Сахара та Аравія були вологими і зеленими в минулому
Ізотопний аналіз печерних відкладень Аравійського півострова виявив періодичні вологі фази протягом останніх восьми мільйонів років, що могли сприяти міграції ранніх предків людини між Африкою та Євразією.
Спелеотеми, або краплинні камені, є чудовими кліматичними архівами, оскільки хімічний склад карбонату кальцію в спелеотемах змінюється залежно від кліматичних умов над печерою. На фото зображена печера на півночі Саудівської Аравії. Фото: Hubert Vonhof, Max Planck Institute for Chemistry
Сахаро-Аравійська пустеля є колосальним біогеографічним бар'єром. Вона обмежує переміщення видів між континентами. Ця пустеля існує щонайменше одинадцять мільйонів років. Її вважали непрохідною перешкодою для багатьох водозалежних ссавців.
Міжнародна команда науковців опублікувала революційне дослідження в журналі Nature. Вони вивчали сталактити і сталагміти з печер Саудівської Аравії. Результати показали, що регіон періодично ставав значно вологішим.
Дослідники виявили, що ці вологі фази тривали тисячі років. Протягом цих періодів пустельний ландшафт перетворювався на придатну для життя територію.
Такі зміни могли створювати міграційні коридори для різних видів.
Кліматичні цикли та їх вплив на міграцію
Головний висновок дослідження – пульсуючий характер кліматичних змін у регіоні. Вологі періоди чергувалися з посушливими фазами. Ці цикли мали вирішальне значення для біорізноманіття.
Губерт Фонхоф, співавтор дослідження з Інституту Макса Планка, пояснює: "Повторюваність більш вологих умов на Аравійському півострові має не лише кліматологічне значення. Оскільки аридизація Сахаро-Аравійської пустелі посилилася за останні вісім мільйонів років, ці короткі інтервали більш вологих умов ставали все більш важливими для забезпечення обміну ссавцями між Африкою та Євразією".
Фейсал аль-Джибрін із Комісії зі спадщини Саудівської Аравії додає важливе спостереження: "Аравія традиційно не бралася до уваги при розселенні ссавців між Африкою та Євразією, але дослідження, подібні до нашого, все частіше виявляють її центральне місце в міграціях ссавців і гомінін".
Учені зафіксували поступове зменшення опадів протягом досліджуваного періоду. Клімат регіону ставав усе сухішим.
Вологі інтервали з часом ставали рідшими та коротшими.
Інноваційні методи палеокліматичного аналізу
Моніка Марковська, перший автор статті, пояснює значення їхніх знахідок: "Ми змогли вивчити гідроклімат Аравійського півострова більш всебічно, ніж будь-коли раніше, і виявили, що протягом останніх восьми мільйонів років зміщення мусонних дощів на південь поступово зменшувало кількість опадів у більш вологі інтервали".
Дослідники використовували спелеотеми ("вапнякові відкладення у печерах, як-от сталактити і сталагміти") як кліматичні архіви. Хімічний склад карбонату кальцію в них змінюється залежно від клімату. Це дозволяє визначити температуру та вологість минулих епох.
Для визначення віку спелеотем науковці застосували радіометричне датування. Цей метод базується на природному розпаді ізотопів урану. Такий підхід забезпечив безпрецедентну точність датування.
Вода, захоплена у кристалічну структуру спелеотем, зберегла ізотопні сигнатури. Аналіз співвідношення ізотопів кисню та водню дозволив визначити джерело опадів. Результати вказують на південні мусонні системи.
Дослідники пов'язують зміни клімату з похолоданням Північної півкулі. Воно спричинило зсув поясу мусонних дощів на південь. З часом це зробило регіон сухішим і менш придатним для міграцій.
Нові дані підтверджують археологічні знахідки водозалежних тварин. Скам'янілості крокодилів та бегемотів указують на колишню наявність водойм. Ці відкриття доповнюють наше розуміння еволюційної історії регіону.