Polvo depositado en las costas de África occidental durante los últimos 240.000 años revela que el Sáhara --el mayor desierto del mundo-- ha oscilado entre climas húmedos y secos cada 20.000 años.
Investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) dicen que este péndulo climático se debe principalmente a cambios en el eje de la Tierra a medida que el planeta orbita alrededor del Sol, lo que a su vez afecta la distribución de la luz solar entre estaciones: cada 20.000 años, la Tierra cambia de más luz solar en verano a menos, y viceversa.
Para África del Norte, es probable que, cuando la Tierra se inclina para recibir la máxima luz solar de verano con cada órbita alrededor del Sol, este flujo solar mayor intensifica la actividad monzónica de la región, que a su vez hace que el Sahara sea más húmedo y "más verde". Cuando el eje del planeta gira hacia un ángulo que reduce la cantidad de luz solar del verano, la actividad de los monzones se debilita, produciendo un clima más seco similar al que vemos hoy.
"Nuestros resultados sugieren que la historia del clima del norte de África es predominante en este ritmo de 20.000 años, yendo y viniendo entre un Sahara verde y seco", dice en un comunicado David McGee, profesor asociado del Departamento de Tierra, Ciencias Atmosféricas y Planetarias del MIT.
"Creemos que esta es una serie de tiempo útil para examinar a fin de comprender la historia del desierto del Sahara y los tiempos que podrían haber sido buenos para que los humanos poblaran el desierto del Sahara y lo cruzaran para dispersarse fuera de África, en comparación con los tiempos en que sería inhóspito, como hoy".
"Nuestros resultados sugieren que la historia del clima del norte de África es predominante en este ritmo de 20.000 años"
McGee y sus colegas han publicado sus resultados en Science Advances.
Cada año, los vientos del noreste barren cientos de millones de toneladas de polvo sahariano, depositando gran parte de este sedimento en el Océano Atlántico, frente a la costa de África Occidental. Las capas de este polvo, acumuladas a lo largo de cientos de miles de años, pueden servir como una crónica geológica de la historia climática del norte de África: las capas espesas de polvo pueden indicar períodos áridos, mientras que las que contienen menos polvo pueden indicar épocas más húmedas.
Los científicos han analizado los núcleos de sedimentos extraídos del fondo oceánico de la costa de África occidental, en busca de pistas sobre la historia climática del Sahara. Estos núcleos contienen capas de sedimentos antiguos depositados durante millones de años. Cada capa puede contener trazas de polvo sahariano, así como restos de formas de vida, como las diminutas conchas de plancton.
Los análisis anteriores de estos núcleos de sedimentos han desenterrado un patrón desconcertante: parece que el Sahara cambia entre períodos húmedos y secos cada 100.000 años, un latido geológico que los científicos han relacionado con los ciclos de las edades del hielo en la Tierra, que también parecen ir y venir cada 100.000 años. Las capas con una fracción más grande de polvo parecen coincidir con los períodos en que la Tierra está cubierta de hielo, mientras que las capas menos polvorientas aparecen durante los períodos interglaciales, como hoy, cuando el hielo ha retrocedido en gran medida.
Pero McGee dice que esta interpretación de los sedimentos se enfoca en los modelos climáticos, que muestran que el clima del Sahara debe ser impulsado por la estación monzónica de la región, cuya fuerza está determinada por la inclinación del eje de la Tierra y la cantidad de luz solar que puede alimentar los monzones en el verano.
"Nos sorprendió el hecho de que este período de 20.000 años de insolación local de verano parece que debería ser la cosa dominante que controla la fuerza del monzón, y sin embargo, en los registros de polvo se ven ciclos de 100.000 años de edad de hielo", dice McGee.
Las capas espesas de polvo pueden indicar períodos áridos, mientras que las que contienen menos polvo pueden indicar épocas más húmedas
Para llegar al fondo de esta contradicción, los investigadores utilizaron sus propias técnicas para analizar un núcleo de sedimento obtenido de la costa de África Occidental por colegas de la Universidad de Burdeos, que se perforó a solo unos pocos kilómetros de los núcleos en los que otros habían identificado previamente un patrón de 100.000 años.
Los investigadores, liderados por la primera autora Charlotte Skonieczny, ex postdoctoral del MIT y ahora profesora en la Universidad Paris-Sud, examinaron las capas de sedimentos depositados durante los últimos 240.000 años. Analizaron cada capa en busca de rastros de polvo y midieron las concentraciones de un isótopo raro de torio, para determinar con qué rapidez se acumulaba polvo en el fondo marino.
El torio se produce a una velocidad constante en el océano por cantidades muy pequeñas de uranio radiactivo disuelto en el agua de mar, y se adhiere rápidamente a los sedimentos que se hunden. Como resultado, los científicos pueden usar la concentración de torio en los sedimentos para determinar con qué rapidez se acumularon el polvo y otros sedimentos en el lecho marino en el pasado: en tiempos de acumulación lenta, el torio está más concentrado, mientras que en los de acumulación rápida, el torio se diluye. El patrón que emergió fue muy diferente de lo que otros habían encontrado en los mismos núcleos de sedimento.
"Lo que encontramos fue que algunos de los picos de polvo en los núcleos se debieron al aumento de la deposición de polvo en el océano, pero otros se debieron simplemente a la disolución del carbonato y al hecho de que durante las edades de hielo, en esta región del océano, el océano era más ácido y corrosivo para el carbonato de calcio", dice McGee. "Puede parecer que hay más polvo depositado en el océano, cuando en realidad no lo hay".
Una vez que los investigadores eliminaron este efecto de confusión, encontraron que lo que surgió fue principalmente un nuevo "ritmo", en el que el Sáhara vacilaba entre climas húmedos y secos cada 20.000 años, en sincronía con la actividad de los monzones de la región y la inclinación periódica de la Tierra.
