Hoy, el Sáhara es una extensión de 9,3 millones de km2 de arena abrasadora, dunas imponentes y roca estéril. Representa la esencia misma de un páramo inhóspito. Sin embargo, oculto en las áridas estribaciones de las montañas del Alto Atlas marroquí, un registro geológico revela un pasado exuberante y lleno de agua. Mediante el análisis de depósitos minerales llamados estalagmitas, recogidos en cuevas remotas situadas a cientos de kilómetros tierra adentro, investigadores de la Universidad de Oxford y del Instituto Nacional de Ciencias de la Arqueología y el Patrimonio de Marruecos han trazado una cronología precisa del exuberante pasado del Sáhara.
Descubrieron que, entre 8700 y 4300 años atrás, enormes sistemas meteorológicos conocidos como penachos tropicales empaparon continuamente la región. Estas antiguas lluvias redujeron el desierto, alimentando ríos caudalosos y allanando el camino para que las primeras sociedades humanas se conectaran, criaran animales y prosperaran.
Cápsulas del tiempo de lluvia hechas de piedra
¿Cómo sabemos que llovió hace miles de años en un lugar que actualmente está completamente seco?
Los científicos utilizan diversos métodos, pero dondequiera que encuentres estalagmitas, sabes que ese lugar alguna vez tuvo abundante agua. Las estalagmitas se forman cuando el agua de lluvia se filtra a través del suelo y gotea desde el techo de una cueva hasta el suelo. Si una cueva del desierto contiene estalagmitas, demuestra que el paisaje no siempre fue tan inhóspito.
Durante una expedición en 2010, la investigadora Julia Barrott recolectó muestras de estalagmitas, incluida una denominada ASD-1, en cuevas remotas de Marruecos. El equipo de investigación examinó estas muestras procedentes de yacimientos situados a unos 235 y 525 kilómetros tierra adentro, lejos de las lluvias costeras del océano Atlántico.
Para descifrar la cronología de las precipitaciones oculta en estas rocas, el equipo midió la desintegración radiactiva del uranio en torio. Dado que el uranio se disuelve en agua, pero el torio no, el análisis de las trazas de estos elementos crea un reloj geológico de gran precisión.
El análisis de uranio y torio permitió a los investigadores determinar cuándo comenzaron (y dejaron de) crecer las estalagmitas y, por lo tanto, cuándo llovió en el Sáhara en el pasado. Las estalagmitas experimentaron un crecimiento masivo hace 8700 años. Continuaron creciendo de forma constante antes de detenerse abruptamente hace unos 4300 años, durante el Período Húmedo Africano.
El misterio del monzón desaparecido
Los científicos saben desde hace tiempo que el Sáhara fue alguna vez verde. Según los climatólogos, a medida que el clima de la Tierra cambiaba de forma natural, las intensas lluvias estivales del monzón de África Occidental se desplazaron más al norte, empapando el sur y el centro del Sáhara.
Pero este modelo no explica completamente todas las observaciones. La teoría del monzón no explicaba a la perfección lo que sucedía en los confines noroccidentales del desierto. Los climatólogos debatían si el monzón llegaba a superar los 30°N de latitud o si se estancaba mucho más al sur.
En el sur del Sáhara, los lagos comenzaron a secarse hace unos 5.000 años al retirarse el monzón. Sin embargo, las estalagmitas marroquíes demuestran que el noroeste del Sáhara permaneció húmedo durante cientos de años más, hasta hace unos 4.300 años.
Entonces, si el monzón ya había terminado y se había marchado al sur, ¿de dónde venía esta agua tardía?
‘Ríos’ en el cielo prehistórico
Para encontrar la fuente desconocida de esta precipitación, el equipo de Oxford analizó los isótopos de oxígeno atrapados en el carbonato de calcio de la estalagmita. El agua de lluvia tiene una huella química específica que depende de dónde se evaporó y de la distancia que recorrió.
Las huellas químicas en las rocas marroquíes no coincidían con las fuertes lluvias costeras del Atlántico ni con las tormentas invernales del Mediterráneo. En cambio, presentaban una marcada deficiencia de un isótopo de oxígeno específico, lo que apunta directamente a un fenómeno conocido como penachos tropicales.
Las columnas de aire tropicales son esencialmente como enormes ríos en el cielo. Son enormes bandas de nubes en la atmósfera superior que pueden transportar humedad desde los trópicos hacia las zonas subtropicales.
Durante el Holoceno medio, el hemisferio norte era significativamente más cálido que el hemisferio sur. Este desequilibrio de temperatura desplazó el cinturón de lluvias tropicales —la Zona de Convergencia Intertropical— más al norte.
Este cambio creó un sistema atmosférico ideal. Inyectó humedad continuamente en estas columnas tropicales, aportando hasta 270 milímetros adicionales de lluvia al año sobre el terreno rocoso marroquí. Como señalan los investigadores, este es el primer estudio que demuestra la influencia de las columnas tropicales en esta región en el pasado.
