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Periodo húmedo de África

Agosto 05, 2021

El período húmedo africano (PHA, también conocido por otros nombres) es un período climático en África durante las épocas geológicas del Pleistoceno tardío y del Holoceno, cuando el norte de África era más húmedo que hoy. La cobertura de gran parte del desierto del Sahara por pastos, árboles y lagos fue causada por cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol; cambios en la vegetación y el polvo en el Sahara que fortalecieron el monzón africano; y aumento de los gases de efecto invernadero, lo que puede implicar que el calentamiento global antropogénico podría resultar en una contracción del desierto del Sahara.

El Sahara no fue un desierto durante el período húmedo africano. En cambio, la mayor parte del norte de África estaba cubierta por césped, árboles y lagos.

Durante el último máximo glacial, el Sahara contenía extensos campos de dunas y estaba mayormente deshabitado. Era mucho más grande que hoy, pero sus lagos y ríos, como el lago Victoria y el Nilo Blanco, estaban secos o en niveles bajos. El período húmedo comenzó hace unos 14 600 - 14 500 años al final del Evento Heinrich, simultáneamente con el calentamiento de Bølling-Allerød. Se formaron o expandieron ríos y lagos como el lago Chad, los glaciares crecieron en el monte Kilimanjaro y el Sahara retrocedió. Ocurrieron dos grandes fluctuaciones secas; durante el Dryas Reciente y el corto evento del 8200 a.C. El período húmedo africano terminó hace 6000 - 5000 años durante el período frío de la Oscilación de Piora. Si bien algunas pruebas apuntan a un final hace 5500 años, en el Sahel, Arabia y África Oriental el período parece haber tenido lugar en varios pasos, como el evento del 4200 a.C.

El PHA condujo a un asentamiento generalizado del Sahara y los desiertos árabes, y tuvo un efecto profundo en las culturas africanas, como el nacimiento de la civilización faraónica. Vivieron como cazadores recolectores hasta la revolución agrícola y domesticaron ganado, cabras y ovejas. Dejaron sitios arqueológicos y artefactos como uno de los barcos más antiguos del mundo, y pinturas rupestres como las de la Cueva de los Nadadores y las Tadrart Acacus. Los primeros períodos húmedos en África se postularon después del descubrimiento de estas pinturas rupestres en partes ahora inhóspitas del Sahara. Cuando terminó el período, los humanos abandonaron gradualmente el desierto en favor de regiones con suministros de agua más seguros, como el valle del Nilo y Mesopotamia, donde dieron lugar a sociedades tempranas y complejas.

Historial de investigación

Heródoto en el 440 a.C. y Estrabón en el 23 d.C. discutieron la existencia de un Sahara más verde, aunque sus informes fueron cuestionados al principio debido a su naturaleza anecdótica. En 1850, el investigador Heinrich Barth discutió la posibilidad de que el cambio climático pasado condujera a un aumento de la humedad en el Sahara después de descubrir petroglifos en el desierto de Murzuq, y nuevos descubrimientos de petroglifos llevaron al explorador del desierto László Almásy a acuñar el concepto de un Sahara Verde en la década de 1930. Más adelante en el siglo XX, evidencia concluyente de un Sahara pasado más verde, la existencia de lagos[1]​[2]​ y los altos niveles de flujo del Nilo se informaron cada vez más[3]​ y se reconoció que el Holoceno presentó un período húmedo en el Sahara.[4]​

La idea de que los cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol influyen en la fuerza de los monzones ya se avanzó en 1921, y aunque la descripción original era en parte inexacta, más tarde se encontró evidencia generalizada de tales controles orbitales sobre el clima.[1]​ Al principio se creía que los períodos húmedos en África se correlacionan con etapas glaciales ("hipótesis pluvial") antes de que la datación por radiocarbono se generalizara.[5]​

El desarrollo y la existencia del período húmedo africano ha sido investigado con arqueología, modelos climáticos e indicadores paleoclimáticos,[6]​ con sitios arqueológicos,[7]​ dunas y depósitos dejados por lagos, depósitos eólicos y cera de hojas en el mar y humedales que juegan un papel importante.[2]​[8]​ El polen, los depósitos lacustres y los niveles anteriores de los lagos se han utilizado para estudiar los ecosistemas del período húmedo africano,[9]​ y de carbón vegetal y de la hoja impresiones se han utilizado para identificar cambios en la vegetación.[10]​ El tiempo de hace 6000 años ha recibido especial atención, especialmente desde que ese período del PHA se ha utilizado como un experimento en el Proyecto de Intercomparación de Modelado del Paleoclima.[11]​

Problemas de investigación

Si bien los cambios de precipitación desde el último ciclo glacial están bien establecidos, la magnitud y el momento de los cambios no están claros.[12]​ Dependiendo de cómo y dónde se realicen las mediciones y reconstrucciones, se han determinado diferentes fechas de inicio, fechas de finalización, duraciones[3]​ y niveles de precipitación[13]​ para el período húmedo africano.[3]​ Las cantidades de precipitación reconstruidas a partir de registros paleoclimáticos y simuladas mediante modelos climáticos a menudo son incompatibles entre sí;[14]​ en general, la simulación del Sahara Verde se considera un problema para los modelos del sistema Tierra.[15]​ La erosión de sedimentos lacustres y los efectos del reservorio de carbono dificultan la fecha de cuándo se secaron.[16]​ Los cambios en la vegetación por sí mismos no necesariamente indican cambios en las precipitaciones, ya que los cambios en la estacionalidad, la composición de las especies de plantas y los cambios en el uso de la tierra también influyen en los cambios en la vegetación.[17]​ Las proporciones de isótopos, como la proporción de hidrógeno/deuterio, que se han utilizado para reconstruir los valores de precipitación pasados, también están bajo la influencia de varios efectos físicos, lo que complica su interpretación.[18]​

Terminología

Los períodos húmedos anteriores a veces se conocen como "períodos húmedos africanos"[19]​ y se han definido varios períodos secos/húmedos para la región de África central.[20]​ En general, estos tipos de fluctuaciones climáticas entre períodos más húmedos y secos se conocen como "pluviales" e "interpluviales", respectivamente.[21]​ Debido a que el PHA no afectó a toda África, Williams et al. 2019 recomendó que se elimine el término.[22]​

Antecedentes y comienzo

El período húmedo africano tuvo lugar a finales del Pleistoceno[23]​ y principios del Holoceno medio,[24]​ y vio un aumento de las precipitaciones en el norte y oeste de África debido a una migración hacia el norte del cinturón de lluvia tropical.[17]​[25]​ El PHA es el cambio climático más profundo de las latitudes bajas durante los últimos 100 000 años[26]​ y se destaca dentro del Holoceno, por lo demás relativamente estable desde el punto de vista climático.[27]​ Es parte del llamado óptimo climático del Holoceno, durante el cual los veranos en el hemisferio norte eran más cálidos que en la actualidad.[28]​ Liu y col. 2017[29]​ subdividió el período húmedo en un "PHA I" que duró hasta hace 8000 años, y un "PHA II" de 8000 años en adelante,[30]​ siendo el primero más húmedo que el segundo.[31]​

El período húmedo africano no fue la primera fase de este tipo; existe evidencia de unos 230 períodos más antiguos de "Sahara verde"/periodo húmedo que se remonta quizás a la primera aparición del Sahara hace 7-8 millones de años,[1]​ por ejemplo durante la Etapa 5a y c del isótopo marino.[32]​ Los períodos húmedos anteriores parecen haber sido más intensos que el PHA del Holoceno,[33]​[34]​ incluido el período húmedo Eemiano excepcionalmente intenso que proporcionó las vías para que los primeros humanos cruzaran Arabia y el norte de África[35]​ y que, junto con los períodos húmedos posteriores, se ha relacionado con la expansión de las poblaciones aterienses.[36]​ Estos períodos húmedos suelen estar asociados con los interglaciares, mientras que los estadios glaciares se correlacionan con los períodos secos.[19]​

El calentamiento de Bølling-Allerød parece ser sincrónico con el inicio del período húmedo africano,[37]​[38]​[39]​ así como con el aumento de la humedad en Arabia.[40]​ Posteriormente, en la secuencia de Blytt-Sernander, el período húmedo coincide con el período atlántico.[41]​

