Kiedy większość ludzi wyobraża sobie archetypowy pustynny krajobraz – z jego nieubłaganym słońcem, falującym piaskiem i ukrytymi oazami – często wyobrażają sobie Saharę. Ale 11 000 lat temu to, co dziś znamy jako największą na świecie gorącą pustynię, byłoby nie do poznania. Ten obecnie zdegradowany północny pas Afryki był kiedyś zielony i żywy, pełen jezior, rzek, łąk, a nawet lasów. Gdzie więc podziała się cała ta woda?
Archeolog David Wright ma pewien pomysł: Może ludzie i ich kozy przechylili szalę, rozpoczynając tę dramatyczną ekologiczną transformację. W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Frontiers in Earth Science, Wright dowodzi, że ludzie mogą być odpowiedzią na pytanie, które od lat dręczy archeologów i paleoekologów.
Sahara od dawna podlega okresowym wahaniom wilgotności i jałowości. Wahania te są spowodowane niewielkimi wahaniami w nachyleniu osi orbitalnej Ziemi, co z kolei zmienia kąt, pod jakim promieniowanie słoneczne przenika do atmosfery. W powtarzających się odstępach czasu w całej historii Ziemi, było więcej energii wlewającej się ze słońca podczas zachodnioafrykańskiej pory monsunowej, a w tych czasach – znanych jako African Humid Periods – znacznie więcej deszczu spada nad północną Afryką.
Z większą ilością deszczu, region dostaje więcej zieleni, rzek i jezior. Wszystko to było znane od dziesięcioleci. Ale między 8000 a 4500 lat temu stało się coś dziwnego: Przejście od wilgotnego do suchego nastąpiło znacznie szybciej w niektórych obszarach, niż można to było wyjaśnić samą precesją orbitalną, w wyniku czego powstała pustynia Sahara, jaką znamy dzisiaj. „Naukowcy zwykle nazywają to 'słabą parametryzacją’ danych,” powiedział Wright przez e-mail. „Co oznacza, że nie mamy pojęcia, czego nam tu brakuje – ale coś jest nie tak.”
Jak Wright wertował dane archeologiczne i środowiskowe (głównie rdzenie osadów i zapisy pyłkowe, wszystkie datowane na ten sam okres czasu), zauważył coś, co wydawało się być wzorem. Gdziekolwiek zapis archeologiczny wskazywał na obecność „pasterzy” – ludzi z ich udomowionymi zwierzętami – tam następowała odpowiednia zmiana w typach i różnorodności roślin. Było tak, jakby za każdym razem, gdy ludzie, ich kozy i bydło przemierzali łąki, zamieniali wszystko w zarośla i pustynię.
Wright uważa, że to właśnie się stało. „Przez nadmierny wypas traw, zmniejszali ilość wilgoci atmosferycznej – rośliny wydzielają wilgoć, która tworzy chmury – i zwiększali albedo”, powiedział Wright. Sugeruje on, że mogło to spowodować koniec okresu wilgotnego bardziej gwałtownie niż można to wytłumaczyć zmianami orbitalnymi. Ci koczowniczy ludzie mogli również używać ognia jako narzędzia do zarządzania ziemią, co zaostrzyłoby tempo, w jakim pustynia zajęła miejsce.
Ważne jest, aby zauważyć, że zielona Sahara zawsze zamieniłaby się z powrotem w pustynię, nawet bez robienia czegokolwiek przez ludzi – tak właśnie działa orbita Ziemi, mówi geolog Jessica Tierney, profesor nadzwyczajny nauk geologicznych na Uniwersytecie Arizony. Ponadto, według Tierney, niekoniecznie potrzebujemy ludzi, aby wyjaśnić gwałtowność przejścia z zieleni na pustynię.
Zamiast tego, winowajcami mogą być zwykłe stare sprzężenia zwrotne roślinności i zmiany w ilości pyłu. „Na początku mamy powolne zmiany w orbicie Ziemi” – wyjaśnia Tierney. „Gdy to się dzieje, monsun zachodnioafrykański staje się nieco słabszy. Powoli degradacji ulegnie krajobraz, przechodząc od pustyni do roślinności. I wtedy w pewnym momencie mijasz punkt krytyczny, w którym zmiana przyspiesza.”
Tierney dodaje, że trudno jest wiedzieć, co wywołało kaskadę w systemie, ponieważ wszystko jest tak ściśle ze sobą powiązane. Podczas ostatniego wilgotnego okresu, Sahara była wypełniona łowcami-zbieraczami. Ponieważ orbita powoli się zmieniała i spadało mniej deszczu, ludzie musieli udomowić zwierzęta, takie jak bydło i kozy, aby zapewnić sobie utrzymanie. „To może być klimat popychał ludzi do stad bydła, lub praktyki nadmiernego wypasu przyspieszyły denudację” – mówi Tierney.
Co przyszło pierwsze? Trudno powiedzieć na podstawie dowodów, które mamy teraz. „Pytanie brzmi: Jak przetestować tę hipotezę?”, mówi. „Jak oddzielić zmiany spowodowane klimatem od roli człowieka? To trochę problem kury i jajka”. Wright również ostrzega, że w tej chwili mamy dowody jedynie na korelację, a nie na przyczynowość.
Ale Tierney jest również zaintrygowany badaniami Wrighta i zgadza się z nim, że należy przeprowadzić znacznie więcej badań, aby odpowiedzieć na te pytania.
„Musimy wwiercić się w wyschnięte dna jezior, które są rozrzucone po Saharze i spojrzeć na dane dotyczące pyłków i nasion, a następnie dopasować to do archeologicznych zestawów danych” – powiedział Wright. „Z wystarczająco dużo korelacji, możemy być w stanie bardziej definitywnie rozwijać teorię, dlaczego tempo zmian klimatycznych na koniec AHP nie pasuje orbitalne timescales i jest nieregularny w całej północnej Afryce.”
Tierney sugeruje naukowcy mogą korzystać z modeli matematycznych, które porównują wpływ myśliwych-zbieraczy miałby na środowisko w porównaniu do tego z pasterzy pasterzy zwierząt. W przypadku takich modeli konieczne byłoby posiadanie pewnej wiedzy na temat tego, ilu ludzi żyło wtedy na Saharze, ale Tierney jest pewien, że w regionie było więcej ludzi niż dziś, nie licząc nadmorskich obszarów miejskich.
Choć przesunięcia między zieloną Saharą a pustynią stanowią rodzaj zmiany klimatu, ważne jest, aby zrozumieć, że mechanizm różni się od tego, o czym myślimy jako o antropogenicznej (spowodowanej przez człowieka) zmianie klimatu dzisiaj, która jest w dużej mierze napędzana przez rosnące poziomy CO2 i innych gazów cieplarnianych. Nie oznacza to jednak, że badania te nie mogą nam pomóc w zrozumieniu wpływu, jaki ludzie mają obecnie na środowisko.
„To zdecydowanie ważne”, mówi Tierney. „Zrozumienie sposobu, w jaki te sprzężenia zwrotne (pętle) działają, może poprawić naszą zdolność do przewidywania zmian dla wrażliwych regionów suchych i półsuchych.”
Wright widzi jeszcze szersze przesłanie w tego typu badaniach. „Ludzie nie istnieją w ekologicznej próżni”, powiedział. „Jesteśmy gatunkiem kluczowym i jako tacy wywieramy ogromny wpływ na całą ekologiczną karnację Ziemi. Niektóre z nich mogą być dla nas dobre, ale niektóre naprawdę zagroziły długoterminowemu zrównoważonemu rozwojowi Ziemi.”