Зелёная Сахара: когда крупнейшая пустыня мира была саванной

Сахара не всегда была такой, какой мы знаем её сегодня. Примерно 7–6 миллионов лет назад климат Северной Африки начал постепенно становиться более сухим. Этот процесс называют аридизацией.

Но он шёл неравномерно: время от времени климат снова становился более влажным, и пустыня ненадолго зеленела.

Самым известным таким периодом стал Африканский влажный период. Он продолжался примерно с 14,6 до 5–6 тысяч лет назад, а самые влажные условия сложились 11 500–5 500 лет назад. Здесь регулярно шли дожди, текли реки, существовали большие озёра, а вместо песков простирались саванны.

При этом Сахара не превратилась в сплошной лес. В разных её частях природа выглядела по-разному: где-то росли травы, кустарники и деревья, где-то были озёра и болота, а где-то уже встречались более сухие участки.

Африканский влажный период был не единственным. Учёные знают ещё несколько эпох, когда Сахара становилась зелёной. Например, один из таких периодов произошёл около 80 тысяч лет назад, во время морской изотопной стадии MIS 5a. Но именно Африканский влажный период изучен лучше, поэтому о нём известно больше всего.

Одним из главных доказательств того, что Сахара когда-то была зелёной, стало древнее озеро Мега-Чад. В период своего расцвета оно занимало около 360 тысяч квадратных километров — почти столько же, сколько современное Каспийское море. На его берегах жили животные и люди, а само озеро было частью огромной речной системы. Учёные считают, что в некоторые периоды вода из бассейна Мега-Чада могла по рекам уходить в сторону Атлантического океана.

Следы древних озёр находят по всей Сахаре. Например, в районе Джебель-Увейнат на границе Египта, Ливии и Судана геологи обнаружили карбонатные отложения — затвердевшие берега древних пресноводных озёр. Радиоуглеродный анализ показал, что им около 9 400 и 8 100 лет.

О том, какой была древняя Сахара, рассказывают наскальные рисунки. Их находят в разных районах Северной Африки, например в Джебель-Увейнате, Тассили-н’Аджере и Акакусе.

На скалах изображены жирафы, слоны, бегемоты, крокодилы, антилопы и домашний скот. Эти животные не смогли бы жить в современной Сахаре. Например, бегемотам и крокодилам нужны постоянные водоёмы, а жирафам — деревья и кустарники.

В те времена в Сахаре жили и люди. Археологи нашли здесь стоянки древних охотников и собирателей, а позже — первых пастухов, разводивших домашний скот. Люди постепенно переселялись вслед за дождями и пастбищами. Когда климат снова стал более сухим, многим пришлось покинуть эти места. Они переселились туда, где вода оставалась круглый год, например в долину Нила.

Главной причиной озеленения Сахары стали орбитальные циклы Земли — медленные изменения её движения вокруг Солнца. Орбита Земли, наклон её оси и направление этой оси со временем немного меняются. Эти изменения происходят очень медленно — на протяжении десятков и сотен тысяч лет. Они влияют на то, сколько солнечного тепла получают разные части нашей планеты.

Циклы Миланковича

Сербский астроном Милутин Миланкович описал три таких цикла:

1. Эксцентриситет — это изменение формы земной орбиты. Иногда она становится немного более вытянутой, иногда — почти круглой. Один такой цикл длится около 100 тысяч лет.
2. Наклон земной оси тоже меняется. Полный цикл занимает примерно 41 тысячу лет. От этого зависит, насколько сильно отличаются времена года.
3. Прецессия — это медленное изменение направления земной оси. Если запустить волчок, можно заметить, что его ось слегка покачивается. С Землёй происходит похожее, только очень медленно — один цикл длится около 26 тысяч лет.

Именно прецессия сыграла главную роль в истории зелёной Сахары. Около 10–11 тысяч лет назад летом Северное полушарие получало на 4–8% больше солнечной энергии, чем сегодня. Из-за этого климат стал более влажным.

Как дожди пришли в пустыню

Тёплый воздух над материком поднимался, а на его место приходил влажный воздух с океана. Вместе с ним приходили облака и дожди.

