Hoe afkoeling in 't noorden de groene Sahara liet verdwijnen

Foto boven: De Sahara in Algerije. Ooit was wat wij nu als woestijn kennen een groen gebied - Fiontain

Duizenden jaren geleden was de Sahara geen woestijn, maar een groen landschap met meren, rivieren, graslanden en grote aantallen dieren. Rond het einde van de Afrikaanse vochtige periode begon dat landschap te verdwijnen.

Opvallend onderzoek van alweer negen jaar geleden laat zien dat een relatief kleine afkoeling in het hoge noorden daarbij een belangrijke rol kan hebben gespeeld.

De Sahara in Algerije. Ooit was wat wij nu als woestijn kennen een groen gebied - Fiontain

Wie tegenwoordig de Sahara bezoekt, ziet vooral zand en rotsen. Zo'n 6.000 jaar geleden zag Noord-Afrika er totaal anders uit. De Afrikaanse moesson, de zone met regen- en onweersbuien, drong veel verder naar het noorden door dan nu. Er waren grote meren, rivieren en uitgestrekte graslanden. Nijlpaarden, olifanten en giraffen leefden in gebieden die nu tot de droogste plekken op aarde behoren. Ook mensen trokken door dit groene landschap.

Advertentie

Deze periode staat bekend als de Afrikaanse vochtige periode. De grote vraag is hoe deze uiteindelijk eindigde.

Ooit regende het vaak in de Sahara

De belangrijkste motor achter de groene Sahara was de Afrikaanse moesson. Door veranderingen in de aardbaan en de stand van de aardas ontving het noordelijk halfrond in de zomer duizenden jaren geleden meer zonnestraling. Noord-Afrika warmde daardoor sterker met als gevolg dat de moesson veel verder naar het noorden kon doordringen.

Meer regen zorgde voor meer vegetatie. Uit die vegetatie verdampte vervolgens weer water, waardoor extra vocht in de atmosfeer terechtkwam. Zo ontstond een positieve terugkoppeling: meer regen zorgde voor meer groen, en meer groen hielp het natte klimaat in stand te houden. Maar dat proces kon ook de andere kant op werken.

Zeesediment in de Golf van Guinee

Een onderzoeksteam onder leiding van Thibaut Caley onderzocht zeesediment uit de Golf van Guinee. In die sedimenten zitten resten van bladwas. De waterstofisotopen daarin kunnen informatie geven over de hoeveelheid regen die duizenden jaren geleden in Afrika viel.

Advertentie

De resultaten wijzen op een sterke afname van de neerslag tussen ongeveer 5.800 en 4.800 jaar geleden. Vergelijkbare signalen zijn in verschillende delen van Afrika gevonden. Er moest dus een verandering in het weer zijn geweest die grootschaliger was dan alleen in dat gebied.

De Noord-Atlantische Oceaan als aanjager

De onderzoekers keken vervolgens naar de omstandigheden op noordelijke breedten. In de periode waarin Afrika droger werd, koelde het gebied tussen Groenland en de Noorse Zee af. Met behulp van klimaatmodellen onderzochten ze wat de gevolgen zouden zijn als het noordelijke deel van de Atlantische Oceaan 0,5 tot 2,5 graden kouder werd.

Het antwoord was opmerkelijk. De atmosferische circulatie boven Afrika veranderde. De ‘Tropical Easterly Jet’, een sterke oostelijke straalstroom op grote hoogte boven de tropen, verzwakte. Daardoor kon de Afrikaanse moesson minder ver naar het noorden doordringen. Minder moessonregen betekende minder vegetatie. Vervolgens nam ook de verdamping af en veranderden bodem en atmosfeer. Daarmee kon de eerste verandering worden versterkt.

Een afkoeling duizenden kilometers naar het noorden kon zo via de atmosferische circulatie bijdragen aan de uitdroging van Noord-Afrika. Het was daarbij niet zo dat de Noord-Atlantische Oceaan de Sahara rechtstreeks drooglegde. Wel kon hij een verandering in gang zetten die vervolgens door processen in Afrika zelf werd versterkt.

Droogde de hele Sahara abrupt uit?

Sommige klimaatarchieven wijzen erop dat deze omslag zich relatief snel afspeelde. In sedimenten voor de kust van West-Afrika is rond 5.500 jaar geleden bijvoorbeeld een sterke toename van woestijnstof zichtbaar. Ook andere reconstructies laten rond die tijd een duidelijke overgang naar drogere omstandigheden zien.