Condiciones antes del periodo humano africano

 
Vegetación africana durante el último máximo glacial

Durante el Último Máximo Glacial, el Sahara y el Sahel habían estado extremadamente secos[42]​ con menos precipitaciones que hoy[43]​[44]​ como se refleja en la extensión de las capas de dunas y los niveles de agua en los lagos cerrados.[42]​ El Sahara era mucho más grande,[45]​ extendiéndose de 500 a 800 kilómetros (310 a 500 millas) más al sur,[46]​ una diferencia de 5° de latitud.[47]​ Las dunas estaban activas mucho más cerca del ecuador,[46]​[48]​ y las selvas tropicales se habían retirado a favor de los paisajes afromontanos y de sabana a medida que disminuían las temperaturas, las precipitaciones y la humedad.[49]​[50]​

Hay poca evidencia, a menudo equívoca, de actividad humana en el Sahara o Arabia en ese momento, lo que refleja su naturaleza más seca.[51]​[52]​[53]​ La aridez durante el Último Máximo Glacial parece haber sido la consecuencia del clima más frío y las capas de hielo polar más grandes, que apretó el cinturón monzónico hacia el ecuador y debilitó el Monzón de África Occidental. El ciclo del agua atmosférica y las circulaciones de Walker y Hadley también fueron más débiles.[54]​ Las fases secas excepcionales están vinculadas a los eventos de Heinrich[55]​ cuando hay una gran cantidad de icebergs en el Atlántico norte;[56]​ la descarga de grandes cantidades de estos icebergs entre 11 500 y 21 000 años antes del presente coincidió con sequías en los subtrópicos.[57]​

Antes del inicio del PHA, se cree que el lago Victoria, Alberto, Eduardo,[58]​ Turkana[59]​ y los pantanos de Sudd se habían secado.[60]​ El Nilo Blanco se había convertido en un río estacional[60]​ cuyo curso[61]​ junto con el del Nilo principal puede haber sido represado por dunas.[62]​ El delta del Nilo estaba parcialmente seco, con llanuras arenosas que se extendían entre los canales efímeros y el fondo marino expuesto, y se convirtió en una fuente de arena para los ergios más al este.[63]​ Otros lagos de África, como el lago Chad y el lago Tanganica, también se había reducido durante este tiempo,[64]​ y tanto el río Níger y el Río Senegal se atrofian.[65]​

Aumenta la humedad temprana

Si algunas partes del desierto, como las tierras altas como las colinas del Mar Rojo, fueron alcanzadas por los vientos del oeste[66]​ o los sistemas meteorológicos asociados con la corriente en chorro subtropical[67]​ y por lo tanto recibieron precipitaciones, es controvertido. Solo se apoya claramente para el Magreb en el noroeste de África,[66]​ aunque el flujo del río[48]​/formación de terrazas[68]​ y el desarrollo del lago en las montañas Tibesti y Jebel Marra[69]​[70]​ y el flujo residual del Nilo pueden explicarse de este modo.[71]​ Las tierras altas de África parecen haber sido menos afectadas por la sequía durante el último máximo glacial.[72]​

El final de la sequía glaciar ocurrió hace entre 17 000 y 11 000 años,[70]​ con un comienzo anterior observado en las montañas del Sahara[73]​[50]​ (posiblemente) hace 18 500 años.[74]​ En el sur y el centro de África, los inicios anteriores hace 17 000 y 17 500 años, respectivamente, pueden estar relacionados con el calentamiento antártico,[75]​[76]​ mientras que el lago Malaui parece haber estado bajo hasta hace unos 10 000 años.[77]​

Los altos niveles de los lagos ocurrieron en las montañas Jebel Marra y Tibesti hace entre 15 000 y 14 000 años[78]​ y la etapa más joven de glaciación en las montañas del Alto Atlas tuvo lugar al mismo tiempo que el período húmedo africano temprano.[79]​ Hace unos 14 500 años, comenzaron a aparecer lagos en las zonas áridas.[80]​

Inicio

El período húmedo comenzó hace unos 15 000[75]​[81]​-14 500 años.[23]​ El inicio del período húmedo tuvo lugar casi simultáneamente en todo el norte de y África tropical,[82]​ con impactos hasta Santo Antão en Cabo Verde.[83]​[84]​ En Arabia, las condiciones de humedad aparentemente tardaron unos dos milenios en avanzar hacia el norte,[85]​[86]​ un avance gradual está respaldado por datos tefrocronológicos.[87]​

El lago Victoria reapareció y se desbordó;[80]​ lago Alberto también se desbordó en el Nilo Blanco[78]​ hace 15 000-14 500 años[58]​ y también lo hizo el lago Tana, en el Nilo Azul.[78]​ El Nilo Blanco inundó parte de su valle[88]​ y se reconectó con el Nilo principal.[81]​ En Egipto se produjeron inundaciones generalizadas por el "Nilo Salvaje";[78]​ este período del "Nilo salvaje"[89]​ condujo a las mayores inundaciones registradas en este río,[62]​ sedimentación en las llanuras aluviales,[90]​ y probablemente también afectó a las poblaciones humanas a lo largo del río.[91]​ Incluso antes, hace entre 17 000 y 16 800 años, el agua de deshielo de los glaciares de Etiopía, que se estaban retirando en ese momento, puede haber comenzado a aumentar el flujo de agua y sedimentos en el Nilo.[92]​ En el Rift de África Oriental, los niveles de agua en los lagos comenzaron a aumentar en unos 15 500/[93]​15 000-12 000 años atrás;[94]​ el lago Kivu comenzó a desbordarse en el lago Tanganica hace unos 10 500 años.[95]​

Casi al mismo tiempo que comenzó el PHA, el clima glacial frío en Europa asociado con el evento 1 de Heinrich terminó[80]​ con el cambio climático hasta Australasia.[78]​ Un calentamiento y retroceso del hielo marino alrededor de la Antártida coincide con el inicio del período húmedo africano,[96]​ aunque la reversión del frío antártico también cae en este tiempo[76]​ y puede relacionarse con un intervalo de sequía registrado en el Golfo de Guinea.[97]​

Causas

El período húmedo africano fue causado por un monzón más fuerte de África Occidental[98]​ dirigido por cambios en la radiación solar y en la retroalimentación del albedo.[14]​ Estos conducen a una mayor importación de humedad tanto desde el Atlántico ecuatorial hacia África Occidental, como desde el Atlántico Norte y el Mar Mediterráneo hacia las costas mediterráneas de África.[99]​[100]​ Hubo interacciones complejas con la circulación atmosférica de los extratrópicos y entre la humedad proveniente del Océano Atlántico y el Océano Índico,[101]​ y una mayor superposición entre las áreas humedecidas por el monzón y las humedecidas por ciclones extratropicales.[102]​

Los modelos climáticos indican que los cambios de un Sahara seco a uno verde y viceversa tienen un comportamiento de umbral, y el cambio se produce una vez que se supera un cierto nivel de insolación;[103]​ del mismo modo, una caída gradual de la insolación a menudo conduce a una transición repentina de regreso a un Sahara seco.[104]​ Esto se debe a varios procesos de retroalimentación que están en funcionamiento,[17]​ y en los modelos climáticos a menudo hay más de un estado estable de clima-vegetación.[105]​ La temperatura de la superficie del mar y los cambios de gases de efecto invernadero sincronizaron el comienzo del PHA en África.[82]​

Cambios orbitales

 
Ciclos de Milankovich durante el último millón de años

El período húmedo africano se ha explicado por el aumento de la insolación durante el verano del hemisferio norte.[17]​ Debido a la precesión, la estación en la que la Tierra pasa más cerca del Sol en su órbita elíptica, el perihelio, cambia, y la insolación máxima de verano ocurre durante el verano del hemisferio norte.[106]​ Hace entre 11 000 y 10 000 años, la Tierra atravesó el perihelio en el momento del solsticio de verano, aumentando la cantidad de radiación solar en aproximadamente un 8%,[23]​ lo que resultó en que el monzón africano se hiciera más fuerte y se extendiera más al norte.[107]​ Hace entre 15 000 y 5000 años, la insolación del verano era al menos un 4% más alta que en la actualidad.[26]​ La oblicuidad también disminuyó durante el Holoceno,[108]​ pero el efecto de los cambios de oblicuidad en el clima se centra en las latitudes altas y su influencia en el monzón no está clara.[109]​

Durante el verano, la calefacción solar es más fuerte sobre la tierra del norte de África que sobre el océano, formando una baja presión de área que extrae el aire húmedo y la precipitación[23]​ desde el océano Atlántico.[110]​ Este efecto se vio reforzado por el aumento de la insolación del verano,[111]​[112]​ lo que llevó a un monzón más fuerte que también llegó más al norte.[108]​ Los efectos de estos cambios circulatorios llegaron hasta los subtrópicos.[16]​

