古洞穴发现揭示8000年前撒哈拉沙漠是绿色的

对摩洛哥石笋的分析表明，在距今8700年至4300年之间，撒哈拉的降雨量有所增加，为早期的畜牧社会提供了支持。 这种降雨量很可能是由热带羽流和季风的扩张造成的，它缩小了沙漠的范围，改善了居住环境，并促进了人类的活动。

阿特拉斯山脉南部一个（目前）干燥、尘土飞扬的洞穴的照片。 过去，水流曾顺着这个巨大的石笋岩层流下。 我们对石笋的微小碎片（约 0.25 克）进行测年，以确定洞穴过去潮湿的时间。 资料来源：Ben Lovett

对摩洛哥南部洞穴石笋样本的分析揭示了撒哈拉沙漠过去降雨模式的新细节。 来自牛津大学和国家考古和文物科学研究所的研究人员发现，降雨量在8700年至4300年前有所增加，对古代畜牧社会产生了重大影响。 他们的研究结果发表在《地球与行星科学通讯》上。

石笋--从洞穴底部向上生长的岩层是过去气候条件的宝贵记录。 石笋的形成需要雨水渗入土壤并滴落到洞穴地面，这意味着石笋的存在表明了历史上的降雨量。 在世界上最大的炎热沙漠边缘附近发现石笋，为研究人员提供了一个重建过去降水趋势的机会。

通过分析石笋中微量的铀和钍，研究人员确定了这些石笋的生长时间，进而确定了降雨量增加的时期。 他们的研究结果证实，在距今8700至4300年前的非洲湿润时期，撒哈拉沙漠经历了较湿润的环境。

2010 年，朱莉娅-巴罗特和克里斯-戴与本-洛维特一起进行实地考察，寻找洞穴以帮助我们重建撒哈拉的历史。 图片来源：本-洛维特

"经过多年的精心研究，这项研究成果终于得以发表，这真是令人难以置信。 在 2010 年的实地考察中，我在摩洛哥南部发现并探索洞穴的过程令人兴奋。 "研究报告的合著者、牛津大学斯德哥尔摩环境研究所影响与学习官员兼研究员 Julia Barrott 博士说："我们的测量和解释与更广泛地区的考古和环境记录非常吻合，这让我们受益匪浅。"

这一时期恰好是阿特拉斯山脉以南地区新石器时代考古遗址数量增加的时期，而当干旱条件恢复后，考古遗址数量急剧下降。 研究小组认为，这凸显了有利的气候对这些早期牧民社会的重要性，因为他们的牲畜需要依靠降雨。

ASD-1 是我们研究中使用的石笋样本，由 Julia Barrott 博士在 2010 年的实地考察中从一个洞穴中发现。 我们在采集样本时非常小心，因为这些样本已经在自然过程（如地震或洞穴内岩石坠落）中破碎。 石笋自下而上生长，其带状结构类似于树木年轮。 精确的年代学显示，样本是在距今 6000 年前开始生长的。 资料来源：朱莉娅-巴罗特博士

但这种影响并不只是局部的，阿特拉斯南部地区之所以重要，是因为该地区的土地向南倾斜，进入了撒哈拉沙漠的中心地带。 因此，这一时期增加的降雨量重新填充了主要的含水层，增加了沙漠中的河流流量。 这使得人们更容易进入这个荒凉的环境，与其他群体建立联系，并进行商品和知识交流。

研究小组还分析了碳酸钙石笋中不同氧同位素的含量，以研究降雨的供应机制。 他们认为，额外的降雨量来自热带卷流，即大气层上部的巨大云带，它可以将热带地区的水汽输送到亚热带地区。 这是首次研究显示热带卷流在过去对这一地区的影响。

阿特拉斯山脉以南一个美丽的洞穴系统，以朱莉娅-巴罗特和克里斯-戴为比例。 图片来源：本-洛维特

同时，来自其他遗址的证据表明，西非季风从南部侵入撒哈拉，再加上北部的热带羽流降雨，这表明沙漠在这一时期明显变窄。 这改善了撒哈拉中部以北和以南的居住环境，增加了河流补给，沙漠变窄可能鼓励了人们在土地利用和畜牧业发展的关键时期穿越撒哈拉。

撒哈拉沙漠北部边缘的这一新记录为了解人类居住期间该地区的气候变化提供了重要信息。 这些石笋补充了大西洋海洋岩芯等其他气候档案的信息，有助于了解撒哈拉环境的变化。 海洋岩芯距离太远，无法精确确定区域变化。 与此形成鲜明对比的是，石笋记录的位置非常适合完成这项任务。

结束一天的洞穴工作归来。 山姆-霍洛伍德（Sam Hollowood）正在设法更好地量化这一景观过去的绿色程度。 图片来源：本-洛维特

"从地下形成的小块水垢中，我们可以了解到很多东西，这让人兴奋不已。 "这项研究的合著者、牛津大学地球科学系博士生萨姆-霍洛伍德说："我在硕士项目中研究了最近1000年的古气候记录，现在我在博士项目中致力于更好地量化降雨量增加的确切水平。"

这项研究提供的热带羽流降雨证据对于研究人员试图了解阿特拉斯南部地区未来降雨模式将如何变化也非常重要。 因为热带羽流在过去曾给该地区带来降雨，这就为它们在未来带来降雨提供了可能性。 研究小组希望通过对过去的降雨量进行更定量的重建来进一步研究这个问题。

编译自/ScitechDaily