Почему пустыня сахара: Как Сахара стала пустыней

Ученые доказали, что Сахара периодически превращалась в «рай»

Свежий номер

РГ-Неделя

Родина

Тематические приложения

Союз

Свежий номер

Общество

01.02.2021 18:28

Поделиться

Денис Передельский

iStock

Международная команда геологов и археологов впервые обнаружила достоверные исторические доказательства того, что пустыня Сахара в древности периодически представляла собой настоящий «райский уголок», изобиловавший водными ресурсами, флорой и фауной.

Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience, а коротко о нем рассказывается на сайте Гавайского университета в Маноа. О том, что Сахара в древности была регионом с умеренным влажным климатом, ученые догадывались давно.

Во-первых, здесь неоднократно во время раскопок находили остатки лесов и останки животных, которое при нынешнем засушливом климате в этом районе не смогли бы выжить. Во-вторых, о древнем изобилии флоры и фауны рассказывают наскальные рисунки, найденные в Сахаре. Одним из самых известных, например, является доисторическое изображение жирафа — животного, которое сейчас неминуемо погибло бы, окажись оно в пустыне.

Однако только в новом исследовании впервые представлены достоверные исторические свидетельства того, что в древности большая часть Сахары была зеленой. Кроме того, было проведено компьютерное моделирование климата.

В начале своего исследования ученые изучили керны, извлеченные из Средиземного моря. Ил с морского дна помог понять историю основных экологических изменений в Северной Африке за последние 160 тысяч лет. Команда работала в ливийском заливе Сирт.

«Мы предположили, что когда пустыня Сахара была зеленой, реки, которые давно уже пересохли, были очень активными, — говорит соавтор исследования Сесиль Бланше из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ. — Они впадали в Сиртский залив и приносили туда частицы из нынешней Сахары».

Ученые посчитали, что анализ таких отложений может помочь лучше понять обстоятельства «жизни и смерти» этих рек и даст важную информацию о сроках и причинах произошедших климатических изменений. Для получения проб был использован передовой «поршневой» метод отбора кернов. В морское дно были вдавлены огромные цилиндры, при помощи которых удалось извлечь на поверхность почти 10-метровые «колонны» ила.

Эти слои, как оказалось, содержат частицы речных растений и остатки раковин речных обитателей. Они были принесены в море с африканского континента. Объединив анализ этих отложений с результатами компьютерного моделирования, ученые точно установили, каким был климат на протяжении тысячелетий. Это, в свою очередь, помогло объяснить радикальные изменения в окружающей среде Северной Африки за последние 160 тысяч лет.

Было подтверждено то, что несколько крупных рек эпизодически протекали через ныне один из самых засушливых регионов на Земле. То есть в истории Сахары действительно были периоды, когда выпадавших там осадков хватало для питания рек. К засухам же периодически приводили внешние факторы.

«Мы обнаружили, что небольшие изменения орбиты Земли, а также увеличение и уменьшение полярных ледяных щитов обусловили чередование влажных фаз с большим количеством осадков с длительными периодами почти полной засушливости», — говорит Бланше.

Ученые установили, что плодородные периоды, как правило, длились около пяти тысяч лет, а влажный климат в такие времена царил по всей Северной Африке вплоть до побережья Средиземного моря. Затем наступал продолжительный, до 20 тысяч лет, период засух, по истечении которого вновь наступал благоприятный период.

«Благодаря нашей работе были добавлены некоторые важные фрагменты мозаики к картине прошлых изменений ландшафта Сахары, которые помогают лучше понять эволюцию человека и историю его миграции, — считает Бланше. — Сопоставление полученных нами данных об осадках в древности с результатами компьютерного моделирования имело решающее значение для понимания того, что именно контролировало смену влажных и засушливых фаз в Северной Африке в прошлом».

Поделиться

ПриродаНаука

Пустыня Сахара — подробная информация с фото и видео

Достопримечательность относится к странам: 
Алжир
,  Египет
,  Ливия
,  Мавритания
,  Мали
,  Марокко
,  Нигер
,  Судан
,  Тунис

Сахара — крупнейшая пустыня, расположенная в Северной Африке. Она является самой большой пустыней Земли! Площадь Сахары составляет 8,6 млн км² или примерно 30% Африки. Если бы пустыня была государством, то ее можно было бы сравнить с Бразилией площадью 8,5 млн км². Сахара вытянута на 4800 км с запада на восток, на 800-1200 км с севера на юг. Тут нет ни одной реки, за исключением небольших участков Нила и Нигера, да одиночных оазисов. Количество атмосферных осадков здесь не более 50 мм в год.