La oblicuidad y la precesión son responsables de dos de los ciclos de Milankovich más importantes y son responsables no sólo del inicio y el cese de las edades de hielo[113]​ sino también de las variaciones de la intensidad de los monzones.[109]​ Se espera que los monzones del hemisferio sur tengan la respuesta opuesta a los monzones del hemisferio norte a la precesión, ya que los cambios de insolación se invierten; esta observación está corroborada por datos de América del Sur.[114]​ El cambio de precesión aumentó la estacionalidad en el hemisferio norte mientras que la disminuyó en el hemisferio sur.[108]​

Comentarios de Albedo

Véase también: Efectos de la superficie terrestre sobre el clima

Según el modelo climático,[1]​ los cambios orbitales por sí mismos no pueden aumentar la precipitación sobre África lo suficiente como para explicar la formación de los grandes lagos del desierto, como 330 000 kilómetros cuadrados (130 000 millas cuadradas) el lago Chad[16]​ o la expansión hacia el norte de vegetación[115]​[116]​[108]​ a menos que se tengan en cuenta los cambios en la superficie del océano y la tierra.[17]​

La disminución del albedo resultante de los cambios en la vegetación es un factor importante en el aumento de las precipitaciones.[16]​ Específicamente, el aumento de las precipitaciones aumenta la cantidad de vegetación; la vegetación absorbe más luz solar y, por lo tanto, hay más energía disponible para el monzón. Además, la evapotranspiración de la vegetación agrega más humedad, aunque este efecto es menos pronunciado que el efecto albedo.[42]​ Los flujos de calor en el suelo y la evaporación también son alterados por la vegetación.[117]​

La menor generación de polvo de un Sahara más húmedo influye en el clima[118]​ al reducir la cantidad de luz absorbida por el polvo y también al modificar las propiedades de las nubes, haciéndolas menos reflectantes y más eficientes para inducir la precipitación.[1]​[119]​[120]​ En los modelos climáticos, las cantidades reducidas de polvo en la troposfera junto con los cambios en la vegetación pueden[121]​[122]​ a menudo, pero no siempre, explicar la expansión del monzón hacia el norte.[123]​ Sin embargo, no existe un acuerdo universal sobre los efectos del polvo en las precipitaciones en el Sahel.[1]​

Además de los cambios en las precipitaciones brutas, los cambios en la estacionalidad de las precipitaciones, como la duración de las estaciones secas, deben tenerse en cuenta al evaluar los efectos del cambio climático en la vegetación,[124]​ así como los efectos fertilizantes del aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera.[117]​

Otras fuentes de cambios de albedo:

  • Los cambios en las propiedades del suelo provocan cambios en el monzón; la sustitución de suelos desérticos por suelos arcillosos produce un aumento de las precipitaciones[125]​ y los suelos húmedos[117]​ o que contienen materia orgánica reflejan menos luz solar y aceleran el proceso de humectación.[1]​ Los cambios en la arena del desierto también modifican el albedo.[117]​
  • Los cambios de albedo causados ​​por lagos y humedales[14]​ pueden alterar la precipitación en los modelos climáticos.[125]​

Cambios en la zona de convergencia intertropical

Los extratrópicos más cálidos durante el verano pueden haber atraído la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) hacia el norte,[121]​ lo que ha provocado cambios en las precipitaciones.[126]​ Las temperaturas de la superficie del mar frente al norte de África se calentaron debido a los efectos orbitales ya los vientos alisios más débiles, lo que provocó un movimiento hacia el norte de la ZCIT y un aumento de los gradientes de humedad entre la tierra y el mar.[42]​ Dos gradientes de temperatura, uno entre un Atlántico más frío durante la primavera y un continente africano que ya se está calentando, el otro entre temperaturas más cálidas al norte de los 10° de latitud y más frías al sur, pueden haber contribuido a este cambio.[127]​ En África oriental, los cambios en la ZCIT tuvieron un efecto relativamente pequeño sobre los cambios en las precipitaciones.[128]​[129]​ La posición anterior de la ZCIT ​​en Arabia también es controvertida.[130]​

Cambios en las precipitaciones de África oriental

El período húmedo africano que tuvo lugar en África oriental parece haber sido causado por diferentes mecanismos.[131]​ Entre los mecanismos propuestos se encuentran la disminución de la estacionalidad de las precipitaciones[132]​ debido al aumento de las precipitaciones en la estación seca,[133]​ acortamiento de la estación seca, aumento de las precipitaciones[134]​ y mayor afluencia de humedad de los océanos Atlántico e Índico. La entrada de humedad del Atlántico fue provocada en parte por un monzón más fuerte de África Occidental e India, lo que quizás explica por qué los efectos del PHA se extendieron al hemisferio sur.[128]​[135]​ El comportamiento de los vientos alisios del este no está claro; el aumento del transporte de humedad por los vientos alisios del este puede haber ayudado al desarrollo del PHA pero,[98]​ alternativamente, puede haber ocurrido un monzón indio más fuerte que aleja los vientos del este de África oriental.[136]​

Es posible que hayan contribuido cambios en la frontera aérea del Congo[137]​ o una mayor convergencia a lo largo de esta frontera;[134]​[137]​ la frontera aérea del Congo se habría desplazado hacia el este por los fuertes vientos del oeste[135]​ dirigidos por una presión atmosférica más baja sobre el norte de África,[138]​ permitiendo que la humedad adicional del Atlántico llegara al este de África.[139]​ Las partes de África Oriental que se aislaron de la humedad del Atlántico no se volvieron significativamente más húmedas durante el PHA,[140]​ aunque en un sitio en Somalia la estacionalidad de las precipitaciones puede[141]​ o no haber disminuido.[142]​

Varios factores contribuyentes pueden haber llevado al aumento de la humedad en África Oriental, y no todos estaban necesariamente operando simultáneamente durante el PHA.[143]​[144]​ Se ha puesto en duda que el "período húmedo africano" llegó a esta parte de África.[145]​ Por último, el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero puede haber estado involucrado en la dirección de la aparición del PHA en el sudeste de África tropical;[146]​ allí, se esperaría que los cambios orbitales conduzcan a variaciones climáticas opuestas a las del hemisferio norte.[147]​ El patrón de cambios de humedad en el sudeste de África es complejo.[148]​

Factores adicionales

  • El cambio climático en las latitudes del extremo norte puede haber contribuido al inicio del PHA.[98]​ La contracción de las capas de hielo escandinavo y Laurentino ocurrió al principio,[117]​ y en los modelos climáticos, a menudo se requiere un retroceso de las capas de hielo para simular el período húmedo.[149]​ Su existencia también podría explicar por qué el PHA no comenzó inmediatamente con el pico de insolación temprano, ya que las capas de hielo aún existentes habrían enfriado el clima.[150]​
  • Los cambios de temperatura de la superficie del mar en el Atlántico influyen en el monzón africano[98]​ y pueden haber influido en la aparición del PHA. Los vientos alisios más débiles y una mayor insolación conducirían a temperaturas de la superficie del mar más cálidas, aumentando las precipitaciones al aumentar los gradientes de humedad entre la tierra y el mar.[42]​ También estuvieron involucrados cambios en los gradientes de temperatura del Atlántico Norte.[110]​
  • El calentamiento del mar Mediterráneo aumenta la cantidad de precipitaciones del Sahel; este efecto es responsable del reciente aumento antropogénico de las precipitaciones en el Sahel mediado por el calentamiento global.[1]​ Las temperaturas más cálidas de la superficie del mar también podrían explicar el aumento de precipitación registrado en el Mediterráneo durante el PHA.[130]​
  • El aumento de las precipitaciones durante el invierno se correlaciona con una mayor extensión espacial de las precipitaciones mediterráneas y podría haber ayudado al establecimiento del PHA, especialmente en el norte de África,[151]​[152]​[153]​ norte de Egipto,[154]​ alrededor del norte del Mar Rojo,[155]​ en Tibesti[156]​[157]​ y en el norte de Arabia[130]​ y generalmente en latitudes más altas donde el monzón no llegó.[127]​ Esta precipitación puede haberse extendido a otras partes del Sahara; esto habría llevado a que las áreas de precipitación de verano e invierno se superpusieran[158]​ y el área seca entre las zonas climáticas influenciadas por los vientos del oeste y los monzones se vuelve más húmeda o desaparece por completo.[159]​ Dichos cambios en las precipitaciones derivadas del Mediterráneo pueden estar correlacionados con cambios en las Oscilaciones del Atlántico Norte y Ártico.[151]​
  • La vaguada mediada por el transporte hacia el norte de la humedad durante el otoño y también se ha propuesto la primavera para explicar el aumento de la precipitación y su subestimación por modelos climáticos.[14]​ En un modelo climático, el aumento del transporte de humedad hacia el norte por tales depresiones aumenta las precipitaciones otoñales en el Sahara, especialmente a mediados del Holoceno y cuando el clima ya es más húmedo de lo habitual allí.[160]​
  • Los anticiclones subtropicales más débiles se propusieron como explicación durante los años setenta y ochenta.[161]​
  • En regiones montañosas como el campo volcánico de Meidob, las temperaturas frías después del último máximo glacial pueden haber reducido la evaporación y, por lo tanto, permitido un inicio temprano de la humedad.[162]​
  • Los cambios en el campo geomagnético de la Tierra pueden estar relacionados con los cambios de humedad.[163]​
  • El aumento del suministro de humedad de lagos más grandes como el lago Megachad puede haber aumentado la precipitación, aunque este efecto probablemente no sea adecuado para explicar todo el PHA.[164]​ Se ha atribuido un papel similar a los extensos humedales, drenajes y lagos del Sahara Oriental[165]​ y al ecosistema en general.[166]​
  • Dos vientos de gran altura, el chorro del este africano y el chorro tropical del este modulan los flujos de aire atmosférico sobre África y, por lo tanto, también la cantidad de precipitación; el chorro tropical del este proviene de la India y funciona con gradientes de temperatura entre los trópicos[43]​ y los subtrópicos, mientras que el African Easterly Jet funciona con gradientes de temperatura en el Sahel.[167]​ Un monzón de África occidental más fuerte resultó en un chorro del este africano más débil y por lo tanto disminuyó el transporte de humedad fuera de África.[135]​
  • El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico puede haber jugado un papel en la activación del PHA,[135]​ especialmente su extensión a través del ecuador,[168]​ así como su reanudación después del evento 1 de Dryas Reciente y Heinrich a través del aumento de la temperatura de la superficie del mar.[169]​
  • En algunas partes del Sahara, el aumento del suministro de agua de las regiones montañosas puede haber contribuido al desarrollo de condiciones húmedas.[170]​[171]​
  • Los bosques más grandes en Eurasia pueden haber llevado a un desplazamiento hacia el norte de la ZCIT.[172]​
  • Otros mecanismos propuestos incluyen la convección que ocurre por encima de la capa límite atmosférica,[173]​ aumento de los flujos de calor latente,[119]​ baja presión en el noroeste de África que atrae humedad al Sahara,[174]​ cambios en los ciclos solares[175]​ y fenómenos complejos de flujo atmosférico.[176]​

