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Circa cinque millenni e mezzo fa, l’Africa settentrionale subì una drammatica trasformazione. Il deserto del Sahara si espanse e scomparvero praterie, foreste e laghi prediletti dall’uomo. Gli esseri umani furono costretti a ritirarsi sulle montagne, nelle oasi, nella valle e nel delta del Nilo.
Poiché una popolazione relativamente numerosa e dispersa era schiacciata in aree più piccole e più fertili, aveva bisogno di innovare nuovi modi per produrre cibo e organizzare la società. Poco dopo emerse una delle prime grandi civiltà del mondo: antico Egitto.
Questa transizione dal più recente “periodo umido africano”, durato da 15,000 a 5,500 anni fa, alle attuali condizioni secche nell’Africa settentrionale è l’esempio più chiaro di un punto di svolta climatico nella recente storia geologica. I punti di non ritorno climatici sono soglie che, una volta superate, provocano un drammatico cambiamento climatico verso un nuovo clima stabile.
Il nostro nuovo studio pubblicato in Nature Communications rivela che prima che l’Africa settentrionale si seccasse, il suo clima “oscillava” tra due stati climatici stabili prima di ribaltarsi definitivamente. Questa è la prima volta che viene dimostrato che un simile sfarfallio è avvenuto nel passato della Terra. E suggerisce che i luoghi con cicli di cambiamento climatico altamente variabili oggi potrebbero in alcuni casi dirigersi verso punti critici.
Se avremo qualche avvertimento sui punti di svolta climatici è una delle maggiori preoccupazioni degli scienziati del clima oggi. Mentre superiamo il riscaldamento globale di 1.5°C, il molto probabilmente punti critici comportano il collasso delle calotte glaciali in Groenlandia o in Antartide, la scomparsa delle barriere coralline tropicali o il brusco scioglimento del permafrost artico.
Alcuni dicono che ci sarà segnali di allarme di questi grandi cambiamenti climatici. Tuttavia, questi dipendono molto dal tipo effettivo di punto critico e l’interpretazione di questi segnali è quindi difficile. Una delle grandi domande è se i punti critici saranno caratterizzati da sfarfallio o se il clima sembrerà inizialmente diventare più stabile prima di ribaltarsi in un colpo solo.
620,000 anni di storia ambientale
Per indagare ulteriormente, abbiamo riunito un team internazionale di scienziati e ci siamo recati nel bacino di Chew Bahir, nel sud dell’Etiopia. Qui c'era un vasto lago durante l'ultimo periodo umido africano, e depositi di sedimenti, profondi diversi chilometri, sotto il letto del lago registrano in modo molto preciso la storia delle fluttuazioni del livello del lago dovute al clima.
Oggi il lago è in gran parte scomparso e i depositi possono essere perforati in modo relativamente economico senza la necessità di a impianto di perforazione su piattaforma galleggiante o su nave di perforazione. Abbiamo perforato a 280 metri sotto il letto asciutto del lago – profondo quasi quanto è alta la Torre Eiffel – ed abbiamo estratto centinaia di tubi di fango di circa 10 centimetri di diametro.
Mettendo insieme questi tubi in modo da formare un cosiddetto nucleo di sedimenti. Quel nucleo contiene informazioni chimiche e biologiche vitali che registrano il passato 620,000 anni di storia climatica e ambientale dell’Africa orientale.
Oggi sappiamo che alla fine del periodo umido africano vi furono circa 1,000 anni in cui il clima si alternava regolarmente tra intensamente secco e umido.
In totale, abbiamo osservato almeno 14 fasi secche, ciascuno dei quali durò dai 20 agli 80 anni e si ripeté ad intervalli di circa 160 anni. Successivamente ci furono sette fasi umide, di durata e frequenza simili. Infine, circa 5,500 anni fa, prevalse definitivamente un clima secco.
Sfarfallio del clima
Queste fluttuazioni estreme umido-secco ad alta frequenza rappresentano uno sfarfallio climatico pronunciato. Un tale sfarfallio può essere simulato nei programmi informatici per i modelli climatici ed è accaduto anche nelle precedenti transizioni climatiche a Chew Bahir.
Vediamo gli stessi tipi di sfarfallio durante un precedente passaggio da clima da umido a secco circa 379,000 anni fa nello stesso nucleo di sedimento. Sembra una copia perfetta della transizione alla fine del periodo umido africano.
Questo è importante perché questa transizione è stata naturale, poiché è avvenuta molto prima che gli esseri umani avessero qualsiasi influenza sull’ambiente. Sapere che un tale cambiamento può verificarsi contrasta naturalmente con l’argomentazione avanzata da alcuni accademici secondo cui il introduzione dell’allevamento e di nuove tecniche agricole potrebbe aver accelerato la fine dell’ultimo periodo umido africano.
Al contrario, gli esseri umani nella regione sono stati senza dubbio colpiti dal cambiamento climatico. Lo sfarfallio avrebbe avuto un impatto drammatico, facilmente notabile da un singolo essere umano, rispetto alla lenta transizione climatica che dura da decine di generazioni.
Potrebbe forse spiegare perché i ritrovamenti archeologici nella regione sono così diversi, persino contraddittori, nei periodi di transizione. Le persone si ritiravano durante le fasi secche e poi alcune tornavano durante le fasi umide. Alla fine, gli esseri umani si ritirarono in luoghi costantemente umidi come la valle del Nilo.
La conferma dello sfarfallio climatico come precursore di un importante ribaltamento climatico è importante perché potrebbe anche fornire informazioni su possibili segnali di allarme precoce per grandi cambiamenti climatici in futuro.
Sembra che condizioni climatiche altamente variabili, come i rapidi cicli umido-secco, possano avvisare di un cambiamento significativo nel sistema climatico. Identificare questi precursori ora può fornire l’avvertimento di cui abbiamo bisogno che il riscaldamento futuro ci porterà attraverso uno dei sedici punti critici climatici identificati.
Ciò è particolarmente importante per regioni come l’Africa orientale, i cui quasi 500 milioni di persone sono già altamente vulnerabili agli impatti indotti dai cambiamenti climatici, come la siccità.
Martin H. Trauth, Professore, Università di Potsdam; Asfawossen Asrat, Professore, Università di Addis Abebae Mark Maslin, Professore di Scienze Naturali, UCL
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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