Живая и мертвая: почему Сахара раньше была зеленой

В начале прошлого века алжирское плато Тассилин-Адджер получило всемирную известность. Здесь обнаружили наскальные рисунки 8000—4000 годов до н. э., которые убедительно доказали, что в древности Сахара была не безжизненной пустыней, а настоящей саванной. Сохранившиеся до наших дней петроглифы изображают бегемотов, буйволов, жирафов, крокодилов, носорогов, слонов, страусов — животных, которые сегодня обитают гораздо южнее этих засушливых краев.

Результаты многих климатических исследований говорят о том, что 6–11 тыс. лет назад на территории современных Ливии, Мали, Нигера и Чада по лесистым саваннам текли реки, а местные озера были полны жизни. Причем за последние восемь миллионов лет такие зеленые периоды в Сахаре случались более 230 раз — примерно каждую 21 тыс. лет. Это ученые определили по морским и озерным отложениям. 

Растительный цикл на севере Африки Изображение: © Jani Närhi / University of Helsinki

В такие периоды озеленения Сахара превращалась в ворота между югом и севером. Растительный коридор открывал путь видам, в том числе древним людям, для миграции внутри Африки и за ее пределы. Однако долгое время ученые не могли понять, почему климат в этих местах внезапно становился влажным. На этот вопрос в новом исследовании ответила международная группа исследователей из Финляндии и Великобритании.

Зеленый пояс Африки

В конце 1970-х плодородные земли на южной границе Сахары начали быстро приходить в негодность. Непродуманное природопользование, стремительный рост населения и изменения климата привели к тому, что пустыня перешла в наступление по всему фронту. Под угрозой оказался тропический саванный регион Сахель, где живут около 135 млн человек.

Великая зеленая стена пройдет по территории 12 государств Иллюстрация: © Дарья Назаренко / «Сириус.Журнал» / greatgreenwallafrica

Тогда родилась идея создать Великую зеленую стену — непрерывную линию деревьев и кустарников от Атлантического океана до Красного моря протяженностью более 7700 км. Воплощать в жизнь этот проект начали только в 2007 году и с тех пор успели восстановить более 25 млн. га осушенных земель. По замыслу, цель в 100 млн га должна быть достигнута уже через шесть лет, но вряд ли удастся уложится в срок. Процесс тормозят перебои в финансировании, коррупция и серия вооруженных конфликтов в некоторых странах, по территориям которых пролегает стена.  

Изменчивая ось

Прецессия Земли Изображение: © NASA/JPL-Caltech

Специалисты разработали климатическую модель, которая точнее других имитирует циркуляцию атмосферы над Сахарой и влияние растительности на количество осадков. Оказалось, все дело в прецессии Земли. Дело в том, что наша планета вращается вокруг своей оси, которая при этом медленно меняет свое направление из-за влияния гравитации Луны и Солнца. Представьте, что земной шар — это гигантский волчок, который немного отклонили по вертикали. В результате он описывает круг в противоположном собственному вращению направлении. Только это происходит не на наших глазах, как с игрушкой, а каждый оборот занимает почти 26 тыс. лет.

В определенной точке этого круга Северное полушарие оказывается близко к солнцу. Тогда летние месяцы становятся значительно теплее, и воздух удерживает больше влаги. В результате западноафриканский муссон смещается к северу, как раз туда, где сегодня находится крупнейшая на планете жаркая пустыня. И Сахара преображается, превращаясь в место, пригодное для обитания огромного количества видов растений и животных. Но потом цикл смещается и наступает безжалостная засуха.

Прецессия меняет интенсивность солнечного потока в обоих полушариях Изображение: © Дарья Назаренко / «Сириус.Журнал»

«Сходство между временем наступления влажных периодов в Сахаре и циклом прецессии указывает на то, что последняя играет в этом явлении решающую роль. Она влияет на „контрастность“ времен года, увеличивая ее в одном полушарии и уменьшая в другом. Слишком теплое лето в Северном полушарии вызывает осадки в Северной Африке, что приводит к началу влажной фазы и распространению растительности по всему региону», — объясняет один из авторов исследования научный сотрудник University of Helsinki Эдвард Армстронг.

Зеленая китайская стена

Свою зеленую стену в Поднебесной высаживают с 1978 года и закончить планируют к середине столетия. Она должна защитить северную часть страны от песчаных бурь из пустыни Гоби, от которых так или иначе страдают более 400 млн человек.

Великая китайская стена защищала от степных кочевников, а зеленая спасет от пустыни Фото: © Sergei Mugashev / Shutterstock / FOTODOM

Дело продвигается с переменным успехом. В стремлении перевыполнить план чиновники поначалу стали массово сажать быстрорастущие тополя. Но леса, где растет всего один вид деревьев, беззащитны перед вредителями. В 1990-х большая часть посадок погибла из-за нашествия азиатского усача. Тем не менее, наступление пустыни сдержать удается, а площадь зеленых насаждений в Китае за эти годы выросла до 33 млн га, что сопоставимо с территорией Финляндии.  

Лед и зелень

Но так происходит не всегда. Во время ледниковых периодов Сахара не превращается в саванну. Все из-за того, что «затяжные заморозки» на Земле вызывает другой, гораздо более длительный цикл — эксцентриситет, при котором орбита вытягивается. Тогда солнце слабо прогревает нашу планету, и появляются огромные ледяные щиты, которые охлаждают атмосферу. Похолодание попросту подавляет продвижение западноафриканского муссона на север.

Кроме того, утверждают авторы исследования, смягчать или усиливать влияние орбитальных циклов на климат может сама растительность. Она снижает отражательную способность Земли, позволяя планете поглощать больше тепла. Когда зелени много, муссоны сильные, когда ее мало, они слабеют. Получается, эти процессы отчасти взаимозависимы. 

Цикличность климата Сахары изучают не только из академического интереса. Лучше понимая этот механизм, можно точнее предсказывать будущие климатические изменения в этом регионе, а значит лучше готовиться к ним. Благодаря таким исследованиям также становится яснее влияние человека на усиление и ослабление этих процессов.  

«В будущем усовершенствованные модели смогут определить, как потепление повлияет на объем осадков и растительность в районе Сахары и жизнь общества в целом», — резюмирует Эдвард Армстронг.