Efectos

 
Vegetación y cuerpos de agua en el Eemiano (abajo) y el Holoceno (arriba)

El período húmedo africano se extendió por el Sahara, así como por el este,[29]​ sureste y ecuatorial de África. En general, los bosques se expandieron por el continente.[177]​ Un episodio húmedo similar tuvo lugar en las Américas tropicales, China, Asia,[178]​[179]​[25]​[42]​[180]​ India,[181]​ la región de Makran,[182]​ el Medio Oriente y la Península arábiga[178]​[179]​[25]​[42]​[180]​ y parece relacionarse con el mismo forzamiento orbital que el PHA.[178]​ Un episodio monzónico del Holoceno temprano se extendió hasta el desierto de Mojave en América del Norte.[183]​ En contraste, se registra un episodio más seco en gran parte de América del Sur, donde el lago Titicaca, el lago Junín, la descarga del río Amazonas y la disponibilidad de agua en Atacama fueron menores.[184]​

Aumentó la descarga de los ríos Congo, Níger,[185]​ Nilo,[186]​ Ntem,[187]​ Rufiji,[188]​ y Sanaga.[185]​ La escorrentía de Argelia,[189]​ África ecuatorial, el noreste de África y el Sahara occidental también fue mayor.[190]​ Los cambios en la morfología de los sistemas fluviales y sus llanuras aluviales se produjeron en respuesta al aumento de la descarga,[76]​[187]​ y el río Senegal rompió las dunas y volvió a entrar en el Océano Atlántico.[65]​

Flora y fauna del Sahara

Durante el período húmedo africano, lagos, ríos, humedales y vegetación, incluidos pastos y árboles, cubrieron el Sahara y el Sahel[111]​[191]​[107]​ creando un "Sahara verde"[192]​ con una cubierta terrestre que no tiene análogos modernos.[193]​ La evidencia incluye datos de polen, sitios arqueológicos, evidencia de actividad de fauna como diatomeas, mamíferos, ostrácodos, reptiles y caracoles, valles de ríos enterrados, esteras ricas en materia orgánica, lutitas, evaporitas como también travertinos y tobas depositadas en ambientes subacuáticos.[24]​

 
Una sabana actual, parque nacional Tarangire, Tanzania

La cubierta vegetal se extendió luego sobre casi todo el Sahara[23]​ y consistió en una sabana de hierba abierta con arbustos y árboles.[110]​[194]​ En general, la vegetación se expandió hacia el norte[25]​ a 27-30° de latitud norte en África Occidental[195]​[10]​ con un límite del Sahel en aproximadamente 23° norte,[28]​ ya que el Sahara estaba poblado por plantas que hoy en día ocurren a menudo a unos 400-600 kilómetros (250-370 millas)[196]​[197]​ más al sur.[198]​ El movimiento de la vegetación hacia el norte tomó algún tiempo y algunas especies de plantas se movieron más rápido que otras.[199]​ Las plantas que rinden la fijación de carbono C3 se hicieron más comunes[200]​ y el régimen de incendios de la vegetación cambió.[201]​

Los bosques y plantas de los trópicos húmedos se concentraron alrededor de lagos y ríos.[202]​ El paisaje durante el PHA se ha descrito como un mosaico entre varios tipos de vegetación de origen semidesértico y húmedo[203]​ en lugar de un simple desplazamiento de especies de plantas hacia el norte,[204]​ y persistieron algunas comunidades de vegetación marrón o amarilla.[1]​ Los datos de polen a menudo muestran un predominio de los pastos sobre los árboles de los trópicos húmedos.[10]​ El árbol Lophira alata y otros pueden haberse extendido fuera de los bosques africanos durante el PHA,[205]​ y las plantas Lactuca pueden haberse dividido en dos especies bajo los efectos del PHA y otros cambios climáticos en África durante el Holoceno.[206]​

El clima del Sahara no se volvió del todo homogéneo; sus partes centro-orientales eran probablemente más secas que los sectores occidental y central[207]​ y el mar de arena de Libia todavía era un desierto[1]​ aunque las áreas desérticas puras se retiraron o se volvieron áridas/semiáridas.[208]​ Puede haber existido un cinturón árido al norte de los 22° de latitud,[209]​ o la vegetación[115]​ y el monzón africano podría haber alcanzado los 28-31° de latitud norte;[210]​ en condiciones generales entre 21° y 28° de latitud norte son poco conocidas.[211]​ Las áreas secas pueden haber persistido en las sombras de la lluvia de montañas y podría haber soportado vegetación de clima árido, lo que explica la presencia de su polen en núcleos de sedimentos.[212]​ Además, las gradaciones norte-sur en los patrones de vegetación se han reconstruido a partir de datos de carbón y polen.[213]​

Los fósiles registran cambios en la fauna animal del Sahara.[214]​ Esta fauna incluía antílopes,[23]​ babuinos, ratas de caña,[215]​ bagres,[216]​[217]​ almejas,[218]​ cormoranes,[219]​ cocodrilos,[23]​ elefantes,[220]​ ranas,[221]​ gacelas,[220]​ jirafas,[23]​ alcélafo,[216]​[222]​ liebres,[220]​ hipopótamos,[216]​[222]​ moluscos, perchas del Nilo,[223]​ pelícanos,[224]​ rinocerontes,[215]​ águilas culebras,[219]​ serpientes,[221]​ tilapia,[218]​ sapos,[221]​ tortugas[216]​ y muchos más animales,[225]​ y en Egipto se observaron hienas manchadas, jabalíes, búfalos de agua, ñus y cebras.[226]​ Las aves adicionales incluyen cuervo de cuello marrón, focha, gallina de agua común, zampullín crestado, ibis lustroso, ratonero de patas largas, tórtola, ganso de espuelas y pato copetudo.[227]​ En el Sahara vivían grandes rebaños de animales.[228]​ Algunos animales se expandieron por todo el desierto, mientras que otros se limitaron a lugares con aguas profundas.[223]​ Los primeros períodos húmedos en el Sahara pueden haber permitido que las especies cruzaran el ahora desierto.[209]​ Una reducción en los pastizales abiertos al comienzo del PHA puede explicar un cuello de botella en la población de guepardos al comienzo del período húmedo,[229]​ mientras que el período húmedo condujo a la expansión de algunas poblaciones animales, como el ratón de Hubert.[230]​