Первые упоминания о названии пустыни датируются 1 веком н. э. Сахара в переводе с арабского означает “пустыня”. Первые исследователи, ученые и археологи упоминали о пустынной местности, враждебную человеку. Так, еще в 5 веке до н. э. Геродот в своих работах описал песчаные дюны, соляные купола и мрачность пустынного мира. Затем ученый Страбон описывал, как жители пустыни бережно относятся к воде. А через 100 лет Плиний подтвердил описания других исследователей и сказал, что в пустыне совсем нет воды и очень редкое явление – дождь.

Видео: Сахара со стороны Египта

Содержание

• Границы
• Регионы
• Климат
• Природа пустыни
• Сахара в кино

Границы

Конечно, пустыня такого размера не могла бы занять территорию одной или двух африканских стран. Она захватывает Алжир, Египет, Ливию, Мавританию, Мали, Марокко, Нигер, Судан, Тунис и Чад.

С запада Сахара омывается Атлантическим океаном, с севера ограничена Атласскими горами и Средиземным морем, а с востока — Красным морем. Южная граница пустыни определяется зоной малоподвижных древних песчаных дюн на 16° с.ш., к югу от которой располагается Сахель — переходный регион к Суданской саванне.

Дюны СахарыПески СахарыНагорье Ахаггар в Сахаре, на юге Алжира

Регионы

Границы пустыни Сахара

Сахару сложно отнести к какому-либо конкретному типу пустыни, хотя в основном здесь преобладает песчано-каменистый тип. В ее составе выделяют следующие регионы: Тенере, Большой Восточный Эрг, Большой Западный Эрг, Танезруфт, Хамада-эль-Хамра, Эрг-Игиди, Эрг-Шеш, Аравийскую, Алжирскую, Ливийскую, Нубийскую пустыни, пустыню Талак.

Климат

Климат Сахары уникален и обусловен ее расположением в зоне высотных антициклонов, нисходящих потоков воздуха и сухих пассатов северного полушария. В пустыне крайне редко идут дожди, а воздух – сухой и горячий. Небо Сахары безоблачно, но оно не удивит путешественников голубой прозрачностью, поскольку в воздухе постоянно находится тончайшая пыль. Интенсивное солнечное воздействие и испарение днем сменяется сильным излучением ночью. Сначала песок нагревается до 70° С, пышет жаром от скал, а вечером поверхность Сахары охлаждается гораздо быстрее воздуха. Средняя температура июля составляет 35°.

Там где пустыня встречается с океаном (Сахара на побережье Марокко)Закат в пустыне

Высокая температура, с ее резкими колебаниями, и очень сухой воздух делают нахождение в пустыне очень тяжелым. Только с декабря по февраль наступает “сахарская зима” – период с относительно прохладной погодой. В зимнее время температура в Северной Сахаре ночью может падать ниже 0°, хотя днем она поднимается до 25°. Иногда здесь даже выпадает снег.

Природа пустыни

Бедуин идет по дюнам

Несмотря на то, что пустыню обычно представляют сплошным слоем горячего песка, образующего барханы, Сахара имеет несколько другой рельеф. В центре пустыни возвышаются горные массивы, высотой более 3 км, а вот по окраинам сформировались галечниковые, каменистые, глинистые и песчаные пустыни, в которых практически отсутствует какая-либо растительность. Именно там и живут кочевники, перегоняющие стада верблюдов по редким пастбищам.

Оазис

Растительность Сахары составляют кусты, травы и деревья в нагорье и оазисах, расположенных по руслам рек. Некоторые растения полностью адаптировались к суровому климату и растут в течение 3 дней после дождя, а затем 2 недели сеют семена. При этом плодородна только малая часть пустыни — эти участки берут влагу из подземных рек.

Известные всем одногорбые верблюды, часть из которых одомашнена кочевниками, все еще живут небольшими стадами, питаясь кактусовыми колючками и частями других пустынных растений. Но это не единственные копытные, обитающие в пустыне. Вилорогие Аддаксы, Гривистые бараны, газели Доркас и антилопы Орикс, чьи изогнутые рога по длине почти равны туловищу, также прекрасно приспособились к выживанию в столь сложных условиях. Светлая окраска шерсти позволяет им не только спасаться от жары днем, но и не замерзнуть ночью.

Караван

Несколько видов грызунов, среди которых песчанка, Абессинский заяц, выходящий на поверхность только в сумерках, а днем прячущийся в норах, тушканчик, имеющий удивительно длинные ноги, позволяющие ему передвигаться огромными прыжками как кенгуру.

