Ano passado, cientistas anunciaram que uma mandíbula humana e ferramentas pré-históricas encontradas em 2002 na caverna de Misliya, na fronteira ocidental de Israel, estavam entre 177, 000 e 194, 000 anos.

A descoberta sugeriu que os humanos modernos, que se originou na África, começaram a migrar para fora do continente pelo menos 40, 000 anos antes do que os cientistas pensavam.

Mas a história de como e quando os humanos modernos se originaram e se espalharam pelo mundo ainda está em forma de rascunho. Isso porque a ciência ainda não definiu quantas vezes os humanos modernos deixaram a África, ou apenas quantas rotas eles podem ter tomado.

Um novo estudo publicado esta semana [novembro 25, 2019] no Proceedings of the National Academy of Sciences por geocientistas e climatologistas americanos e israelenses fornece evidências de que as monções de verão da Ásia e da África podem ter alcançado o Oriente Médio por períodos de pelo menos 125, 000 anos, fornecendo corredores adequados para a migração humana.

O tempo provável dessas expansões das monções para o norte corresponde a mudanças cíclicas na órbita da Terra que teriam trazido o hemisfério norte para mais perto do sol e levado a um aumento da precipitação no verão. Com o aumento da precipitação de verão, pode ter havido aumento da vegetação, apoiar a migração de animais e humanos para a região.

"Pode ser um contexto importante para especialistas estudando como, porque, e quando os primeiros humanos modernos estavam migrando para fora da África, "diz o autor principal Ian Orland, um geocientista da University of Wisconsin-Madison agora no Wisconsin Geological and Natural History Survey, na Divisão de Extensão. "O Mediterrâneo Oriental foi um gargalo crítico para aquela rota de saída da África e se nossa sugestão estiver certa, em 125, 000 anos atrás e potencialmente em outros períodos, pode ter havido chuvas mais consistentes durante todo o ano, o que pode aumentar a capacidade de migração dos humanos ”.

Desde que os humanos mantiveram registros, os invernos têm sido chuvosos e os verões são quentes e secos no Levante, uma região que inclui Israel, Síria, Líbano, Jordânia e Palestina. Antes dos tempos modernos, aqueles quentes, verões secos teriam representado uma barreira significativa para as pessoas que tentavam se mover pela paisagem.

Cientistas, no entanto, acharam difícil determinar que tipos de padrões de precipitação podem ter existido no Levante pré-histórico. Alguns estudos examinam uma variedade de evidências, incluindo registros de pólen, leitos de lagos antigos, e sedimentos do Mar Morto, junto com alguns estudos de modelagem climática, indicam verões na região podem ter, Em ocasião, foi molhado.

Para tentar entender melhor essa sazonalidade, Orland e seus colegas observaram as formações de cavernas chamadas espeleotemas na Caverna Soreq de Israel. Espeleotemas, como estalactites e estalagmites, se forma quando a água pinga em uma caverna e deposita um mineral duro chamado calcita. A água contém impressões digitais químicas chamadas isótopos que mantêm um registro, como um arquivo, do tempo e das condições ambientais em que os espeleotemas cresceram.

Entre esses isótopos estão diferentes formas de moléculas de oxigênio - uma forma leve chamada O ¹⁶ e uma forma pesada chamada O ¹⁸ . Hoje, a água que contribui para o crescimento do espeleotema ao longo de grande parte do ano tem oxigênio pesado e leve, com o oxigênio leve predominantemente fornecido por tempestades durante a estação chuvosa de inverno.

Orland e seus colegas levantaram a hipótese de que podem ser capazes de discernir a partir dos espeleotemas se duas estações chuvosas contribuíram para seu crescimento às vezes no passado, porque podem mostrar uma assinatura semelhante de oxigênio leve no inverno e no verão.

Mas para fazer essa comparação, os cientistas tiveram que fazer medições de isótopos em bandas de crescimento simples, que são mais estreitos do que um cabelo humano. Usando um instrumento sensível no Departamento de Geociências da UW – Madison, denominado microssonda iônica, a equipe mediu as quantidades relativas de oxigênio leve e pesado em incrementos sazonais ao longo das faixas de crescimento de dois 125, Espeleotemas de 000 anos da caverna Soreq.

Esta foi a primeira vez que as mudanças sazonais foram medidas diretamente em um espeleotema desta idade.

Ao mesmo tempo que Orland estava em busca de respostas geológicas, seu colega UW – Madison no Instituto Nelson para o Centro de Estudos Ambientais para Pesquisa Climática, Feng He, estava usando independentemente modelos climáticos para examinar como a vegetação no planeta mudou com as flutuações sazonais nos últimos 800, 000 anos. Colegas desde a pós-graduação, Ele e Orland se uniram para combinar suas respectivas abordagens depois de saber que seus estudos eram complementares.

Um estudo anterior em 2014 do climatologista UW – Madison e Professor Emérito John Kutzbach mostrou que o Oriente Médio pode ter sido mais quente e úmido do que o normal durante dois períodos de tempo correspondendo aproximadamente a 125, 000 anos atrás e 105, 000 anos atrás. Enquanto isso, em um ponto intermediário, 115, 000 anos atrás, as condições lá eram mais semelhantes às de hoje.

Os períodos de tempo mais úmidos corresponderam ao pico da insolação do verão no Hemisfério Norte, quando a Terra passa mais perto do sol devido a mudanças sutis em sua órbita. O período de tempo mais seco correspondeu a uma de suas órbitas mais distantes do sol. As estações das monções tendem a ser mais fortes durante o pico da insolação.

Isso proporcionou a He a oportunidade de estudar as chuvas de alta e baixa insolação durante as temporadas de verão no Oriente Médio e estudar suas assinaturas isotópicas.

O modelo climático "alimentou a hipótese das monções de verão" porque sugeria que "nessas condições, as monções poderiam ter atingido o Oriente Médio e teria um O baixo ¹⁸ assinatura, " Ele, um co-autor do estudo, diz. "É um período muito intrigante em termos de clima e evolução humana."

Seu modelo mostrou que a expansão para o norte das monções de verão da África e da Ásia era possível durante este período, teria trazido uma chuva significativa para o Levante nos meses de verão, teria quase dobrado a precipitação anual na região, e teria deixado uma assinatura de isótopo de oxigênio semelhante às chuvas de inverno.

Ao mesmo tempo, A análise do isótipo do espeleotema de Orland também sugeriu que os verões eram mais chuvosos durante o pico de insolação em 125, 000 e 105, 000 anos atrás.

Por razões semelhantes, o Oriente Médio também pode ter sido quente e úmido por volta de 176, 000 anos atrás, dizem os pesquisadores - sobre quando o maxilar chegou à caverna Misliya. E antes do maxilar, os fósseis humanos modernos mais antigos encontrados fora da África estavam na Caverna Skhūl de Israel, datando de 80, 000 e 120, 000 anos atrás.

Geral, o estudo sugere que durante um período de tempo em que os humanos e seus ancestrais exploravam além do continente africano, as condições podem ter sido favoráveis ​​para eles atravessarem o Levante.

"A migração humana para fora da África ocorreu em pulsos, o que é definitivamente consistente com nossa ideia de que cada vez que a Terra está mais perto do sol, as monções de verão são mais fortes e essa é a janela climática que abriu e forneceu oportunidades para a migração humana para fora da África, "disse Ele.