Постепенно зона дождей сместилась далеко на север — туда, где сегодня лежат пески Сахары. Благодаря этому появились травы, кустарники и деревья. Следом за растениями пришли животные, а затем и люди.

Во время более древнего периода озеленения, около 80 тысяч лет назад, дополнительную влагу в северо-западную часть Сахары приносили ещё и западные зимние ветры. Учёные считают, что именно сочетание этих процессов помогло сделать климат более влажным.

Около 5,5 тысячи лет назад климат снова начал меняться. Из-за естественных изменений орбиты Земли Северная Африка стала получать меньше солнечного тепла летом. Африканский муссон постепенно ослаб, дождей становилось всё меньше, и зелёная Сахара начала высыхать.

Это произошло не сразу. В разных частях Сахары климат менялся с разной скоростью, но во многих районах переход к пустыне занял всего несколько сотен лет — по меркам истории Земли это очень быстро. Учёные считают, что свою роль сыграли и похолодания в Северной Атлантике, которые ещё сильнее сократили количество осадков.

Исследования показывают, что перед окончательным исчезновением влажного климата природа стала нестабильной. Сильные засухи повторялись примерно каждые 160 лет, постепенно становились длиннее и случались всё чаще. Через несколько столетий дождей стало слишком мало, и большая часть Сахары превратилась в пустыню.

Когда растений становилось меньше, высыхание только ускорялось. Без травы, кустарников и деревьев поверхность Земли отражает больше солнечного света. Из-за этого воздух поднимается слабее, муссон приносит меньше влаги, а дождей становится ещё меньше.

Именно этот процесс помог пустыне быстро занять огромную территорию.

О последствиях этих изменений напоминает и древнее озеро Мега-Чад. Когда оно почти полностью высохло, на его месте образовалась впадина Боделе — сегодня один из крупнейших источников минеральной пыли на Земле. Сильные ветры ежегодно поднимают здесь миллионы тонн пыли, часть которой перелетает через Атлантический океан и достигает Южной Америки.

Никто не видел зелёную Сахару своими глазами. Но учёные смогли восстановить её историю по следам, которые сохранились в природе. Для этого они используют сразу несколько источников информации:

• пыльцу древних растений в донных отложениях — она показывает, какие травы, кустарники и деревья росли здесь тысячи лет назад;
• карбонатные породы — они помогают найти древние озёра и определить их возраст с помощью радиоуглеродного анализа;
• изотопный состав морских отложений — по нему можно узнать, каким был климат в прошлом и сколько выпадало осадков;
• наскальные рисунки — они рассказывают, какие животные жили в Сахаре;
• археологические находки — стоянки людей, орудия труда и другие следы древних поселений показывают, как здесь жили люди;
• компьютерные модели климата — они помогают проверить, могли ли изменения орбиты Земли действительно превратить пустыню в зелёную саванну.

Когда результаты разных исследований подтверждают друг друга, учёные могут довольно точно восстановить, какой была Сахара тысячи лет назад.

История зелёной Сахары заставляет задуматься: может ли это повториться? Теоретически — да. Орбитальные циклы Земли продолжаются, и примерно через 10–13 тысяч лет условия снова могут стать благоприятными для усиления африканского муссона. Если это произойдёт, в Северной Африке снова станет больше дождей.

Но это не значит, что Сахара обязательно станет такой же, как тысячи лет назад. Сегодня климат Земли меняется не только из-за естественных природных циклов, но и под влиянием деятельности человека. Поэтому учёные пока не могут точно сказать, какой будет Сахара в далёком будущем.

Некоторые изменения заметны уже сейчас. В зоне Сахеля, расположенной к югу от Сахары, в последние десятилетия в отдельных районах стало выпадать больше осадков. Но дожди распределяются очень неравномерно, а сильные ливни происходят всё чаще. Поэтому говорить о том, что Сахара уже начала снова зеленеть, пока слишком рано.

Зелёная Сахара — один из самых удивительных примеров того, как со временем может меняться климат Земли. Тысячи лет назад на месте современной пустыни были реки, озёра и саванны, где жили люди и дикие животные.

История Африканского влажного периода напоминает: климат нашей планеты постоянно меняется. Изучая прошлое, учёные лучше понимают, как устроена климатическая система Земли и что может ждать её в будущем.