Stora delar av Saharaöknen var grön för tusentals år sedan, bevisas av förhistoriska gravyrer i giraffernas öken, krokodiler och en grottmålning från stenåldern av människor som simmar. Nyligen, mer detaljerade insikter erhölls från en kombination av sedimentkärnor utvunna från Medelhavet och resultat från klimatdatormodellering, som ett internationellt forskarlag, inklusive oceanografiforskaren Tobias Friedrich vid University of Hawaii i Mānoa, undersökt för första gången.

Lagren av havsbotten berättar historien om stora miljöförändringar i Nordafrika under de senaste 160, 000 år. Studien, medförfattare av Friedrich och ledd av Cécile Blanchet från German Research Centre for Geosciences GFZ, publicerades i Naturgeovetenskap .

Klimatsammanhang för tidigare befolkningar

Tillsammans med GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, ett team av forskare organiserade en forskningskryssning till den libyska Sirtebukten.

"Vi misstänkte att när Saharaöknen var grön, floderna som för närvarande är torra skulle ha varit aktiva och skulle ha fört in partiklar i Sirtebukten, sa Blanchet.

Att analysera sådana sediment skulle hjälpa till att bättre förstå tidpunkten och omständigheterna för återaktiveringen av dessa floder och ge ett klimatiskt sammanhang för utvecklingen av tidigare mänskliga populationer.

Genom att använda en metod som kallas kolvkärna, forskarna pressade gigantiska cylindrar i havsbotten och kunde återvinna nästan 30 fot långa kolonner av marin lera.

Lagren av lera innehåller sedimentpartiklar och växtrester som transporteras från den närliggande afrikanska kontinenten, samt skal av mikroorganismer som växte i havsvatten, berättar historien om tidigare klimatförändringar.

"Genom att kombinera sedimentanalyserna med resultat från vår datorsimulering, vi kan nu exakt förstå de klimatprocesser som är igång för att förklara de drastiska förändringarna i nordafrikanska miljöer under de senaste 160, 000 år, sa Friedrich.

Klimatförändringar kan leda till migrationer

Från tidigare arbete, det var redan känt att flera floder episodiskt rann över regionen, som idag är ett av de torraste områdena på jorden. Teamets oöverträffade rekonstruktion täcker kontinuerligt de senaste 160, 000 år. Den ger en heltäckande bild av när och varför det föll tillräckligt med regn i centrala Sahara för att återaktivera dessa floder.

"Vi fann att det var de små förändringarna i jordens omloppsbana och vaxningen och avtagandet av polarisar som drev växlingen av fuktiga faser med hög nederbörd och långa perioder av nästan fullständig torrhet, " förklarade Blanchet.

De bördiga perioderna varade i allmänhet i fem tusen år och fuktigheten spred sig över Nordafrika upp till Medelhavskusten. För dåtidens människor, detta resulterade i drastiska förändringar i levnadsförhållandena, vilket troligen ledde till stora migrationsrörelser i Nordafrika.

"Med vårt arbete, vi har lagt till några viktiga pusselbitar till bilden av tidigare Saharas landskapsförändringar som hjälper till att bättre förstå mänsklig evolution och migrationshistoria, ", sade Blanchet. "Kombinationen av sedimentdata med datorsimuleringsresultat var avgörande för att förstå vad som styrde följden av fuktiga och torra faser i Nordafrika under det förflutna. Detta är särskilt viktigt eftersom det förväntas att denna region kommer att uppleva intensiva torka som en konsekvens av klimatförändringar orsakade av människor."