Véase también

  • Teoría de la bomba del Sahara

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Agosto 05, 2021
periodo, húmedo, África, período, húmedo, africano, también, conocido, otros, nombres, período, climático, África, durante, épocas, geológicas, pleistoceno, tardío, holoceno, cuando, norte, África, más, húmedo, cobertura, gran, parte, desierto, sahara, pastos,. El periodo humedo africano PHA tambien conocido por otros nombres es un periodo climatico en Africa durante las epocas geologicas del Pleistoceno tardio y del Holoceno cuando el norte de Africa era mas humedo que hoy La cobertura de gran parte del desierto del Sahara por pastos arboles y lagos fue causada por cambios en la orbita de la Tierra alrededor del Sol cambios en la vegetacion y el polvo en el Sahara que fortalecieron el monzon africano y aumento de los gases de efecto invernadero lo que puede implicar que el calentamiento global antropogenico podria resultar en una contraccion del desierto del Sahara El Sahara no fue un desierto durante el periodo humedo africano En cambio la mayor parte del norte de Africa estaba cubierta por cesped arboles y lagos Durante el ultimo maximo glacial el Sahara contenia extensos campos de dunas y estaba mayormente deshabitado Era mucho mas grande que hoy pero sus lagos y rios como el lago Victoria y el Nilo Blanco estaban secos o en niveles bajos El periodo humedo comenzo hace unos 14 600 14 500 anos al final del Evento Heinrich simultaneamente con el calentamiento de Bolling Allerod Se formaron o expandieron rios y lagos como el lago Chad los glaciares crecieron en el monte Kilimanjaro y el Sahara retrocedio Ocurrieron dos grandes fluctuaciones secas durante el Dryas Reciente y el corto evento del 8200 a C El periodo humedo africano termino hace 6000 5000 anos durante el periodo frio de la Oscilacion de Piora Si bien algunas pruebas apuntan a un final hace 5500 anos en el Sahel Arabia y Africa Oriental el periodo parece haber tenido lugar en varios pasos como el evento del 4200 a C El PHA condujo a un asentamiento generalizado del Sahara y los desiertos arabes y tuvo un efecto profundo en las culturas africanas como el nacimiento de la civilizacion faraonica Vivieron como cazadores recolectores hasta la revolucion agricola y domesticaron ganado cabras y ovejas Dejaron sitios arqueologicos y artefactos como uno de los barcos mas antiguos del mundo y pinturas rupestres como las de la Cueva de los Nadadores y las Tadrart Acacus Los primeros periodos humedos en Africa se postularon despues del descubrimiento de estas pinturas rupestres en partes ahora inhospitas del Sahara Cuando termino el periodo los humanos abandonaron gradualmente el desierto en favor de regiones con suministros de agua mas seguros como el valle del Nilo y Mesopotamia donde dieron lugar a sociedades tempranas y complejas Indice 1 Historial de investigacion 1 1 Problemas de investigacion 1 2 Terminologia 2 Antecedentes y comienzo 2 1 Condiciones antes del periodo humano africano 2 2 Aumenta la humedad temprana 2 3 Inicio 3 Causas 3 1 Cambios orbitales 3 2 Comentarios de Albedo 3 3 Cambios en la zona de convergencia intertropical 3 4 Cambios en las precipitaciones de Africa oriental 3 5 Factores adicionales 4 Efectos 4 1 Flora y fauna del Sahara 5 Vease tambien 6 ReferenciasHistorial de investigacion EditarHerodoto en el 440 a C y Estrabon en el 23 d C discutieron la existencia de un Sahara mas verde aunque sus informes fueron cuestionados al principio debido a su naturaleza anecdotica En 1850 el investigador Heinrich Barth discutio la posibilidad de que el cambio climatico pasado condujera a un aumento de la humedad en el Sahara despues de descubrir petroglifos en el desierto de Murzuq y nuevos descubrimientos de petroglifos llevaron al explorador del desierto Laszlo Almasy a acunar el concepto de un Sahara Verde en la decada de 1930 Mas adelante en el siglo XX evidencia concluyente de un Sahara pasado mas verde la existencia de lagos 1 2 y los altos niveles de flujo del Nilo se informaron cada vez mas 3 y se reconocio que el Holoceno presento un periodo humedo en el Sahara 4 La idea de que los cambios en la orbita de la Tierra alrededor del Sol influyen en la fuerza de los monzones ya se avanzo en 1921 y aunque la descripcion original era en parte inexacta mas tarde se encontro evidencia generalizada de tales controles orbitales sobre el clima 1 Al principio se creia que los periodos humedos en Africa se correlacionan con etapas glaciales hipotesis pluvial antes de que la datacion por radiocarbono se generalizara 5 El desarrollo y la existencia del periodo humedo africano ha sido investigado con arqueologia modelos climaticos e indicadores paleoclimaticos 6 con sitios arqueologicos 7 dunas y depositos dejados por lagos depositos eolicos y cera de hojas en el mar y humedales que juegan un papel importante 2 8 El polen los depositos lacustres y los niveles anteriores de los lagos se han utilizado para estudiar los ecosistemas del periodo humedo africano 9 y de carbon vegetal y de la hoja impresiones se han utilizado para identificar cambios en la vegetacion 10 El tiempo de hace 6000 anos ha recibido especial atencion especialmente desde que ese periodo del PHA se ha utilizado como un experimento en el Proyecto de Intercomparacion de Modelado del Paleoclima 11 Problemas de investigacion Editar Si bien los cambios de precipitacion desde el ultimo ciclo glacial estan bien establecidos la magnitud y el momento de los cambios no estan claros 12 Dependiendo de como y donde se realicen las mediciones y reconstrucciones se han determinado diferentes fechas de inicio fechas de finalizacion duraciones 3 y niveles de precipitacion 13 para el periodo humedo africano 3 Las cantidades de precipitacion reconstruidas a partir de registros paleoclimaticos y simuladas mediante modelos climaticos a menudo son incompatibles entre si 14 en general la simulacion del Sahara Verde se considera un problema para los modelos del sistema Tierra 15 La erosion de sedimentos lacustres y los efectos del reservorio de carbono dificultan la fecha de cuando se secaron 16 Los cambios en la vegetacion por si mismos no necesariamente indican cambios en las precipitaciones ya que los cambios en la estacionalidad la composicion de las especies de plantas y los cambios en el uso de la tierra tambien influyen en los cambios en la vegetacion 17 Las proporciones de isotopos como la proporcion de hidrogeno deuterio que se han utilizado para reconstruir los valores de precipitacion pasados tambien estan bajo la influencia de varios efectos fisicos lo que complica su interpretacion 18 Terminologia Editar Los periodos humedos anteriores a veces se conocen como periodos humedos africanos 19 y se han definido varios periodos secos humedos para la region de Africa central 20 En general estos tipos de fluctuaciones climaticas entre periodos mas humedos y secos se conocen como pluviales e interpluviales respectivamente 21 Debido a que el PHA no afecto a toda Africa Williams et al 2019 recomendo que se elimine el termino 22 Antecedentes y comienzo EditarEl periodo humedo africano tuvo lugar a finales del Pleistoceno 23 y principios del Holoceno medio 24 y vio un aumento de las precipitaciones en el norte y oeste de Africa debido a una migracion hacia el norte del cinturon de lluvia tropical 17 25 El PHA es el cambio climatico mas profundo de las latitudes bajas durante los ultimos 100 000 anos 26 y se destaca dentro del Holoceno por lo demas relativamente estable desde el punto de vista climatico 27 Es parte del llamado optimo climatico del Holoceno durante el cual los veranos en el hemisferio norte eran mas calidos que en la actualidad 28 Liu y col 2017 29 subdividio el periodo humedo en un PHA I que duro hasta hace 8000 anos y un PHA II de 8000 anos en adelante 30 siendo el primero mas humedo que el segundo 31 El periodo humedo africano no fue la primera fase de este tipo existe evidencia de unos 230 periodos mas antiguos de Sahara verde periodo humedo que se remonta quizas a la primera aparicion del Sahara hace 7 8 millones de anos 1 por ejemplo durante la Etapa 5a y c del isotopo marino 32 Los periodos humedos anteriores parecen haber sido mas intensos que el PHA del Holoceno 33 34 incluido el periodo humedo Eemiano excepcionalmente intenso que proporciono las vias para que los primeros humanos cruzaran Arabia y el norte de Africa 35 y que junto con los periodos humedos posteriores se ha relacionado con la expansion de las poblaciones aterienses 36 Estos periodos humedos suelen estar asociados con