O deserto do Saara é um dos mais difíceis, lugares mais inóspitos do planeta, cobrindo grande parte do Norte da África em cerca de 3,6 milhões de milhas quadradas de rochas e dunas varridas pelo vento. Mas nem sempre foi tão desolado e árido. Pinturas rupestres primitivas e fósseis escavados na região sugerem que o Saara já foi um oásis relativamente verdejante, onde os assentamentos humanos e uma diversidade de plantas e animais prosperaram.

Agora, os pesquisadores do MIT analisaram a poeira depositada na costa oeste da África nos últimos 240, 000 anos, e descobri que o Saara, e Norte da África em geral, oscilou entre climas úmidos e secos a cada 20, 000 anos. Eles dizem que este pêndulo climático é impulsionado principalmente por mudanças no eixo da Terra conforme o planeta orbita o sol, que, por sua vez, afetam a distribuição da luz solar entre as estações - a cada 20, 000 anos, a Terra muda de mais luz solar no verão para menos, e de volta.

Para o Norte da África, é provável que, quando a Terra é inclinada para receber o máximo de luz solar no verão com cada órbita ao redor do sol, este aumento do fluxo solar intensifica a atividade das monções da região, o que, por sua vez, torna-se mais úmido, Saara "mais verde". Quando o eixo do planeta oscila em um ângulo que reduz a quantidade de luz solar de verão que entra, a atividade das monções enfraquece, produzindo um clima mais seco semelhante ao que vemos hoje.

"Nossos resultados sugerem que a história do clima do Norte da África é predominantemente neste 20, Batida de 000 anos, indo e voltando entre um Saara verde e seco, "diz David McGee, um professor associado do Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias. "Achamos que esta é uma série temporal útil para examinar a fim de compreender a história do deserto do Saara e em que tempos poderiam ter sido bons para os humanos colonizarem o deserto do Saara e cruzá-lo para se dispersar para fora da África, versus tempos que seriam inóspitos como hoje. "

McGee e seus colegas publicaram seus resultados hoje em Avanços da Ciência .

Um padrão intrigante

Cada ano, ventos do nordeste varrem centenas de milhões de toneladas de poeira do Saara, depositando grande parte desse sedimento no Oceano Atlântico, ao largo da costa da África Ocidental. Camadas dessa poeira, construída ao longo de centenas de milhares de anos, pode servir como uma crônica geológica da história climática do Norte da África:camadas densas de poeira podem indicar períodos áridos, enquanto aqueles que contêm menos poeira podem sinalizar eras mais úmidas.

Os cientistas analisaram núcleos de sedimentos escavados no fundo do oceano na costa da África Ocidental, em busca de pistas sobre a história climática do Saara. Esses núcleos contêm camadas de sedimentos antigos depositados ao longo de milhões de anos. Cada camada pode conter vestígios de poeira do Saara, bem como restos de formas de vida, como as pequenas conchas de plâncton.

Análises anteriores desses núcleos de sedimentos revelaram um padrão intrigante:parece que o Saara muda entre os períodos úmido e seco a cada 100, 000 anos - uma batida geológica que os cientistas associaram aos ciclos da idade do gelo da Terra, que parecem ir e vir a cada 100, 000 anos. Camadas com uma fração maior de poeira parecem coincidir com períodos em que a Terra está coberta de gelo, enquanto camadas menos empoeiradas aparecem durante os períodos interglaciais, como hoje, quando o gelo recuou em grande parte.

Mas McGee diz que esta interpretação dos núcleos de sedimentos se irrita com os modelos climáticos, que mostram que o clima do Saara deve ser impulsionado pela temporada de monções da região, cuja intensidade é determinada pela inclinação do eixo da Terra e pela quantidade de luz solar que pode alimentar as monções no verão.

"Ficamos intrigados com o fato de que este 20, A batida de 000 anos de insolação local de verão parece que deveria ser a coisa dominante no controle da força das monções, e ainda assim, em registros de poeira, você vê ciclos de idade do gelo de 100, 000 anos, "McGee diz.

Batidas sincronizadas

Para chegar ao fundo desta contradição, os pesquisadores usaram suas próprias técnicas para analisar um núcleo de sedimento obtido na costa da África Ocidental por colegas da Universidade de Bordeaux - que foi perfurado a apenas alguns quilômetros de núcleos nos quais outros já haviam identificado um 100, Padrão de 000 anos.

Os pesquisadores, liderado pela primeira autora Charlotte Skonieczny, um ex-pós-doutorado do MIT e agora professor da Universidade Paris-Sud, examinou camadas de sedimento depositadas ao longo dos últimos 240, 000 anos. Eles analisaram cada camada em busca de traços de poeira e mediram as concentrações de um raro isótopo de tório, para determinar a rapidez com que a poeira estava se acumulando no fundo do mar.

O tório é produzido a uma taxa constante no oceano por quantidades muito pequenas de urânio radioativo dissolvido na água do mar, e rapidamente se liga a sedimentos que afundam. Como resultado, os cientistas podem usar a concentração de tório nos sedimentos para determinar a rapidez com que a poeira e outros sedimentos se acumulavam no fundo do mar no passado:Durante os períodos de acumulação lenta, tório é mais concentrado, enquanto às vezes de rápida acumulação, tório é diluído. O padrão que surgiu era muito diferente do que outros haviam encontrado nos mesmos núcleos de sedimentos.

"O que descobrimos foi que alguns dos picos de poeira nos núcleos foram devido ao aumento da deposição de poeira no oceano, mas outros picos foram simplesmente por causa da dissolução do carbonato e do fato de que durante as eras glaciais, nesta região do oceano, o oceano era mais ácido e corrosivo ao carbonato de cálcio, "McGee diz." Pode parecer que há mais poeira depositada no oceano, quando realmente, não há. "

Depois que os pesquisadores removeram esse efeito de confusão, eles descobriram que o que surgiu foi basicamente uma nova "batida, "em que o Saara oscilava entre climas úmidos e secos a cada 20, 000 anos, em sincronia com a atividade das monções da região e a inclinação periódica da Terra.

"Agora podemos produzir um registro que enxerga através dos preconceitos desses registros mais antigos, e assim fazendo, conta uma história diferente, "McGee diz." Presumimos que as idades do gelo foram a chave para tornar o Saara seco e úmido. Agora mostramos que são principalmente essas mudanças cíclicas na órbita da Terra que geraram períodos úmidos versus períodos secos. Parece tão impenetrável, paisagem inóspita, e ainda assim vem e vai muitas vezes, e mudou entre pastagens e um ambiente muito mais úmido, e de volta a climas secos, mesmo ao longo do último quarto de milhão de anos. "