Övergången från den afrikanska fuktiga perioden (AHP) till torra förhållanden i Nordafrika är det tydligaste exemplet på klimatvändpunkter i nyare geologisk historia. De uppstår när små störningar utlöser ett stort, icke-linjärt svar i systemet och förskjuter klimatet till ett annat framtida tillstånd, vanligtvis med dramatiska konsekvenser för biosfären. Det var också fallet i Nordafrika, där gräsmarkerna, skogarna och sjöarna som gynnades av människor försvann, vilket fick dem att dra sig tillbaka till områden som bergen, oaserna och Nildeltat.
Denna utveckling är av särskild relevans för forskare, inte minst för att den är ett imponerande exempel på hur snabbt och omfattande klimatförändringar kan påverka mänskliga samhällen.
Klimatforskare har identifierat två huvudtyper av tipppunkter:Med den första typen saktar processerna ner i ökande takt och klimatet har svårt att återhämta sig från störningar tills en övergång inträffar. Den andra typen kännetecknas av ett flimmer mellan stabilt fuktigt och torrt klimat som inträffar strax före övergången.
Resultaten har publicerats i en artikel med titeln "Early warning signals of the termination of the African Humid Period(s)" i Nature Communications .
"De två typerna av tipppunkter skiljer sig åt med avseende på de tidiga varningssignalerna som kan användas för att känna igen dem", förklarar Martin Trauth.
"Det är viktigt att forska och förstå dem bättre om vi vill kunna förutsäga möjliga framtida klimattipppunkter orsakade av människor. Medan nedgången som ses i den första typen av tipping point leder till en minskning av variabilitet, autokorrelation och skevhet, flimmer flimret. i den andra typen leder till raka motsatsen – och i vissa fall till att den förestående vändpunkten inte upptäcks."
I det storskaliga projektet, som leds av Martin Trauth tillsammans med kollegor från universiteten i Köln, Aberystwyth och Addis Abeba, analyserar forskare sjösediment som erhållits med hjälp av vetenskapliga djupborrningar i Chew Bahir Basin, en före detta sötvattensjö i östra delen av landet. Afrika.
"För den aktuella studien utvärderades sex kortare (9 till 17 meter) och två långa (292 meter) borrkärnor, som kan användas för att rekonstruera de senaste 620 000 åren av klimathistoria i regionen", förklarar Dr. Verena Förster- Indenhuck från universitetet i Köln.
"I slutet av AHP observerade vi minst 14 torra händelser i de korta kärnorna från Chew Bahir, som var och en varade 20-80 år och återkom med intervaller på 160±40 år", säger Trauth.
"Senare i övergångsfasen, med början 6 000 f.Kr., inträffade sju våta händelser utöver de torra händelserna, som var av liknande varaktighet och frekvens. Dessa högfrekventa, extrema våt-torra händelser representerar ett uttalat "klimatflimmer" som kan simuleras i klimatmodeller och kan även observeras i tidigare klimatövergångar i miljöregistren från Chew Bahir. Detta indikerar att övergångar med flimmer är karakteristiska för denna region."
Det faktum att mycket liknande övergångar även kan hittas i de äldre delarna av sedimentkärnorna stöder också detta. I synnerhet ser övergången från fuktigt till torrt klimat för omkring 379 000 år sedan ut som en perfekt kopia av övergången i slutet av den afrikanska fuktiga perioden.
"Detta är intressant eftersom den här övergången så att säga var naturlig eftersom den inträffade vid en tidpunkt då mänsklig påverkan på miljön var försumbar", säger medförfattare Prof. Stefanie Kaboth-Bahr vid Freie Universität Berlin.
Det finns alltså många argument mot att mänsklig aktivitet leder till ett påskyndat slut på AHP, som föreslagits av amerikanska kollegor. Omvänt drabbades människor i regionen utan tvekan av klimattipparna:spåren av bosättning i Nildalen i slutet av den afrikanska fuktiga perioden lockar miljontals turister till regionen varje år.
Mer information: Tidiga varningssignaler om upphörande av den eller de afrikanska fuktiga perioderna, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47921-1
Journalinformation: Nature Communications
Tillhandahålls av University of Potsdam