los interglaciares mientras que los estadios glaciares se correlacionan con los periodos secos 19 El calentamiento de Bolling Allerod parece ser sincronico con el inicio del periodo humedo africano 37 38 39 asi como con el aumento de la humedad en Arabia 40 Posteriormente en la secuencia de Blytt Sernander el periodo humedo coincide con el periodo atlantico 41 Condiciones antes del periodo humano africano Editar Vegetacion africana durante el ultimo maximo glacial Durante el Ultimo Maximo Glacial el Sahara y el Sahel habian estado extremadamente secos 42 con menos precipitaciones que hoy 43 44 como se refleja en la extension de las capas de dunas y los niveles de agua en los lagos cerrados 42 El Sahara era mucho mas grande 45 extendiendose de 500 a 800 kilometros 310 a 500 millas mas al sur 46 una diferencia de 5 de latitud 47 Las dunas estaban activas mucho mas cerca del ecuador 46 48 y las selvas tropicales se habian retirado a favor de los paisajes afromontanos y de sabana a medida que disminuian las temperaturas las precipitaciones y la humedad 49 50 Hay poca evidencia a menudo equivoca de actividad humana en el Sahara o Arabia en ese momento lo que refleja su naturaleza mas seca 51 52 53 La aridez durante el Ultimo Maximo Glacial parece haber sido la consecuencia del clima mas frio y las capas de hielo polar mas grandes que apreto el cinturon monzonico hacia el ecuador y debilito el Monzon de Africa Occidental El ciclo del agua atmosferica y las circulaciones de Walker y Hadley tambien fueron mas debiles 54 Las fases secas excepcionales estan vinculadas a los eventos de Heinrich 55 cuando hay una gran cantidad de icebergs en el Atlantico norte 56 la descarga de grandes cantidades de estos icebergs entre 11 500 y 21 000 anos antes del presente coincidio con sequias en los subtropicos 57 Antes del inicio del PHA se cree que el lago Victoria Alberto Eduardo 58 Turkana 59 y los pantanos de Sudd se habian secado 60 El Nilo Blanco se habia convertido en un rio estacional 60 cuyo curso 61 junto con el del Nilo principal puede haber sido represado por dunas 62 El delta del Nilo estaba parcialmente seco con llanuras arenosas que se extendian entre los canales efimeros y el fondo marino expuesto y se convirtio en una fuente de arena para los ergios mas al este 63 Otros lagos de Africa como el lago Chad y el lago Tanganica tambien se habia reducido durante este tiempo 64 y tanto el rio Niger y el Rio Senegal se atrofian 65 Aumenta la humedad temprana Editar Si algunas partes del desierto como las tierras altas como las colinas del Mar Rojo fueron alcanzadas por los vientos del oeste 66 o los sistemas meteorologicos asociados con la corriente en chorro subtropical 67 y por lo tanto recibieron precipitaciones es controvertido Solo se apoya claramente para el Magreb en el noroeste de Africa 66 aunque el flujo del rio 48 formacion de terrazas 68 y el desarrollo del lago en las montanas Tibesti y Jebel Marra 69 70 y el flujo residual del Nilo pueden explicarse de este modo 71 Las tierras altas de Africa parecen haber sido menos afectadas por la sequia durante el ultimo maximo glacial 72 El final de la sequia glaciar ocurrio hace entre 17 000 y 11 000 anos 70 con un comienzo anterior observado en las montanas del Sahara 73 50 posiblemente hace 18 500 anos 74 En el sur y el centro de Africa los inicios anteriores hace 17 000 y 17 500 anos respectivamente pueden estar relacionados con el calentamiento antartico 75 76 mientras que el lago Malaui parece haber estado bajo hasta hace unos 10 000 anos 77 Los altos niveles de los lagos ocurrieron en las montanas Jebel Marra y Tibesti hace entre 15 000 y 14 000 anos 78 y la etapa mas joven de glaciacion en las montanas del Alto Atlas tuvo lugar al mismo tiempo que el periodo humedo africano temprano 79 Hace unos 14 500 anos comenzaron a aparecer lagos en las zonas aridas 80 Inicio Editar El periodo humedo comenzo hace unos 15 000 75 81 14 500 anos 23 El inicio del periodo humedo tuvo lugar casi simultaneamente en todo el norte de y Africa tropical 82 con impactos hasta Santo Antao en Cabo Verde 83 84 En Arabia las condiciones de humedad aparentemente tardaron unos dos milenios en avanzar hacia el norte 85 86 un avance gradual esta respaldado por datos tefrocronologicos 87 El lago Victoria reaparecio y se desbordo 80 lago Alberto tambien se desbordo en el Nilo Blanco 78 hace 15 000 14 500 anos 58 y tambien lo hizo el lago Tana en el Nilo Azul 78 El Nilo Blanco inundo parte de su valle 88 y se reconecto con el Nilo principal 81 En Egipto se produjeron inundaciones generalizadas por el Nilo Salvaje 78 este periodo del Nilo salvaje 89 condujo a las mayores inundaciones registradas en este rio 62 sedimentacion en las llanuras aluviales 90 y probablemente tambien afecto a las poblaciones humanas a lo largo del rio 91 Incluso antes hace entre 17 000 y 16 800 anos el agua de deshielo de los glaciares de Etiopia que se estaban retirando en ese momento puede haber comenzado a aumentar el flujo de agua y sedimentos en el Nilo 92 En el Rift de Africa Oriental los niveles de agua en los lagos comenzaron a aumentar en unos 15 500 93 15 000 12 000 anos atras 94 el lago Kivu comenzo a desbordarse en el lago Tanganica hace unos 10 500 anos 95 Casi al mismo tiempo que comenzo el PHA el clima glacial frio en Europa asociado con el evento 1 de Heinrich termino 80 con el cambio climatico hasta Australasia 78 Un calentamiento y retroceso del hielo marino alrededor de la Antartida coincide con el inicio del periodo humedo africano 96 aunque la reversion del frio antartico tambien cae en este tiempo 76 y puede relacionarse con un intervalo de sequia registrado en el Golfo de Guinea 97 Causas EditarEl periodo humedo africano fue causado por un monzon mas fuerte de Africa Occidental 98 dirigido por cambios en la radiacion solar y en la retroalimentacion del albedo 14 Estos conducen a una mayor importacion de humedad tanto desde el Atlantico ecuatorial hacia Africa Occidental como desde el Atlantico Norte y el Mar Mediterraneo hacia las costas mediterraneas de Africa 99 100 Hubo interacciones complejas con la circulacion atmosferica de los extratropicos y entre la humedad proveniente del Oceano Atlantico y el Oceano Indico 101 y una mayor superposicion entre las areas humedecidas por el monzon y las humedecidas por ciclones extratropicales 102 Los modelos climaticos indican que los cambios de un Sahara seco a uno verde y viceversa tienen un comportamiento de umbral y el cambio se produce una vez que se supera un cierto nivel de insolacion 103 del mismo modo una caida gradual de la insolacion a menudo conduce a una transicion repentina de regreso a un Sahara seco 104 Esto se debe a varios procesos de retroalimentacion que estan en funcionamiento 17 y en los modelos climaticos a menudo hay mas de un estado estable de clima vegetacion 105 La temperatura de la superficie del mar y los cambios de gases de efecto invernadero sincronizaron el comienzo del PHA en Africa 82 Cambios orbitales Editar Ciclos de Milankovich durante el ultimo millon de anos El periodo humedo africano se ha explicado por el aumento de la insolacion durante el verano del hemisferio norte 17 Debido a la precesion la estacion en la que la Tierra pasa mas cerca del Sol en su orbita eliptica el perihelio cambia y la insolacion maxima de verano ocurre durante el verano del hemisferio norte 106 Hace entre 11 000 y 10 000 anos la Tierra atraveso el perihelio en el momento del solsticio de verano aumentando la cantidad de radiacion solar en aproximadamente un 8 23 lo que resulto en que el monzon africano se hiciera mas fuerte y se extendiera mas al norte 107 Hace entre 15 000 y 5000 anos la insolacion del verano era al menos un 4 mas alta que en la actualidad 26 La oblicuidad tambien disminuyo durante el Holoceno 108 pero el efecto de los cambios de oblicuidad en el clima se centra en las latitudes altas y su influencia en el monzon no esta clara 109 Durante el verano la calefaccion solar es mas fuerte sobre la tierra del norte de Africa que sobre el oceano formando una baja presion de area que extrae el aire humedo y la precipitacion 23 desde el oceano Atlantico 110 Este efecto se vio reforzado por el aumento de la insolacion del verano 111 112 lo que llevo a un monzon mas fuerte que tambien llego mas al norte 108 Los efectos de estos cambios circulatorios llegaron hasta los subtropicos 16 La oblicuidad y la precesion son responsables de dos de los ciclos de Milankovich mas importantes y son responsables no solo del inicio y el cese de las edades de hielo 113 