserstoff sagt daher längere oder häufigere Niederschläge voraus.
Die Blattwachsanalyse zeigt keinen klaren Trocknungstrend an der Pliozän-Pleistozän-Grenze. Die Niederschlagsmuster im Sommer blieben auf beiden Seiten der Grenze weitgehend stabil, was darauf hindeutet, dass die Niederschlagsmuster in Afrika von den damaligen globalen Klimaveränderungen (zunehmende Vereisung und sinkende Temperaturen auf der Nordhalbkugel) weitgehend unberührt blieben.
Die Forschung legt nahe, dass der in früheren Studien gefundene Staub möglicherweise durch andere Faktoren als Änderungen der Niederschlagsmenge verursacht wird – möglicherweise Änderungen der Windrichtung oder -intensität.
Die Ergebnisse hätten eine Reihe von Implikationen für das Verständnis des vergangenen und zukünftigen Klimas, sagten die Forscher.
Man geht davon aus, dass der Kohlendioxidgehalt an der Pliozän-Pleistozän-Grenze dem heutigen ähnlich ist, wenn auch in die entgegengesetzte Richtung (heute steigend, damals abnehmend).
„Wenn wir verstehen können, wie das globale Klima den Wasserkreislauf zu diesem Zeitpunkt in der Geschichte beeinflusst hat, können wir zukünftige Niederschläge in dieser ohnehin schon wasserarmen Region vorhersagen“, sagte Mitsunaga.
Die Ergebnisse werfen neue Fragen zur Klimageschichte Nordafrikas und ihren Auswirkungen auf die menschliche Evolution auf, sagte Jim Russell, Professor am Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences der Brown University und leitender Autor der Studie. Der Zeitpunkt des sogenannten Afrikanischen Dürreereignisses fällt mit dem Auftauchen der Fossilienfunde früher Vorfahren der Menschenaffen, darunter Homo habilis und Paranthropus, zusammen, was zu Spekulationen führte, dass trockenere Bedingungen den Menschen möglicherweise dazu veranlasst haben, sich an das aufrechte Gehen in neuen Nahrungsumgebungen anzupassen. Diese Spekulation wird jedoch durch das Fehlen von Trockenheitstendenzen an der Pliozän-Pleistozän-Grenze erschwert.
„Dies erfordert neue Forschungen, um herauszufinden, wann und warum das Klima und die Umwelt Afrikas in einen trockeneren Zustand übergegangen sind, und um neue Theorien zu entwickeln, um unsere Vorfahren zu verstehen“, sagte Russell.
Zusammengestellt von /scitechdaily