新的研究揭示了为什么以及何时撒哈拉沙漠是绿色的

拓破天峙

北非湿润期和干旱期之间植被的变化。植被区基于每种植被类型的最低降雨量要求。鸣谢:Jani nrhi/赫尔辛基大学

（）据布里斯托尔大学：一项开创性的研究揭示了北非在过去80万年中的潮湿时期，并解释了为什么撒哈拉沙漠会周期性地变绿。

发表在《自然通讯》上的这项研究表明，撒哈拉的周期性潮湿期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“绿化”的历史间隔，为这些潮湿事件的时间和强度如何受到北半球大而远的高纬度冰盖的影响提供了证据。

主要作者爱德华·阿姆斯特朗博士是赫尔辛基大学和布里斯托尔大学的气候科学家，他说:“撒哈拉沙漠向热带草原和林地生态系统的循环转变是地球上最显著的环境变化之一。”

“我们的研究是第一个模拟非洲潮湿时期的气候建模研究之一，其规模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，在变成现在的沙漠之前，撒哈拉沙漠在过去是周期性的植被，有大量的河流、湖泊和依赖水的动物，如河马。这些北非潮湿时期可能对提供走出非洲的植被走廊至关重要，允许包括早期人类在内的各种物种扩散到世界各地。

所谓的“变绿”被认为是由地球轨道条件的变化驱动的，特别是地球的轨道岁差。岁差指的是地球如何在其轴上摆动，这在大约21，000年的周期内影响季节性(即季节对比)。岁差的这些变化决定了地球在不同季节接收的能量，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期的幅度，因此驱动它们的具体机制仍然不确定。

这项研究部署了一个最近开发的气候模型来模拟北非潮湿期，以极大地促进对其驱动机制的理解。

结果证实，北非潮湿期每21，000年发生一次，并由地球轨道岁差的变化决定。这导致北半球夏季变暖，从而加强了西非季风系统的强度，增加了撒哈拉的降水，导致热带草原类型的植被在沙漠中蔓延。

研究结果还显示，冰河时期并没有出现潮湿期，当时有大面积的冰川覆盖了大部分高纬度地区。这是因为这些巨大的冰盖冷却了大气，抑制了非洲季风系统扩张的趋势。这突出了这些遥远地区之间的主要遥相关，这可能限制了包括人类在内的物种在过去80万年的冰川时期离开非洲的传播。

合著者、布里斯托尔大学自然地理学教授保罗·巴尔德斯说:“我们对结果感到非常兴奋。传统上，气候模型很难描述撒哈拉的“绿化”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。”

这项研究包括伯明翰大学的气候科学家，是赫尔辛基大学一个项目的一部分，该项目研究气候对过去人类分布及其生态位演变的影响。

合著者，赫尔辛基大学人类环境助理教授Miikka Tallavaara说:“撒哈拉地区是一个控制北非和撒哈拉以南非洲之间以及进出非洲大陆的物种扩散的大门。”

“撒哈拉绿色时大门敞开，沙漠盛行时大门关闭。这种湿润和干旱阶段的交替对非洲物种的扩散和进化产生了重大影响。我们模拟北非潮湿时期的能力是一项重大成就，这意味着我们现在也能够更好地模拟人类分布，并了解我们在非洲的进化。”