Maar niet alle onderzoeken wijzen op een plotselinge omslag. Uit het Yoa-meer in Noord-Tsjaad komt juist het beeld van een veel geleidelijker uitdrogingsproces naar voren. Daar veranderde de vegetatie gedurende duizenden jaren en ontstond het huidige woestijnecosysteem pas veel later.

De meest voor de hand liggende conclusie is daarom dat de Sahara niet overal tegelijk en even snel verdroogde. Sommige gebieden reageerden abrupt, terwijl andere veel langer relatief nat bleven. Ook het voormalige Mega-Tsjaadmeer laat zien hoe groot de veranderingen waren. Het enorme meer, dat duizenden jaren geleden grote delen van het huidige Tsjaadbekken bedekte, kromp uiteindelijk sterk toen de aanvoer van water afnam.

Eerst werd het klimaat misschien vooral onvoorspelbaar

Recent onderzoek voegt hier nog een interessante dimensie aan toe. Het einde van de Afrikaanse vochtige periode lijkt mogelijk door een toenemende variabiliteit van het klimaat te zijn voorafgegaan. Het werd dus niet noodzakelijk ieder jaar een beetje droger. Er kunnen juist steeds grotere schommelingen tussen natte en droge omstandigheden zijn geweest.

Voor de mensen die in de Sahara leefden, kunnen die schommelingen minstens zo belangrijk zijn geweest als de uiteindelijke droogte. Een samenleving die afhankelijk is van meren, graslanden en seizoensregens, heeft immers grote problemen als het klimaat steeds onvoorspelbaarder wordt.

De mens was waarschijnlijk niet de oorzaak van de uitdroging. De klimaatomslag was al in gang gezet. Wel moesten menselijke gemeenschappen zich aan het verdwijnende water en de steeds drogere omgeving aanpassen.

Een klimaat zonder grenzen

De geschiedenis van de groene Sahara laat vooral zien hoe sterk het klimaatsysteem intern verbonden is. Een verandering op noordelijke breedten kan de atmosferische circulatie beïnvloeden. Die kan vervolgens de Afrikaanse moesson veranderen. Minder regen heeft gevolgen voor de vegetatie, en die verandering kan de uitdroging verder versterken.

De Sahara werd dus niet alleen gevormd door wat er boven de Sahara gebeurde. De oceaan, de atmosfeer, de moesson en het landschap zelf werkten samen. Zo kon een relatief kleine verandering in het hoge noorden duizenden kilometers verderop bijdragen aan het verdwijnen van een van de grootste groene landschappen die de aarde ooit heeft gekend.

De Sahara zoals we die vandaag kennen, is daarmee geen vanzelfsprekendheid. Duizenden jaren geleden zag hetzelfde gebied er totaal anders uit. En juist dat maakt de geschiedenis van de groene Sahara zo interessant: het laat zien hoe een klimaatsysteem dat lange tijd stabiel lijkt door een relatief kleine verandering uiteindelijk naar een compleet andere toestand kan verschuiven.

Het hoeft niet altijd zo te blijven

De Sahara hoeft overigens niet voor altijd een woestijn te blijven. Dezelfde koppelingen in het klimaatsysteem die in het verleden een groene Sahara mogelijk maakten, kunnen onder veranderende omstandigheden opnieuw voor meer neerslag zorgen. Klimaatmodellen laten op de langere termijn zelfs zien dat hogere CO₂-concentraties de drempel voor een nieuwe Afrikaanse vochtige periode kunnen verlagen.

Dat betekent overigens niet dat de Sahara binnenkort weer groen wordt. De natuurlijke astronomische omstandigheden zijn de komende tienduizenden jaren juist ongunstig voor een nieuwe grote Afrikaanse vochtige periode. De modellen laten vooral zien dat een hogere CO₂-concentratie de omstandigheden waaronder zo'n periode kan ontstaan, kan veranderen.

En als de Sahara weer groener wordt, versterkt het proces zichzelf

Als de Sahara eenmaal groener wordt, kan de vegetatie het klimaat vervolgens zelf verder beïnvloeden. Meer begroeiing verandert de reflectie van het aardoppervlak, de verdamping, de hoeveelheid stof in de atmosfeer en de atmosferische circulatie. Een begroeide Sahara kan daardoor de Afrikaanse moesson weer verder versterken.

Het klimaat kan dus twee kanten op bewegen. Duizenden jaren geleden veranderde een groene Sahara in een woestijn. Onder andere omstandigheden kan de woestijn op zeer lange termijn opnieuw groener worden.