Análise lança dúvidas sobre a secagem antiga do clima do norte da África, levantando novas questões sobre a evolução humana precoce

Um estudo liderado por pesquisadores da Brown College descobre que os padrões de chuva no norte da África permaneceram em grande parte estável entre 3,5 e 2,5 milhões de anos atrás – um período basic na história climática da Terra quando o hemisfério norte resfriou e lugares como a Groenlândia se tornaram permanentemente glaciados.

As novas descobertas, publicado em Avanços científicosdesafie interpretações de longa information da história climática do norte da África, que sugeriram que a região seca consideravelmente durante esse período. O tempo coincide com o aparecimento do primeiro membro conhecido do gênero Homo no registro fóssillevando à especulação de que essa secagem pode ter desempenhado um papel evolutivo significativo próximo ao amanhecer da linhagem humana.

Mas, em comparação com estudos anteriores, este novo estudo analisou uma proxy mais direta para as chuvas – as ceras de folha produzidas pela vegetação terrestre – e chegaram a uma nova conclusão.

“As plantas produzem essas ceras durante a estação de crescimento do verão, então fornecem um sinal direto de chuva de verão ao longo do tempo”, disse Bryce Mitsunaga, que liderou a pesquisa enquanto concluía seu doutorado. no Departamento de Ciências da Terra, Ambiental e Planetário de Brown e agora é pesquisador de pós -doutorado em Harvard. “Descobrimos que os ciclos de precipitação não mudaram muito, mesmo que todas essas mudanças maiores de temperatura e glaciação estavam acontecendo”.

As evidências anteriores para a secagem no norte da África vieram de depósitos de poeira encontrados nos núcleos de sedimentos oceânicos retirados da costa da África Ocidental. Os sedimentos oceânicos preservam os microorganismos fósseis, a matéria vegetal e outros marcadores que ajudam os cientistas a rastrear o clima ao longo do tempo.

Os pesquisadores descobriram que a quantidade de poeira continental encontrada nas amostras aumentou dramaticamente em amostras datadas de 3,5 e 2,5 milhões de anos atrás, um período conhecido como transição do Plioceno-Pleistoceno. Esse aumento no pó foi interpretado como uma expansão do deserto do Saara provocada pela diminuição das monções de verão.

Para este novo estudo, os pesquisadores analisaram meticulosamente as ceras de folhas nos mesmos núcleos em que as evidências de poeira foram encontradas. As ceras das folhas preservam a assinatura isotópica das plantas de água absorvidas à medida que crescem, e essa assinatura varia com a quantidade de chuva que cai.

A água da chuva geralmente contém duas formas de hidrogênio: hidrogênio leve sem nêutrons e uma forma mais pesada com um nêutron. Água da chuva com hidrogênio mais pesado cai primeiro. Portanto, as ceras das folhas com uma proporção mais alta de hidrogênio leve são indicativas de chuvas mais sustentadas.

A análise de cera foliar não revelou tendência de secagem significativa no limite do Plioceno-Pleistoceno. Os padrões de chuva de verão permaneceram em grande parte estável em ambos os lados do limite, indicando que africano Padrões de precipitação foram amplamente afetados por mudanças no clima international – resfriando a temperatura no aumento da glaciação do hemisfério norte – que estavam ocorrendo na época.

A pesquisa sugere que a poeira encontrada em estudos anteriores é atribuída a algo diferente de mudanças nas chuvas – talvez alterações nos padrões ou intensidade do vento.

Os resultados têm uma série de implicações para entender o clima passado e o futuro, dizem os pesquisadores.

Pensa-se que os níveis de dióxido de carbono no limite do Plioceno-Pleistoceno sejam semelhantes aos onde estão hoje, embora em direções opostas (aumentando hoje e diminuindo então).

“Se pudermos ver como o clima international influenciou o que o ciclo da água está fazendo naquele momento da história, ele poderia informar previsões sobre as chuvas futuras nesta região já estressada com água”, disse Mitsunaga.

Jim Russell, professor do Departamento de Brown de Terra, Ciências Ambientais e Planetárias e autor sênior do estudo, disse que os resultados levantam novas questões sobre a história climática do norte da África e suas implicações para a evolução humana.

O momento do suposto evento de secagem africano coincide com a aparição no registro fóssil dos ancestrais hominídeos primitivos, incluindo Homo habilis e Paranthropus, levando a especulações de que condições mais secas podem ter conduzido adaptações para caminhar na vertical em um novo ambiente de forrageamento. Mas a falta de uma tendência de secagem no limite do Plioceno-Pleistoceno complica essa história.

“Isso exige que novas pesquisas determinem quando e por que o clima e os ambientes africanos fizeram a transição para um estado mais seco e novas teorias para entender nossa ascendência”, disse Russell.