De overgang van de Afrikaanse vochtige periode (AHP) naar droge omstandigheden in Noord-Afrika is het duidelijkste voorbeeld van klimaatomslagpunten in de recente geologische geschiedenis. Ze doen zich voor wanneer kleine verstoringen een grote, niet-lineaire reactie in het systeem teweegbrengen en het klimaat naar een andere toekomstige toestand verschuiven, meestal met dramatische gevolgen voor de biosfeer. Dat was ook het geval in Noord-Afrika, waar de door mensen geliefde graslanden, bossen en meren verdwenen, waardoor ze zich terugtrokken in gebieden als de bergen, oases en de Nijldelta.

Deze ontwikkeling is van bijzonder belang voor onderzoekers, niet in de laatste plaats omdat het een indrukwekkend voorbeeld is van hoe snel en uitgebreid de klimaatverandering menselijke samenlevingen kan beïnvloeden.

Klimaatonderzoekers hebben twee belangrijke typen omslagpunten geïdentificeerd:bij het eerste type vertragen processen steeds sneller en heeft het klimaat moeite zich te herstellen van verstoringen totdat er een transitie plaatsvindt. Het tweede type wordt gekenmerkt door een flikkering tussen stabiele vochtige en droge klimaten die kort voor de transitie plaatsvindt.

De bevindingen zijn gepubliceerd in een artikel met de titel "Early waarschuwingssignalen van de beëindiging van de Afrikaanse vochtige periode(s)" in Nature Communications .

"De twee soorten omslagpunten verschillen wat betreft de vroege waarschuwingssignalen die kunnen worden gebruikt om ze te herkennen", legt Martin Trauth uit.

‘Het onderzoeken en beter begrijpen ervan is belangrijk als we mogelijke toekomstige klimaatomslagpunten, veroorzaakt door de mens, willen kunnen voorspellen. Terwijl de vertraging die bij het eerste type omslagpunt wordt waargenomen, leidt tot een afname van de variabiliteit, autocorrelatie en scheefheid, in het tweede type leidt dit tot precies het tegenovergestelde – en in sommige gevallen tot het niet onderkennen van het naderende omslagpunt."

In het grootschalige project, geleid door Martin Trauth samen met collega's van de universiteiten van Keulen, Aberystwyth en Addis Abeba, analyseren onderzoekers sedimenten uit meren die zijn verkregen door middel van wetenschappelijke diepe boringen in het Chew Bahir Basin, een voormalig zoetwatermeer in het oosten van het land. Afrika.

“Voor het huidige onderzoek zijn zes kortere (9 tot 17 meter) en twee lange (292 meter) boorkernen geëvalueerd, die kunnen worden gebruikt om de afgelopen 620.000 jaar klimaatgeschiedenis in de regio te reconstrueren”, legt dr. Verena Förster uit. Indenhuck van de Universiteit van Keulen.

"Aan het einde van de AHP hebben we minstens veertien droge gebeurtenissen waargenomen in de korte kernen van Chew Bahir, die elk 20 tot 80 jaar duurden en zich met tussenpozen van 160 ± 40 jaar herhaalden", zegt Trauth.

‘Later in de overgangsfase, beginnend in 6000 voor Christus, vonden er zeven natte gebeurtenissen plaats naast de droge gebeurtenissen, die van een vergelijkbare duur en frequentie waren. Deze hoogfrequente, extreem nat-droge gebeurtenissen vertegenwoordigen een uitgesproken ‘klimaatflikkering’ kan worden gesimuleerd in klimaatmodellen en kan ook worden waargenomen bij eerdere klimaattransities in de milieuregistraties van Chew Bahir. Dit geeft aan dat overgangen met flikkering kenmerkend zijn voor deze regio."

Dat ook in de oudere delen van de sedimentkernen zeer vergelijkbare overgangen te vinden zijn, ondersteunt dit. Met name de overgang van vochtig naar droog klimaat zo’n 379.000 jaar geleden lijkt een perfecte kopie van de overgang aan het einde van de Afrikaanse Vochtige Periode.

"Dit is interessant omdat deze transitie als het ware natuurlijk was, omdat deze plaatsvond in een tijd waarin de menselijke invloed op het milieu verwaarloosbaar was", zegt co-auteur prof. Stefanie Kaboth-Bahr van de Freie Universität Berlin.

Er zijn dus veel argumenten tegen menselijke activiteiten die leiden tot een versneld einde van de AHP, zoals voorgesteld door Amerikaanse collega's. Omgekeerd werden de mensen in de regio ongetwijfeld getroffen door de klimaatverandering:de sporen van nederzettingen in de Nijlvallei aan het einde van de Afrikaanse vochtige periode trekken elk jaar miljoenen toeristen naar de regio.

Meer informatie: Vroege waarschuwingssignalen voor het einde van de Afrikaanse vochtige periode(s), Natuurcommunicatie (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47921-1

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door Universiteit van Potsdam