Prije oko pet i pol tisuća godina, sjeverna Afrika doživjela je dramatičnu promjenu. Sahara se proširila, a travnjaci, šume i jezera, koja su bila pogodna za život ljudi, nestala su. Ljudi su bili prisiljeni povući se u planine, oaze te dolinu i deltu Nila.

Kako se relativno velika i raspršena populacija stisnula u manje i plodnije područje, morala je inovirati nove načine proizvodnje hrane i organizacije društva. Uskoro nakon toga, pojavila se jedna od prvih velikih civilizacija svijeta - drevni Egipat.

Ova tranzicija iz najnovijeg "afričkog vlažnog perioda", koji je trajao od 15.000 do 5.500 godina prije, do trenutačnih suhih uvjeta u sjevernoj Africi najjasniji je primjer klimatske prekretnice u novijoj geološkoj povijesti. Klimatske prekretnice su pragovi koji, jednom pređeni, rezultiraju dramatičnom promjenom klime u novu stabilnu klimu.

Naša nova studija objavljena u časopisu Nature Communications otkriva da je prije sušenja sjeverne Afrike klima "treperila" između dvije stabilne klimatske stanja prije nego što je trajno prešla u drugo stanje. Ovo je prvi put da je takvo treperenje zabilježeno u prošlosti Zemlje. Ovo sugerira da mjesta s visoko varijabilnim ciklusima promjene klime danas u nekim slučajevima mogu biti na putu do vlastitih prekretnica.

Jedno od najvećih pitanja klimatskih znanstvenika danas je hoćemo li imati ikakva upozorenja o klimatskim prekretnicama. Dok prolazimo globalno zatopljenje od 1,5 °C, najvjerojatnije prekretnice uključuju kolaps ledenih ploča na Grenlandu ili Antarktici, izumiranje tropskih koraljnih grebena ili iznenadno otapanje arktičkog permafrosta.

Neki smatraju da će biti znakova upozorenja za ove velike klimatske promjene. Međutim, ti znakovi uvelike ovise o vrsti prekretnice, a tumačenje tih signala stoga je teško. Jedno od velikih pitanja je hoće li prekretnice biti obilježene treperenjem ili će klima na početku izgledati stabilnije prije nego što prevagne odjednom.

Da bismo dalje istražili, okupili smo međunarodni tim znanstvenika i otišli u bazen Chew Bahir na jugu Etiopije. Tijekom posljednjeg afričkog vlažnog perioda ovdje je bilo opsežno jezero, a ispod jezerskog dna nalaze se sedimenti duboki nekoliko kilometara koji vrlo precizno bilježe povijest promjena razine jezera pod utjecajem klime.

Danas je jezero uglavnom nestalo, a sedimenti se mogu relativno jeftino bušiti bez potrebe za bušačkom platformom na plutajućoj platformi ili na brodu za bušenje. Bušili smo 280 metara ispod suhog jezerskog dna – gotovo koliko je visok Eiffelov toranj – i izvukli stotine cijevi blata promjera oko 10 centimetara.

Spojivši te cijevi u redoslijedu, dobili smo takozvanu sedimentnu jezgru. Ta jezgra sadrži vitalne kemijske i biološke informacije koje bilježe posljednjih 620.000 godina istočnoafričke klime i povijesti okoliša.

Sada znamo da je na kraju afričkog vlažnog perioda bilo oko 1000 godina tijekom kojih je klima redovito izmjenjivala intenzivno suhe i mokre uvjete.

Ukupno smo primijetili najmanje 14 suhih faza, svaka je trajala između 20 i 80 godina i ponavljala se svakih otprilike 160 godina. Kasnije je bilo sedam mokrih faza sličnog trajanja i frekvencije. Konačno, oko 5.500 godina prije prevladala je suha klima.

Ove visokofrekventne, ekstremne mokro-suhe fluktuacije predstavljaju izraženo klimatsko treperenje. Takvo treperenje može se simulirati u računalnim programima za modeliranje klime i dogodilo se i tijekom ranijih klimatskih prijelaza u Chew Bahiru.

Isto takvo treperenje vidimo tijekom prethodne promjene od vlažne do suhe klime oko 379.000 godina prije u istoj sedimentnoj jezgri. Izgleda kao savršena kopija prijelaza na kraju afričkog vlažnog perioda.

Ovo je važno jer je ta prijelazna faza bila prirodna, dogodila se puno prije nego što su ljudi imali ikakav utjecaj na okoliš. Znanje o takvoj prirodnoj promjeni opovrgava tvrdnje nekih akademika da je uvođenje stoke i novih poljoprivrednih tehnika moglo ubrzati kraj posljednjeg afričkog vlažnog perioda.

Međutim, ljudi u regiji neosporno su bili pogođeni klimatskom prekretnicom. Treperenje bi imalo dramatičan utjecaj, lako uočljiv pojedincu, za razliku od sporog klimatskog prijelaza koji se protezao kroz desetke generacija.

Možda bi to moglo objasniti zašto su arheološki nalazi u regiji tako različiti, pa čak i kontradiktorni, u vrijeme prijelaza. Ljudi su se povukli tijekom suhih faza, a zatim su se neki vratili tijekom mokrih faza. Na kraju, ljudi su se povukli na mjesta koja su dosljedno bila vlažna poput doline Nila.

Potvrda klimatskog treperenja kao preteča veće klimatske prekretnice važna je jer bi također mogla pružiti uvide u moguće rane signale upozorenja za velike klimatske promjene u budućnosti.

Čini se da visoko varijabilni klimatski uvjeti poput brzih mokro-suhih ciklusa mogu upozoriti na značajnu promjenu u klimatskom sustavu. Identificiranje ovih preteča sada može pružiti upozorenje koje nam je potrebno da buduće zagrijavanje može dovesti do jedne ili više od šesnaest identificiranih ključnih klimatskih prekretnica.

Ovo je osobito važno za regije poput istočne Afrike čijih gotovo 500 milijuna ljudi već je izuzetno ranjivo na posljedice klimatskih promjena kao što su suše.

Original:
Martin H. Trauth
Profesor, Sveučilište u Potsdamu
Asfawossen Asrat
Profesor na Sveučilištu Addis Ababa
Mark Maslin
Profesor prirodnih znanosti, UCL