Bạn có biết rằng sa mạc Sahara, một trong những môi trường khắc nghiệt nhất hiện nay, đã từng có những thời kỳ ẩm ướt hơn hỗ trợ cho sự sống của con người tiền sử? Tuy nhiên, thời điểm và nguồn nước của Sahara xanh không được biết rõ do thiếu thông tin về khí hậu cổ đại.
Xem thêm:
Cách khói châu Phi đến Amazon và thay đổi khí hậu của nó.
Khí hậu thay đổi: Ngưỡng an toàn của Trái đất ở đâu.
Một nghiên cứu mới đây về lịch sử khí hậu của Sahara, dựa trên các dấu hiệu từ một loại đá vôi có tên là speleothem được tìm thấy ở Tây Bắc Phi. Bằng cách phân tích các chỉ số hóa học và vết chất trong speleothem, các nhà khoa học đã xác định được hai giai đoạn Sahara xanh trong quá khứ, cũng như ảnh hưởng của các biến đổi khí hậu toàn cầu lên điều kiện môi trường của sa mạc.
Speleothem là gì và tại sao chúng quan trọng?
Speleothem là một thuật ngữ chung để chỉ các hình thái đá vôi được hình thành do nước ngầm chảy qua các hang động hoặc các khe nứt trong đất. Speleothem có thể có nhiều hình dạng khác nhau, như stalactite (đá nhỏ giọt), stalagmite (đá mọc), flowstone (đá dòng) hay column (đá cột).
Speleothem là một loại tài liệu lưu trữ khí hậu quý giá, vì chúng chứa các thông tin về nhiệt độ, lượng mưa, nguồn nước và sinh vật sống trong quá khứ. Bằng cách phân tích các tỷ lệ đồng vị ổn định của oxy và cacbon, cũng như các nguyên tố vi lượng trong speleothem, các nhà khoa học có thể xác định được điều kiện khí hậu khi speleothem được hình thành.
Sahara xanh đã xuất hiện thời điểm nào?
Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã lấy mẫu từ hai speleothem ở Tây Bắc Phi, một ở Maroc và một ở Algérie. Các speleothem này được ước tính có tuổi từ 132.000 năm trước cho đến nay. Bằng cách sử dụng phương pháp phóng xạ urani-thorium, các nhà khoa học đã xác định được tuổi của các lớp speleothem và so sánh với các chỉ số hóa học.
Kết quả cho thấy có hai giai đoạn Sahara xanh trong quá khứ, một vào khoảng 132.000-118.000 năm trước và một vào khoảng 11.700-4.900 năm trước (đầu và giữa kỷ Holocene). Trong hai giai đoạn này, lượng mưa tăng lên và sa mạc trở nên xanh tươi hơn, có thể duy trì sự sống của thực vật và động vật.
Các nhà khoa học cũng so sánh dữ liệu của họ với các bản ghi khí hậu khác trên khắp Bắc Phi và thấy rằng Sahara xanh có phạm vi địa lý rộng, từ Tây Bắc Phi đến Đông Bắc Phi.
Nguồn nước nào đã tạo ra sa mạc Sahara xanh?
Các nhà khoa học muốn biết nước mưa ở Sahara xanh đến từ đâu. Họ xem xét đá vôi speleothem. Trong đá vôi có hai loại oxy khác nhau, oxy-17 và oxy-18. Chúng cho biết nước mưa ở Sahara xanh có nóng hay lạnh.
Họ thấy rằng trong một thời gian dài, nước mưa ở Sahara xanh lạnh hơn, vì có gió từ phía tây mang theo nước lạnh. Nhưng trong một thời gian ngắn, nước mưa ở Sahara xanh nóng hơn, vì có gió từ phía nam và đông nam mang theo nước nóng. Điều này cho biết Sahara xanh không chỉ cần nhiều mưa, mà còn cần gió đúng hướng và đúng nhiệt độ.
Sahara xanh có ảnh hưởng như thế nào đến con người?
Các nhà khoa học cũng so sánh dữ liệu khí hậu của họ với các chuỗi khảo cổ học địa phương và thấy rằng có sự tương quan giữa khí hậu và di cư của con người trong khu vực. Trong giai đoạn biển băng, khi Sahara xanh xuất hiện, có sự gia tăng dân số và sự phân bố rộng rãi của con người tiền sử trên sa mạc.
Tuy nhiên, trong giai đoạn chuyển tiếp từ biển băng 5 sang biển băng 4 (khoảng 118.000-74.000 năm trước), khi khí hậu trở nên khô cằn và biến động hơn, có sự giảm dân số và sự thu hẹp phạm vi sinh sống của con người.
Điều này cho thấy khí hậu đã buộc con người phải di cư ra khỏi sa mạc hoặc đi sâu vào các khu vực ẩm ướt hơn, có thể có ảnh hưởng đến các con đường di cư vào châu Âu.
Nghiên cứu được đăng trên: iScience