Una carretera del desierto para antiguos pastores
Estos patrones climáticos alteraron por completo la vida bajo las nubes de lluvia. Al comparar las fechas de crecimiento de las estalagmitas con las dataciones por radiocarbono de antiguos asentamientos neolíticos, surge una sorprendente correlación. De las 160 dataciones por radiocarbono del Holoceno de yacimientos neolíticos en la zona, el 80% se sitúa dentro del mismo período de 8700 a 4300 años en que crecieron las estalagmitas.
Esto tiene todo el sentido del mundo. Estas primeras sociedades pastoriles dependían en gran medida de la lluvia para su ganado.
Pero este auge ambiental no se limitó a unos pocos oasis locales. La geografía de la región del sur del Atlas es crucial, ya que el terreno tiene una pendiente natural hacia el sur, drenando directamente hacia el corazón del Sáhara. A medida que las masas de aire tropical descargaban lluvia constantemente sobre las estribaciones, el agua fluía ladera abajo. Estas intensas precipitaciones recargaron importantes acuíferos subterráneos e incrementaron drásticamente el caudal de los ríos que se adentran en el interior del desierto.
Mientras estas masas de aire tropical inundaban el desierto desde el norte, un sistema meteorológico completamente diferente atacaba la aridez desde la dirección opuesta. La evidencia de otros sitios arqueológicos muestra que el monzón de África Occidental estaba invadiendo simultáneamente el Sahara desde el sur..
En conjunto, estos dos inmensos sistemas meteorológicos estrecharon la zona árida desde ambos lados, provocando que los límites del desierto se redujeran significativamente. Lo que antes era un páramo intransitable y mortal se transformó temporalmente en una exuberante vía férrea prehistórica que conectaba las partes norte y sur del gran continente africano. Esto facilitó enormemente los desplazamientos de las poblaciones nómadas a través de un entorno antes inhóspito, permitiéndoles conectar con grupos distantes para intercambiar bienes y conocimientos.
Mirando hacia nuestro futuro climático
Durante años, los modelos climáticos han tenido dificultades para reconstruir los patrones exactos de lluvia del norte del Sáhara. Estas estalagmitas complementan la información de otros archivos climáticos, como los núcleos de sedimentos del océano Atlántico, para comprender las variaciones en el entorno sahariano. Los núcleos oceánicos se encuentran demasiado lejos para identificar cambios regionales con precisión. En cambio, este registro de estalagmitas se ubica en un lugar ideal para esta tarea.
Aun así, una simulación previa realizada con supercomputadora predijo con exactitud lo que el equipo de Oxford ha demostrado físicamente con sus estalagmitas. Los modelos que simulaban el final del período húmedo del Holoceno demostraron que las interacciones entre la humedad tropical y las vaguadas de gran altitud —las mismas “plumas tropicales” identificadas en las rocas marroquíes— fueron capaces de mantener las precipitaciones en la costa del Sáhara Occidental mucho después de que el monzón del interior se retirara. Otras simulaciones climáticas fueron un paso más allá, sugiriendo que la inmensidad de los antiguos lagos y humedales del Sáhara evaporó suficiente agua como para alterar físicamente la atmósfera, desplazando el cinturón de lluvias africano más al norte y amplificando el alcance de esas mismas plumas tropicales.
Este tira y afloja meteorológico dictó el ritmo de la supervivencia humana. Grandes prospecciones arqueológicas en el Sáhara Oriental han demostrado que los humanos antiguos supieron adaptarse a estos cambios climáticos. Cuando llegaban las lluvias, florecían asentamientos neolíticos en el interior del desierto; cuando las arenas recuperaban el terreno, estas poblaciones se veían obligadas a abandonar sus campamentos y migrar hacia el sur.
Estos patrones de lluvia parecen cíclicos y no exclusivos del Holoceno. Las estalagmitas analizadas en la cueva de Susah, en Libia, han demostrado que cambios orbitales similares provocaron fases húmedas en el norte de África hasta bien entrado el último período glacial. Por otra parte, las escorias de cuevas en Estados Unidos muestran que los desiertos del oeste de Estados Unidos, tal como los conocemos hoy, fueron relativamente húmedos hasta hace 8200 años.
La evidencia sobre las precipitaciones de columnas tropicales que aporta este estudio también es importante para los investigadores que intentan comprender cómo cambiarán los patrones de lluvia en la región del sur del Atlas en el futuro. A medida que la Tierra se calienta, los investigadores analizan detenidamente cómo podrían comportarse estos acuíferos atmosféricos.
Dado que en el pasado las masas de aire tropical provocaron fuertes lluvias en la zona, es posible que vuelvan a hacerlo en el futuro. El equipo de investigación está interesado en profundizar en este tema mediante el desarrollo de reconstrucciones más cuantitativas de las cantidades de lluvia registradas en el pasado.
Los nuevos hallazgos se publicaron en la revista Earth and Planetary Science Letters.
Fuente: ZME Science.