В пустыне Сахара обитают и хищники, самым крупным из которых является фенек – небольшая лисичка с широкими ушами. Также там обитают барханные коты, рогатые гадюки и гремучники, оставляющие на поверхности песка извилистые следы, и еще многие другие виды животных.

Видео: Из Касабланки в Сахару

Сахара в кино

Планета Татуин (Кадр из Звездных Войн)

Завораживающие пейзажи Сахары не перестают привлекать киношников. На территории Туниса снималось немало фильмов, а создатели двух известных картин оставили о себе память среди песков. Планета Татуин на самом деле не затерялась в космических далях, а разместилась в Сахаре. Здесь расположилась целая «внеземная» деревня из последней серии «Звездных войн». По окончании съемок «инопланетяне» покинули свои дома, и теперь причудливые жилища и заправочная станция межпланетных летательных аппаратов в распоряжении редких туристов. По соседству с Татуином все еще виден белый арабский домик из «Английского пациента». Сюда можно добраться исключительно на джипе и с опытным проводником, потому что приходится ехать по бездорожью, при полном отсутствии указателей и ориентиров. Поклонникам «Английского пациента» нужно спешить еще немного и безжалостный бархан окончательно погребет под песком эту необычную достопримечательность.

Смотрите также: Румыния, Лаос, Греция, Каунас, Мурманск, Остров Ванкувер, Николо-Набережная церковь

Что на самом деле превратило пустыню Сахару из зеленого оазиса в пустошь? | Наука

Одна из самых знаковых пустынь в мире когда-то была пышной и зеленой. Что случилось?
Алами

Когда большинство людей представляют себе архетипический пустынный ландшафт с его безжалостным солнцем, рябью на песке и скрытыми оазисами, они часто представляют себе Сахару. Но 11 000 лет назад то, что мы знаем сегодня как самую большую в мире жаркую пустыню, было бы неузнаваемо. Ныне высохшая северная полоса Африки когда-то была зеленой и живой, испещренной озерами, реками, лугами и даже лесами. Так куда же делась вся эта вода?

У археолога Дэвида Райта есть идея: возможно, люди и их козы склонили чашу весов, запустив эту драматическую экологическую трансформацию. В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Earth Science , Райт решил доказать, что люди могут быть ответом на вопрос, который годами мучил археологов и палеоэкологов.

Сахара уже давно подвергается периодическим приступам влажности и засухи. Эти колебания вызваны небольшими колебаниями наклона оси орбиты Земли, что, в свою очередь, изменяет угол, под которым солнечное излучение проникает в атмосферу. С повторяющимися интервалами на протяжении всей истории Земли больше солнечной энергии изливалось во время сезона муссонов в Западной Африке, и в эти периоды, известные как африканские влажные периоды, над Северной Африкой выпадает гораздо больше дождей.

Чем больше дождей, тем больше зелени, рек и озер в регионе. Все это известно десятилетиями. Но между 8 000 и 4 500 лет назад произошло нечто странное: переход от влажного к засушливому состоянию в некоторых областях происходил гораздо быстрее, чем это можно было бы объяснить одной только орбитальной прецессией, в результате чего появилась пустыня Сахара, какой мы ее знаем сегодня. «Ученые обычно называют это «плохой параметризацией» данных», — сказал Райт по электронной почте. «Иными словами, мы понятия не имеем, чего здесь не хватает, но что-то не так».

Когда Райт внимательно изучил археологические данные и данные об окружающей среде (в основном пробы отложений и записи пыльцы, все датированные одним и тем же периодом времени), он заметил нечто, похожее на закономерность. Везде, где археологические данные указывали на присутствие «скотоводов» — людей с их домашними животными, — происходили соответствующие изменения в типах и разнообразии растений. Словно каждый раз, когда люди, их козы и крупный рогатый скот бродили по пастбищам, они превращали все на своем пути в кустарник и пустыню.

Райт считает, что именно это и произошло. «Чрезмерно выпасая траву, они уменьшали количество атмосферной влаги — растения выделяют влагу, которая создает облака — и повышали альбедо», — сказал Райт. Он предполагает, что это могло вызвать конец влажного периода более резко, чем это можно объяснить изменениями орбиты. Эти кочевые люди также могли использовать огонь в качестве инструмента землепользования, что усугубило бы скорость, с которой завладела пустыня.

Важно отметить, что зеленая Сахара всегда превратилась бы обратно в пустыню, даже если бы люди ничего не делали — именно так устроена орбита Земли, говорит геолог Джессика Тирни, доцент геолого-геофизических исследований Аризонского университета. Более того, по словам Тирни, нам вовсе не обязательно нужны люди, чтобы объяснить резкость перехода от зелени к пустыне.

