Capitano Footage / shutterstock
Sekitar lima setengah millenia yang lalu, Afrika utara telah melalui transformasi yang dramatik. Gurun Sahara mengembang dan padang rumput, hutan dan tasik yang disukai manusia hilang. Manusia terpaksa berundur ke pergunungan, oasis, dan lembah dan delta Nil.
Memandangkan populasi yang agak besar dan berselerak dihimpit ke kawasan yang lebih kecil dan lebih subur, ia perlu menginovasi cara baharu untuk menghasilkan makanan dan mengatur masyarakat. Tidak lama selepas itu, salah satu tamadun besar pertama di dunia muncul - Mesir kuno.
Peralihan daripada "tempoh lembap Afrika" yang terbaharu, yang berlangsung dari 15,000 hingga 5,500 tahun yang lalu, kepada keadaan kering semasa di utara Afrika adalah contoh paling jelas tentang titik tip iklim dalam sejarah geologi terkini. Titik tip iklim ialah ambang yang, apabila dilalui, mengakibatkan perubahan iklim yang dramatik kepada iklim baru yang stabil.
Kajian baharu kami diterbitkan dalam Alam Komunikasi mendedahkan bahawa sebelum utara Afrika kering, iklimnya "berkedip-kedip" di antara dua keadaan iklim yang stabil sebelum berubah secara kekal. Ini adalah kali pertama ia ditunjukkan kelipan seperti itu berlaku pada masa lalu Bumi. Dan ia menunjukkan bahawa tempat dengan kitaran perubahan iklim yang sangat berubah-ubah hari ini mungkin dalam beberapa kes dengan menuju ke titik tip mereka sendiri.
Sama ada kita akan mempunyai sebarang amaran tentang titik tip iklim adalah salah satu kebimbangan terbesar saintis iklim hari ini. Apabila kita melepasi pemanasan global 1.5˚C, kemungkinan besar titik tip melibatkan keruntuhan kepingan ais di Greenland atau Antartika, terumbu karang tropika yang mati, atau pencairan secara tiba-tiba permafrost Artik.
Ada yang mengatakan bahawa akan ada tanda-tanda amaran perubahan iklim utama ini. Walau bagaimanapun, ini sangat bergantung pada jenis titik tip sebenar, dan tafsiran isyarat ini adalah sukar. Salah satu persoalan besar ialah sama ada titik tip akan dicirikan dengan kelipan atau sama ada iklim pada mulanya akan kelihatan menjadi lebih stabil sebelum terbalik sekali.
620,000 tahun sejarah alam sekitar
Untuk menyiasat lebih lanjut, kami mengumpulkan pasukan saintis antarabangsa dan pergi ke lembangan Chew Bahir di selatan Ethiopia. Terdapat tasik yang luas di sini semasa tempoh lembap terakhir Afrika, dan mendapan sedimen, beberapa kilometer dalam, di bawah dasar tasik merekodkan sejarah turun naik paras tasik yang didorong oleh iklim dengan sangat tepat.
Hari ini, tasik itu telah hilang sebahagian besarnya dan mendapan boleh digerudi dengan agak murah tanpa memerlukan a pelantar gerudi di atas pelantar terapung atau di atas kapal gerudi. Kami menggerudi 280 meter di bawah dasar tasik kering - hampir sedalam Menara Eiffel tinggi - dan mengeluarkan ratusan tiub lumpur sekitar 10 sentimeter diameter.
Dengan meletakkan tiub ini bersama-sama dengan tertib, ia membentuk teras sedimen yang dipanggil. Teras itu mengandungi maklumat kimia dan biologi penting yang merekodkan masa lalu 620,000 tahun iklim Afrika timur dan sejarah alam sekitar.
Kita kini tahu bahawa pada penghujung tempoh lembap Afrika terdapat sekitar 1,000 tahun di mana iklim berganti-ganti secara kerap antara sangat kering dan basah.
Secara keseluruhan, kami memerhati sekurang-kurangnya 14 fasa kering, setiap satunya berlangsung antara 20 dan 80 tahun dan berulang pada selang masa kira-kira 160 tahun. Kemudian terdapat tujuh fasa basah, dengan tempoh dan kekerapan yang sama. Akhirnya, sekitar 5,500 tahun dahulu iklim kering berlaku untuk kebaikan.
Iklim berkelip-kelip
Turun naik frekuensi tinggi dan kering basah yang melampau ini mewakili kerlipan iklim yang ketara. Berkelip-kelip seperti itu boleh disimulasikan dalam program komputer model iklim dan juga berlaku dalam peralihan iklim terdahulu di Chew Bahir.
Kami melihat jenis kelipan yang sama semasa perubahan sebelumnya dari iklim lembap hingga kering sekitar 379,000 tahun dahulu dalam teras sedimen yang sama. Ia kelihatan seperti salinan peralihan yang sempurna pada penghujung tempoh lembap Afrika.
Ini penting kerana peralihan ini adalah semula jadi, kerana ia berlaku lama sebelum manusia mempunyai pengaruh terhadap alam sekitar. Mengetahui perubahan sedemikian boleh berlaku secara semula jadi menentang hujah yang dibuat oleh beberapa ahli akademik bahawa pengenalan ternakan dan teknik pertanian baru mungkin telah mempercepatkan penghujung tempoh lembap Afrika yang lalu.
Sebaliknya, manusia di rantau ini sudah pasti dipengaruhi oleh perubahan iklim. Kelipan itu akan mempunyai kesan dramatik, mudah disedari oleh seorang manusia, berbanding dengan peralihan iklim perlahan yang merangkumi berpuluh-puluh generasi.
Ia mungkin boleh menjelaskan mengapa penemuan arkeologi di rantau ini sangat berbeza, malah bercanggah, pada masa peralihan. Orang ramai berundur semasa fasa kering dan kemudian ada yang kembali semasa fasa basah. Akhirnya, manusia berundur ke tempat-tempat yang secara konsisten basah seperti lembah Nil.
Pengesahan kelipan iklim sebagai pelopor kepada tip iklim utama adalah penting kerana ia juga mungkin memberikan cerapan tentang kemungkinan isyarat amaran awal untuk perubahan iklim yang besar pada masa hadapan.
Nampaknya keadaan iklim yang sangat berubah-ubah seperti kitaran basah-kering yang cepat mungkin memberi amaran tentang perubahan ketara dalam sistem iklim. Mengenal pasti pelopor ini sekarang mungkin memberikan amaran yang kita perlukan bahawa pemanasan masa depan akan membawa kita merentasi satu daripada lebih enam belas titik tip iklim kritikal yang dikenal pasti.
Ini amat penting bagi wilayah seperti Afrika timur yang mana hampir 500 juta penduduknya sudah sangat terdedah kepada kesan akibat perubahan iklim seperti kemarau.
Martin H. Trauth, Profesor, Universiti Potsdam; Asfawossen Asrat, Profesor, Universiti Addis Ababa, dan Mark Maslin, Profesor Sains Semula Jadi, UCL
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global
disunting oleh Paul Hawken
Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.