sino tambien de las variaciones de la intensidad de los monzones 109 Se espera que los monzones del hemisferio sur tengan la respuesta opuesta a los monzones del hemisferio norte a la precesion ya que los cambios de insolacion se invierten esta observacion esta corroborada por datos de America del Sur 114 El cambio de precesion aumento la estacionalidad en el hemisferio norte mientras que la disminuyo en el hemisferio sur 108 Comentarios de Albedo Editar Vease tambien Efectos de la superficie terrestre sobre el clima Segun el modelo climatico 1 los cambios orbitales por si mismos no pueden aumentar la precipitacion sobre Africa lo suficiente como para explicar la formacion de los grandes lagos del desierto como 330 000 kilometros cuadrados 130 000 millas cuadradas el lago Chad 16 o la expansion hacia el norte de vegetacion 115 116 108 a menos que se tengan en cuenta los cambios en la superficie del oceano y la tierra 17 La disminucion del albedo resultante de los cambios en la vegetacion es un factor importante en el aumento de las precipitaciones 16 Especificamente el aumento de las precipitaciones aumenta la cantidad de vegetacion la vegetacion absorbe mas luz solar y por lo tanto hay mas energia disponible para el monzon Ademas la evapotranspiracion de la vegetacion agrega mas humedad aunque este efecto es menos pronunciado que el efecto albedo 42 Los flujos de calor en el suelo y la evaporacion tambien son alterados por la vegetacion 117 La menor generacion de polvo de un Sahara mas humedo influye en el clima 118 al reducir la cantidad de luz absorbida por el polvo y tambien al modificar las propiedades de las nubes haciendolas menos reflectantes y mas eficientes para inducir la precipitacion 1 119 120 En los modelos climaticos las cantidades reducidas de polvo en la troposfera junto con los cambios en la vegetacion pueden 121 122 a menudo pero no siempre explicar la expansion del monzon hacia el norte 123 Sin embargo no existe un acuerdo universal sobre los efectos del polvo en las precipitaciones en el Sahel 1 Ademas de los cambios en las precipitaciones brutas los cambios en la estacionalidad de las precipitaciones como la duracion de las estaciones secas deben tenerse en cuenta al evaluar los efectos del cambio climatico en la vegetacion 124 asi como los efectos fertilizantes del aumento de las concentraciones de dioxido de carbono en la atmosfera 117 Otras fuentes de cambios de albedo Los cambios en las propiedades del suelo provocan cambios en el monzon la sustitucion de suelos deserticos por suelos arcillosos produce un aumento de las precipitaciones 125 y los suelos humedos 117 o que contienen materia organica reflejan menos luz solar y aceleran el proceso de humectacion 1 Los cambios en la arena del desierto tambien modifican el albedo 117 Los cambios de albedo causados por lagos y humedales 14 pueden alterar la precipitacion en los modelos climaticos 125 Cambios en la zona de convergencia intertropical Editar Los extratropicos mas calidos durante el verano pueden haber atraido la Zona de Convergencia Intertropical ZCIT hacia el norte 121 lo que ha provocado cambios en las precipitaciones 126 Las temperaturas de la superficie del mar frente al norte de Africa se calentaron debido a los efectos orbitales ya los vientos alisios mas debiles lo que provoco un movimiento hacia el norte de la ZCIT y un aumento de los gradientes de humedad entre la tierra y el mar 42 Dos gradientes de temperatura uno entre un Atlantico mas frio durante la primavera y un continente africano que ya se esta calentando el otro entre temperaturas mas calidas al norte de los 10 de latitud y mas frias al sur pueden haber contribuido a este cambio 127 En Africa oriental los cambios en la ZCIT tuvieron un efecto relativamente pequeno sobre los cambios en las precipitaciones 128 129 La posicion anterior de la ZCIT en Arabia tambien es controvertida 130 Cambios en las precipitaciones de Africa oriental Editar El periodo humedo africano que tuvo lugar en Africa oriental parece haber sido causado por diferentes mecanismos 131 Entre los mecanismos propuestos se encuentran la disminucion de la estacionalidad de las precipitaciones 132 debido al aumento de las precipitaciones en la estacion seca 133 acortamiento de la estacion seca aumento de las precipitaciones 134 y mayor afluencia de humedad de los oceanos Atlantico e Indico La entrada de humedad del Atlantico fue provocada en parte por un monzon mas fuerte de Africa Occidental e India lo que quizas explica por que los efectos del PHA se extendieron al hemisferio sur 128 135 El comportamiento de los vientos alisios del este no esta claro el aumento del transporte de humedad por los vientos alisios del este puede haber ayudado al desarrollo del PHA pero 98 alternativamente puede haber ocurrido un monzon indio mas fuerte que aleja los vientos del este de Africa oriental 136 Es posible que hayan contribuido cambios en la frontera aerea del Congo 137 o una mayor convergencia a lo largo de esta frontera 134 137 la frontera aerea del Congo se habria desplazado hacia el este por los fuertes vientos del oeste 135 dirigidos por una presion atmosferica mas baja sobre el norte de Africa 138 permitiendo que la humedad adicional del Atlantico llegara al este de Africa 139 Las partes de Africa Oriental que se aislaron de la humedad del Atlantico no se volvieron significativamente mas humedas durante el PHA 140 aunque en un sitio en Somalia la estacionalidad de las precipitaciones puede 141 o no haber disminuido 142 Varios factores contribuyentes pueden haber llevado al aumento de la humedad en Africa Oriental y no todos estaban necesariamente operando simultaneamente durante el PHA 143 144 Se ha puesto en duda que el periodo humedo africano llego a esta parte de Africa 145 Por ultimo el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero puede haber estado involucrado en la direccion de la aparicion del PHA en el sudeste de Africa tropical 146 alli se esperaria que los cambios orbitales conduzcan a variaciones climaticas opuestas a las del hemisferio norte 147 El patron de cambios de humedad en el sudeste de Africa es complejo 148 Factores adicionales Editar El cambio climatico en las latitudes del extremo norte puede haber contribuido al inicio del PHA 98 La contraccion de las capas de hielo escandinavo y Laurentino ocurrio al principio 117 y en los modelos climaticos a menudo se requiere un retroceso de las capas de hielo para simular el periodo humedo 149 Su existencia tambien podria explicar por que el PHA no comenzo inmediatamente con el pico de insolacion temprano ya que las capas de hielo aun existentes habrian enfriado el clima 150 Los cambios de temperatura de la superficie del mar en el Atlantico influyen en el monzon africano 98 y pueden haber influido en la aparicion del PHA Los vientos alisios mas debiles y una mayor insolacion conducirian a temperaturas de la superficie del mar mas calidas aumentando las precipitaciones al aumentar los gradientes de humedad entre la tierra y el mar 42 Tambien estuvieron involucrados cambios en los gradientes de temperatura del Atlantico Norte 110 El calentamiento del mar Mediterraneo aumenta la cantidad de precipitaciones del Sahel este efecto es responsable del reciente aumento antropogenico de las precipitaciones en el Sahel mediado por el calentamiento global 1 Las temperaturas mas calidas de la superficie del mar tambien podrian explicar el aumento de precipitacion registrado en el Mediterraneo durante el PHA 130 El aumento de las precipitaciones durante el invierno se correlaciona con una mayor extension espacial de las precipitaciones mediterraneas y podria haber ayudado al establecimiento del PHA especialmente en el norte de Africa 151 152 153 norte de Egipto 154 alrededor del norte del Mar Rojo 155 en Tibesti 156 157 y en el norte de Arabia 130 y generalmente en latitudes mas altas donde el monzon no llego 127 Esta precipitacion puede haberse extendido a otras partes del Sahara esto habria llevado a que las areas de precipitacion de verano e invierno se superpusieran 158 y el area seca entre las zonas climaticas influenciadas por los vientos del oeste y los monzones se vuelve mas humeda o desaparece por completo 159 Dichos cambios en las precipitaciones derivadas del Mediterraneo pueden estar correlacionados con cambios en las Oscilaciones del Atlantico Norte y Artico 151 La vaguada mediada por el transporte hacia el norte de la humedad durante el otono y tambien se ha propuesto la primavera para explicar el aumento de la precipitacion y su subestimacion por