Den upp till 200 m långa, 15 m breda och 2 m djupa sorterade stenremsor på södra Sanettiplatån (ca 3, 900 m ö.h.) har troligen bildats under den sista istiden under betydligt svalare förhållanden och kan bäst förklaras av en naturlig sortering av stenarna under den cykliska frysningen och upptinningen av marken. Kredit:Heinz Veit
Som drivkraft för global atmosfärisk och havscirkulation, tropikerna spelar en central roll för att förstå tidigare och framtida klimatförändringar. Både globala klimatsimuleringar och världsomspännande havstemperaturrekonstruktioner indikerar att nedkylningen i tropikerna under den senaste kalla perioden, som började omkring 115, 000 år sedan, var mycket svagare än i den tempererade zonen och polarområdena. I vilken utsträckning detta allmänna uttalande även gäller de tropiska höga bergen i östra Afrika och på andra håll är, dock, tvivlade på grund av paleoklimatiska, geologiska och ekologiska studier på höga höjder.
En forskargrupp ledd av Alexander Groos, Heinz Veit (båda från Institutet för geografi) och Naki Akçar (Institutet för geologiska vetenskaper) vid universitetet i Bern, i samarbete med kollegor från ETH Zürich, universitetet i Marburg och universitetet i Ankara, använde det etiopiska höglandet som en testplats för att undersöka omfattningen och påverkan av regional kylning på tropiska berg under den senaste istiden. Resultaten har publicerats i de vetenskapliga tidskrifterna Vetenskapens framsteg och Jordens ytdynamik .
Bildandet av platå- och dalglaciärer
"Det etiopiska höglandet är för närvarande inte täckt av is, trots sin höjd på över 4, 000 meter, " förklarar Groos, som studerade glacialen, klimat- och landskapshistoria för Bale- och Arsibergen i södra höglandet som en del av hans avhandling. "Moräner och andra landformer, dock, vittnar om det faktum att dessa berg var nedisade under den senaste kalla perioden, " han fortsätter.
Moränstenar i Bale- och Arsibergen kartlades och provtogs i fältet och senare daterades med hjälp av klorisotopen 36 Cl för att exakt bestämma omfattningen och tidpunkten för tidigare glaciationer. Forskarna fick en överraskning:"Våra resultat visar att glaciärer i södra etiopiska höglandet nådde sin maximala utsträckning mellan 40, 000 och 30, 000 år sedan, säger Groos, "flera tusen år tidigare än i andra bergiga regioner i östra Afrika och över hela världen." Totalt, glaciärerna i det södra höglandet täckte en yta på mer än 350 km² under sitt maximum. Förutom kylning av minst 4 till 6 grader C, de omfattande vulkaniska platåerna ovanför 4, 000 m gynnade utvecklingen av glaciation i denna magnitud.
Forskarna fick viktiga insikter genom att jämföra de speciellt rekonstruerade glaciärfluktuationerna i de etiopiska högländerna med de i de högsta östafrikanska bergen och klimatarkiven från Great African Rift Valley. "Korsjämförelserna visar att de tropiska bergen i östra Afrika har upplevt en mer uttalad avkylning än de omgivande lågländerna, ", avslutar Groos. "Dessutom, resultaten tyder på ett ojämnt svar från östafrikanska glaciärer och inlandsisar på klimatförändringar under den senaste kalla perioden, vilket kan hänföras till regionala skillnader i nederbördsfördelning och bergslättnad, bland andra faktorer, " han fortsätter.
Satellitbild av de upp till 200 m långa, 15 m breda och 2 m djupa sorterade stenränder på södra Sanettiplatån (ca 3, 900 m.o.s.l.). Stenränderna har troligen bildats under den senaste istiden under betydligt svalare förhållanden och kan bäst förklaras av en naturlig sortering av stenarna under den cykliska frysningen och upptinningen av marken. Kredit:Alexander R. Groos / Digital Globe Foundation
Gåtan med stenränderna
Under deras fältarbete på den centrala Sanetti-platån i Bale Mountains, forskarna stötte också på gigantiska stenränder (upp till 1, 000 m lång, 15 m bred och 2 m djup) utanför området för den tidigare inlandsisen. "Förekomsten av dessa stenränder på en tropisk platå överraskade oss, eftersom så kallade periglaciala landformer av denna storlek tidigare endast var kända från den tempererade zonen och polarområdena och är förknippade med marktemperaturer runt fryspunkten, sade Groos. Men, den genomsnittliga marktemperaturen på Sanettiplatån är för närvarande cirka 11 grader C.
Provtagning av ett oberäkneligt stenblock på en slutmorän i Arsibergen, anger utbredningen av dalglaciärer under den senaste istiden. Bergprovet bearbetades sedan vid universitetet i Bern och daterades vid ETH Zürich till tidpunkten för de glaciala stadierna. Kredit:Serdar Yesilyurt
De stora stenblocken och basaltpelarna som utgör stenränderna kom ursprungligen från kraftigt eroderade klippformationer och vulkaniska pluggar. Som det ser ut, forskarna antar att stenränderna bildades under den senaste istiden genom naturlig sortering av de tidigare kaotiskt fördelade bergarterna under den periodiska frysningen och upptinningen av marken nära den tidigare inlandsisen. Dock, lokalt skulle detta ha krävt en sänkning av den genomsnittliga marktemperaturen på minst 11 grader C och i medellufttemperaturen på minst 7 grader C. Huruvida denna oöverträffade nedkylning är ett regionalt fenomen eller exemplariskt för nedkylningen av tropiska höga berg under senaste istiden måste visas av framtida studier från andra tropiska bergsregioner.
