Vorig jaar, wetenschappers hebben aangekondigd dat een menselijk kaakbeen en prehistorisch gereedschap gevonden in 2002 in de Misliya-grot, aan de westelijke rand van Israël, waren tussen 177, 000 en 194, 000 jaar oud.

De bevinding suggereerde dat moderne mensen, die in Afrika is ontstaan, begon te migreren uit het continent ten minste 40, 000 jaar eerder dan wetenschappers eerder dachten.

Maar het verhaal over hoe en wanneer de moderne mens is ontstaan ​​en zich over de hele wereld heeft verspreid, is nog in conceptvorm. Dat komt omdat de wetenschap niet heeft vastgesteld hoe vaak moderne mensen Afrika hebben verlaten. of hoeveel routes ze hebben genomen.

Een nieuwe studie die deze week [Nov. 25, 2019] in de Proceedings van de National Academy of Sciences door Amerikaanse en Israëlische geowetenschappers en klimatologen levert het bewijs dat zomermoessons uit Azië en Afrika het Midden-Oosten kunnen hebben bereikt gedurende een periode die minstens 125 jaar teruggaat, 000 jaar, het verstrekken van geschikte corridors voor menselijke migratie.

De waarschijnlijke timing van deze noordwaartse moessonuitbreidingen komt overeen met cyclische veranderingen in de baan van de aarde die het noordelijk halfrond dichter bij de zon zouden hebben gebracht en tot meer neerslag in de zomer zouden hebben geleid. Met meer neerslag in de zomer kan er meer vegetatie zijn geweest, ondersteuning van de migratie van dieren en mensen naar de regio.

"Het kan een belangrijke context zijn voor experts die onderzoeken hoe, waarom, en toen vroegmoderne mensen uit Afrika migreerden, " zegt hoofdauteur Ian Orland, een geowetenschapper van de Universiteit van Wisconsin-Madison nu bij de Wisconsin Geological and Natural History Survey, in de afdeling Uitbreiding. "De oostelijke Middellandse Zee was een cruciaal knelpunt voor die route uit Afrika en als onze suggestie juist is, op 125, 000 jaar geleden en mogelijk in andere perioden, er kan het hele jaar door meer consistente regenval zijn geweest die het vermogen van mensen om te migreren zou kunnen verbeteren."

Zolang mensen gegevens hebben bijgehouden, de winters waren nat en de zomers waren heet en droog in de Levant, een regio die Israël omvat, Syrië, Libanon, Jordanië en Palestina. Vóór de moderne tijd, die hete, droge zomers zouden een grote barrière zijn geweest voor mensen die zich door het landschap probeerden te verplaatsen.

wetenschappers, Hoewel, hebben het moeilijk gevonden om vast te stellen wat voor soort neerslagpatronen er in de prehistorische Levant hebben bestaan. Sommige onderzoeken die verschillende bewijzen onderzoeken, inclusief pollenregistraties, oude meerbedden, en Dode Zee sedimenten, samen met enkele klimaatmodelleringsstudies, wijzen op zomers in de regio kunnen hebben, soms, nat geweest.

Om deze seizoensgebondenheid beter te begrijpen, Orland en collega's keken naar grotformaties die speleothems worden genoemd in de Soreq-grot in Israël. Speleotheems, zoals stalactieten en stalagmieten, ontstaan ​​wanneer water in een grot druppelt en een hard mineraal, calciet genaamd, afzet. Het water bevat chemische vingerafdrukken, isotopen genaamd, die een register bijhouden, als een archief, van de timing en de omgevingsomstandigheden waaronder speleothems zijn gegroeid.

Onder deze isotopen bevinden zich verschillende vormen van zuurstofmoleculen - een lichte vorm genaamd O ¹⁶ en een zware vorm genaamd O ¹⁸ . Vandaag, het water dat een groot deel van het jaar bijdraagt ​​aan de groei van speleothemen heeft zowel zware als lichte zuurstof, met de lichte zuurstof die voornamelijk wordt geleverd door regenbuien tijdens het natte winterseizoen.

Orland en zijn collega's veronderstelden dat ze van speleothemen zouden kunnen onderscheiden of twee regenseizoenen in het verleden soms hebben bijgedragen aan hun groei, omdat ze een vergelijkbare signatuur van lichte zuurstof zouden kunnen vertonen in zowel de winter- als de zomergroei.