modelos climaticos 14 En un modelo climatico el aumento del transporte de humedad hacia el norte por tales depresiones aumenta las precipitaciones otonales en el Sahara especialmente a mediados del Holoceno y cuando el clima ya es mas humedo de lo habitual alli 160 Los anticiclones subtropicales mas debiles se propusieron como explicacion durante los anos setenta y ochenta 161 En regiones montanosas como el campo volcanico de Meidob las temperaturas frias despues del ultimo maximo glacial pueden haber reducido la evaporacion y por lo tanto permitido un inicio temprano de la humedad 162 Los cambios en el campo geomagnetico de la Tierra pueden estar relacionados con los cambios de humedad 163 El aumento del suministro de humedad de lagos mas grandes como el lago Megachad puede haber aumentado la precipitacion aunque este efecto probablemente no sea adecuado para explicar todo el PHA 164 Se ha atribuido un papel similar a los extensos humedales drenajes y lagos del Sahara Oriental 165 y al ecosistema en general 166 Dos vientos de gran altura el chorro del este africano y el chorro tropical del este modulan los flujos de aire atmosferico sobre Africa y por lo tanto tambien la cantidad de precipitacion el chorro tropical del este proviene de la India y funciona con gradientes de temperatura entre los tropicos 43 y los subtropicos mientras que el African Easterly Jet funciona con gradientes de temperatura en el Sahel 167 Un monzon de Africa occidental mas fuerte resulto en un chorro del este africano mas debil y por lo tanto disminuyo el transporte de humedad fuera de Africa 135 El aumento de las concentraciones de dioxido de carbono atmosferico puede haber jugado un papel en la activacion del PHA 135 especialmente su extension a traves del ecuador 168 asi como su reanudacion despues del evento 1 de Dryas Reciente y Heinrich a traves del aumento de la temperatura de la superficie del mar 169 En algunas partes del Sahara el aumento del suministro de agua de las regiones montanosas puede haber contribuido al desarrollo de condiciones humedas 170 171 Los bosques mas grandes en Eurasia pueden haber llevado a un desplazamiento hacia el norte de la ZCIT 172 Otros mecanismos propuestos incluyen la conveccion que ocurre por encima de la capa limite atmosferica 173 aumento de los flujos de calor latente 119 baja presion en el noroeste de Africa que atrae humedad al Sahara 174 cambios en los ciclos solares 175 y fenomenos complejos de flujo atmosferico 176 Efectos Editar Vegetacion y cuerpos de agua en el Eemiano abajo y el Holoceno arriba El periodo humedo africano se extendio por el Sahara asi como por el este 29 sureste y ecuatorial de Africa En general los bosques se expandieron por el continente 177 Un episodio humedo similar tuvo lugar en las Americas tropicales China Asia 178 179 25 42 180 India 181 la region de Makran 182 el Medio Oriente y la Peninsula arabiga 178 179 25 42 180 y parece relacionarse con el mismo forzamiento orbital que el PHA 178 Un episodio monzonico del Holoceno temprano se extendio hasta el desierto de Mojave en America del Norte 183 En contraste se registra un episodio mas seco en gran parte de America del Sur donde el lago Titicaca el lago Junin la descarga del rio Amazonas y la disponibilidad de agua en Atacama fueron menores 184 Aumento la descarga de los rios Congo Niger 185 Nilo 186 Ntem 187 Rufiji 188 y Sanaga 185 La escorrentia de Argelia 189 Africa ecuatorial el noreste de Africa y el Sahara occidental tambien fue mayor 190 Los cambios en la morfologia de los sistemas fluviales y sus llanuras aluviales se produjeron en respuesta al aumento de la descarga 76 187 y el rio Senegal rompio las dunas y volvio a entrar en el Oceano Atlantico 65 Flora y fauna del Sahara Editar Durante el periodo humedo africano lagos rios humedales y vegetacion incluidos pastos y arboles cubrieron el Sahara y el Sahel 111 191 107 creando un Sahara verde 192 con una cubierta terrestre que no tiene analogos modernos 193 La evidencia incluye datos de polen sitios arqueologicos evidencia de actividad de fauna como diatomeas mamiferos ostracodos reptiles y caracoles valles de rios enterrados esteras ricas en materia organica lutitas evaporitas como tambien travertinos y tobas depositadas en ambientes subacuaticos 24 Una sabana actual parque nacional Tarangire Tanzania La cubierta vegetal se extendio luego sobre casi todo el Sahara 23 y consistio en una sabana de hierba abierta con arbustos y arboles 110 194 En general la vegetacion se expandio hacia el norte 25 a 27 30 de latitud norte en Africa Occidental 195 10 con un limite del Sahel en aproximadamente 23 norte 28 ya que el Sahara estaba poblado por plantas que hoy en dia ocurren a menudo a unos 400 600 kilometros 250 370 millas 196 197 mas al sur 198 El movimiento de la vegetacion hacia el norte tomo algun tiempo y algunas especies de plantas se movieron mas rapido que otras 199 Las plantas que rinden la fijacion de carbono C3 se hicieron mas comunes 200 y el regimen de incendios de la vegetacion cambio 201 Los bosques y plantas de los tropicos humedos se concentraron alrededor de lagos y rios 202 El paisaje durante el PHA se ha descrito como un mosaico entre varios tipos de vegetacion de origen semidesertico y humedo 203 en lugar de un simple desplazamiento de especies de plantas hacia el norte 204 y persistieron algunas comunidades de vegetacion marron o amarilla 1 Los datos de polen a menudo muestran un predominio de los pastos sobre los arboles de los tropicos humedos 10 El arbol Lophira alata y otros pueden haberse extendido fuera de los bosques africanos durante el PHA 205 y las plantas Lactuca pueden haberse dividido en dos especies bajo los efectos del PHA y otros cambios climaticos en Africa durante el Holoceno 206 El clima del Sahara no se volvio del todo homogeneo sus partes centro orientales eran probablemente mas secas que los sectores occidental y central 207 y el mar de arena de Libia todavia era un desierto 1 aunque las areas deserticas puras se retiraron o se volvieron aridas semiaridas 208 Puede haber existido un cinturon arido al norte de los 22 de latitud 209 o la vegetacion 115 y el monzon africano podria haber alcanzado los 28 31 de latitud norte 210 en condiciones generales entre 21 y 28 de latitud norte son poco conocidas 211 Las areas secas pueden haber persistido en las sombras de la lluvia de montanas y podria haber soportado vegetacion de clima arido lo que explica la presencia de su polen en nucleos de sedimentos 212 Ademas las gradaciones norte sur en los patrones de vegetacion se han reconstruido a partir de datos de carbon y polen 213 Los fosiles registran cambios en la fauna animal del Sahara 214 Esta fauna incluia antilopes 23 babuinos ratas de cana 215 bagres 216 217 almejas 218 cormoranes 219 cocodrilos 23 elefantes 220 ranas 221 gacelas 220 jirafas 23 alcelafo 216 222 liebres 220 hipopotamos 216 222 moluscos perchas del Nilo 223 pelicanos 224 rinocerontes 215 aguilas culebras 219 serpientes 221 tilapia 218 sapos 221 tortugas 216 y muchos mas animales 225 y en Egipto se observaron hienas manchadas jabalies bufalos de agua nus y cebras 226 Las aves adicionales incluyen cuervo de cuello marron focha gallina de agua comun zampullin crestado ibis lustroso ratonero de patas largas tortola ganso de espuelas y pato copetudo 227 En el Sahara vivian grandes rebanos de animales 228 Algunos animales se expandieron por todo el desierto mientras que otros se limitaron a lugares con aguas profundas 223 Los primeros periodos humedos en el Sahara pueden haber permitido que las especies cruzaran el ahora desierto 209 Una reduccion en los pastizales abiertos al comienzo del PHA puede explicar un cuello de botella en la poblacion de guepardos al comienzo del periodo humedo 229 mientras que el periodo humedo condujo a la expansion de algunas poblaciones animales como el raton de Hubert 230 Vease tambien EditarTeoria de la bomba del SaharaReferencias Editar a b c d e f g h i j Claussen Martin 29 de marzo de 2017 Theory and Modeling of the African Humid Period and the Green Sahara Oxford Research Encyclopedia of Climate Science en ingles doi 10 1093 acrefore 9780190228620 013 532 Consultado el 10 de junio de 2021 a b Hoelzmann amp Holmes 2017 p 3 a b c McCool 2019 p 5 Dawelbeit Jaillard y Eisawi 2019 pag 12 Wendorf Karlen y Schild 2007 p 190 Timm et al 2010 p 2612 Hoelzmann y col 2001 pag 193 Chandan amp Peltier 2020 p 1 Stivers y col 2008 pag 2 a b c Watrin Lezine amp Hely 2009 p 657 Chandan amp Peltier 2020 p 2 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