Вместо этого виновниками могут быть регулярные реакции старой растительности и изменения количества пыли. «Сначала у вас есть медленное изменение орбиты Земли», — объясняет Тирни. «Пока это происходит, западноафриканский муссон станет немного слабее. Постепенно вы будете ухудшать ландшафт, переходя от пустыни к растительности. А затем в какой-то момент вы проходите переломный момент, когда изменения ускоряются».

Тирни добавляет, что трудно понять, что вызвало каскад в системе, потому что все так тесно переплетено. В последний влажный период Сахара была заполнена охотниками-собирателями. Поскольку орбита медленно менялась и выпадало меньше дождя, людям нужно было приручать животных, таких как крупный рогатый скот и козы, для пропитания. «Возможно, климат заставлял людей пасти скот, или чрезмерный выпас скота ускорил оголение [листвы]», — говорит Тирни.

Что было первым? Трудно сказать с доказательствами, которые у нас есть сейчас. «Вопрос в том, как нам проверить эту гипотезу?» она говорит. «Как мы изолируем климатические изменения от роли человека? Это немного похоже на проблему курицы и яйца». Райт также предупреждает, что сейчас у нас есть доказательства только корреляции, а не причинно-следственной связи.

Но Тирни также заинтригована исследованиями Райта и согласна с ним в том, что для ответа на эти вопросы необходимо провести гораздо больше исследований.

«Нам нужно углубиться в дно высохших озер, разбросанных по всей Сахаре, и изучить данные о пыльце и семенах, а затем сопоставить их с наборами археологических данных», — сказал Райт. «При достаточном количестве корреляций мы сможем более определенно разработать теорию того, почему темпы изменения климата в конце МАИ не соответствуют орбитальным временным шкалам и неравномерны в Северной Африке».

Тирни предлагает исследователям использовать математические модели, которые сравнивают влияние охотников-собирателей на окружающую среду с влиянием скотоводов, пасущих животных. Для таких моделей необходимо иметь некоторое представление о том, сколько людей проживало в Сахаре в то время, но Тирни уверен, что людей в этом регионе было больше, чем сегодня, за исключением прибрежных городских районов.

Хотя сдвиги между зеленой Сахарой ​​и пустыней действительно представляют собой тип изменения климата, важно понимать, что этот механизм отличается от того, что мы сегодня считаем антропогенным (антропогенным) изменением климата, которое в значительной степени обусловлено повышением уровни CO2 и других парниковых газов. Тем не менее, это не означает, что эти исследования не могут помочь нам понять, какое влияние люди сейчас оказывают на окружающую среду.

«Это определенно важно, — говорит Тирни. «Понимание того, как работает эта обратная связь (петли), может улучшить нашу способность прогнозировать изменения в уязвимых засушливых и полузасушливых регионах».

Райт видит в этом типе исследования еще более широкий смысл. «Люди не существуют в экологическом вакууме, — сказал он. «Мы — краеугольный вид, и поэтому мы оказываем огромное влияние на весь экологический комплекс Земли. Некоторые из них могут быть полезны для нас, но некоторые действительно угрожают долгосрочной устойчивости Земли».

Рекомендуемые видео

Вы спрашивали: может ли Великая зеленая стена остановить расширение Сахары?

Климат, экология, вода

« You Asked » — это серия, в которой эксперты Института Земли отвечают на вопросы читателей о науке и устойчивом развитии. В честь проведения Climate Week NYC и инициативы Covering Climate Now следующие несколько недель мы посвятим вашим вопросам об изменении климата.

Следующие вопросы были отправлены через нашу страницу в Instagram двумя нашими подписчиками. Ответы предоставлены Алессандра Джаннини .

Алессандра Джаннини — климатолог из Международного научно-исследовательского института климата и общества при Институте Земли Колумбийского университета. Она провела исследование засухи в Африке.

Является ли Великая зеленая стена Африки единственным естественным способом предотвратить дальнейшее распространение Сахары на остальную часть Африки?

Во-первых, Сахара — это , а не расширение в остальную часть Африки. Засуха в Сахеле в 1970-е и 1980-е сделали его похожим на , как будто пустыня расширялась, потому что уменьшение количества осадков на краю пустыни (Сахель) вызвало сокращение растительности. Однако с появлением в начале 1980-х годов спутниковых наблюдений за земным покровом мы знаем, что то, насколько далеко на север вглубь пустыни растет растительность, зависит от того, сколько дождей идет на краю пустыни. Количество дождей, выпадающих в Сахеле на протяжении десятилетий или столетий, в первую очередь зависит от очень крупномасштабных факторов, таких как температура мировых океанов, а не от количества растительности.