Maar om deze vergelijking te maken, de wetenschappers moesten isotopenmetingen doen over afzonderlijke groeibanden, die smaller zijn dan een mensenhaar. Met behulp van een gevoelig instrument in het UW-Madison Department of Geoscience, een ionenmicrosonde genaamd, het team heeft de relatieve hoeveelheden lichte en zware zuurstof gemeten met seizoensstappen over de groeibanden van twee 125, 000 jaar oude speleothemen uit de Soreq-grot.

Dit was de eerste keer dat seizoensveranderingen direct werden gemeten in een speleothem die zo oud was.

Op hetzelfde moment dat Orland op zoek was naar geologische antwoorden, zijn UW-Madison-collega in het Nelson Institute for Environmental Studies Center for Climatic Research, Feng hij, onafhankelijk klimaatmodellen gebruikte om te onderzoeken hoe de vegetatie op de planeet is veranderd met seizoensfluctuaties in de afgelopen 800, 000 jaar. Collega's sinds de middelbare school, Hij en Orland werkten samen om hun respectieve benaderingen te combineren nadat ze hadden geleerd dat hun studies complementair waren.

Een eerdere studie in 2014 van UW-Madison-klimatoloog en professor emeritus John Kutzbach toonde aan dat het Midden-Oosten mogelijk warmer en natter was dan normaal gedurende twee perioden die ongeveer overeenkomen met 125, 000 jaar geleden en 105, 000 jaar geleden. In de tussentijd, ergens tussenin, 115, 000 jaar geleden, omstandigheden waren er meer vergelijkbaar met vandaag.

De nattere perioden kwamen overeen met de piek van de zomerinstraling op het noordelijk halfrond, wanneer de aarde dichter bij de zon komt als gevolg van subtiele veranderingen in zijn baan. De drogere periode kwam overeen met een van de verste banen van de zon. De moessonseizoenen zijn meestal sterker tijdens piekinstraling.

Dit gaf hem de kans om tijdens de zomerseizoenen in het Midden-Oosten hoge en lage zonnestraling te bestuderen en de isotopensignaturen ervan te bestuderen.

Het klimaatmodel "voedde de hypothese van de zomermoesson" omdat het suggereerde dat "onder deze omstandigheden, de moessons hadden het Midden-Oosten kunnen bereiken en zouden een lage O . hebben ¹⁸ handtekening, " Hij, een studie co-auteur, zegt. "Het is een zeer intrigerende periode in termen van klimaat en menselijke evolutie."

Zijn model toonde aan dat noordwaartse expansie van de Afrikaanse en Aziatische zomermoessons mogelijk was gedurende deze periode, in de zomermaanden aanzienlijke regenval naar de Levant zou hebben gebracht, zou de jaarlijkse neerslag in de regio bijna verdubbeld zijn, en zou een zuurstofisotoopsignatuur hebben achtergelaten vergelijkbaar met winterregens.

Tegelijkertijd, Orland's speleothem-isotype-analyse suggereerde ook dat de zomers regenachtiger waren tijdens piekinstraling bij 125, 000 en 105, 000 jaar geleden.

Om soortgelijke redenen, het Midden-Oosten kan rond 176 ook warm en vochtig zijn geweest, 000 jaar geleden, zeggen de onderzoekers - over wanneer het kaakbeen zijn weg vond naar de Misliya-grot. En voor het kaakbeen, de vorige oudste moderne menselijke fossielen die buiten Afrika werden gevonden, waren in de Skhūl-grot in Israël, daterend uit de jaren 80, 000 en 120, 000 jaar geleden.

Algemeen, de studie suggereert dat gedurende een periode waarin mensen en hun voorouders buiten het Afrikaanse continent aan het verkennen waren, omstandigheden waren misschien gunstig voor hen om de Levant te doorkruisen.

"Menselijke migratie uit Afrika gebeurde in pulsen, wat absoluut in overeenstemming is met ons idee dat elke keer dat de aarde dichter bij de zon komt, de zomermoesson is sterker en dat is het klimaatvenster dat opende en kansen bood voor menselijke migratie uit Afrika, "zegt Hij.