Великая зеленая стена — проект, целью которого является создание обширной стены из деревьев в Северной Африке — не может предотвратить расширение Сахары. Посадка деревьев в полузасушливых регионах также не может увеличить количество осадков.

Сахара является пустыней, потому что здесь выпадает незначительное количество осадков. Он получает мало осадков из-за того, где он расположен. Климатологически пустыни находятся там, где они есть — около 30 градусов северной и южной широты в обоих полушариях — из-за особенностей циркуляции в атмосфере. Теплый влажный воздух поднимается у экватора, затем охлаждается и конденсирует свою влагу, которая выпадает в виде дождя или снега. Таким образом, экваториальные районы характеризуются очень влажными экосистемами, такими как тропические леса. Этот же воздух позже опускается над Сахарой, но, к сожалению, опускающийся воздух не может привести к дождю, и большая часть его влаги все равно истощается. Широта опускания во многом определяется скоростью вращения Земли вокруг своей оси.

В палеоклиматических масштабах времени (от тысяч до сотен тысяч лет) площадь пустынь может варьироваться в зависимости от колебаний количества солнечного излучения, достигающего Земли. Частично это зависит от изменений орбиты Земли. Сахара была «зеленой» между 11 000 и 5 000 лет назад. Изменения солнечной радиации могут привести к большему проникновению муссонных систем к полюсу и, следовательно, к увеличению количества осадков на экваториальном краю пустыни.

Все это свидетельствует о том, что растительный покров, особенно фермеры, использующие методы агролесоводства и сохранения почвы и воды, может быть полезной мерой адаптации к изменению климата. Под агролесомелиорацией я подразумеваю не столько посадку рядов деревьев, сколько интеграцию деревьев и кустарников в обычную практику ведения сельского хозяйства. Фермеры выбирают, какие деревья будут расти на их полях — обычно это деревья, которые увеличивают поглощение питательных веществ почвой и/или обеспечивают дополнительное питание людей и животных.

Посадка деревьев полезна, поскольку метеорологические наблюдения показывают, что изменение климата в Сахеле может проявляться в виде менее частых, но более интенсивных дождей. Упомянутые выше методы могут более эффективно использовать дождь за счет уменьшения поверхностного стока и увеличения инфильтрации воды в почву, которая пополняет водоносные горизонты. Но поскольку пустыни определяются количеством осадков, а не запасами воды, в конечном итоге они не могут остановить опустынивание.

Недавно я прочитал, что облесение Сахары снизит альбедо Земли до такой степени, что облесение фактически усугубит проблему. Является ли этот прогноз точным?

Если я правильно понимаю, проблема здесь в том, что посадка деревьев в пустыне приведет к снижению альбедо (т. е. количества солнечной радиации, которая отражается обратно в космос), что может привести к поглощению Землей большего количества энергии. , тем самым увеличивая потепление. Хотя это само по себе может быть обоснованным беспокойством, климатическая система более сложна. Рассмотрения этого единственного эффекта в отдельности недостаточно для ответа на вопрос.

В конечном счете, важно то, сможет ли это дополнительное количество энергии, поглощаемое поверхностью Земли, выйти из климатической системы Земли. Не только с поверхности в атмосферу, но и из атмосферы обратно в космос.

Солнечный свет (солнечное излучение), приходящий на Землю, показан слева желтым цветом. Длинноволновое (земное) излучение, уходящее от Земли, показано справа бежевым цветом. (Изображение: К. Тренберт, Дж. Фасулло и Дж. Киль)

После поглощения поверхностью энергия может излучаться в атмосферу посредством различных процессов, в том числе:

• Как «земное излучение» (обозначено на изображении как «поверхностное излучение»). Земля, как и тело человека и любое тело с температурой выше абсолютного нуля, излучает радиацию.
• За счет теплопроводности или тесного контакта с атмосферой (обозначены на изображении как «термики»).
• Как «скрытая теплота» или «эвапотранспирация» на изображении — это означает энергию, которая используется для испарения воды с поверхности.

Оказавшись в атмосфере, излучаемая энергия в космос, скорее всего, будет в основном определяться облаками: толстыми или тонкими, у поверхности или наверху, каждое из которых будет иметь различный эффект. Кроме того, облака зависят от глобальной атмосферной циркуляции, т. е. от направления и силы ветра, места выпадения дождей и т. д. Поэтому, в конечном счете, судьба этой дополнительной энергии, поглощаемой на поверхности за счет локального уменьшения альбедо, будет зависят не только от локального увеличения древесного покрова или местных условий, но и от того, как эти условия могут влиять и, в свою очередь, на них влияют глобальные явления.