En 1961, John Kutzbach, entonces un recién graduado de la universidad, estaba estacionado en Francia como pronosticador del tiempo de la aviación para la Fuerza Aérea de los EE. UU. Allí, se encontró explorando las cuevas históricas de Dordoña, incluidas las cuevas prehistóricas pintadas en Lascoux.
Pensando en las personas y los animales antiguos que se habrían reunido en estas cuevas para calentarse y refugiarse, se interesó por la glaciología. "Era interesante para mí, como persona del clima, que la gente viviera tan cerca de un hielo", dice Kutzbach, profesor emérito de ciencias atmosféricas y oceánicas de la Universidad de Wisconsin-Madison y el Instituto Nelson de Estudios Ambientales.
Kutzbach pasó a una carrera estudiando cómo los cambios en los movimientos de la Tierra a través del espacio la forma de su órbita, su inclinación sobre su eje, su oscilación y otros factores, como la capa de hielo y los gases de efecto invernadero, afectan su clima.años después de deleitarse con el arte rupestre de la Edad de Hielo, hoy intenta comprender mejor cómo los cambios en el clima de la Tierra pueden haber influido en la migración humana fuera de África.
En un estudio reciente publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias Kutzbach y un equipo de investigadores rastrean cambios en el clima y la vegetación en África, Arabia y el Mediterráneo desde hace 140,000 años para ayudar a otros a estudiar las influencias subyacentes a la dispersión humana.
El estudio describe un modelo dinámico de clima y vegetación que explica cuándo las regiones de África, las áreas de Medio Oriente y el Mediterráneo eran más húmedas y secas y cómo la composición de la planta cambió en tándem, posiblemente proporcionando corredores de migración a lo largo del tiempo.
"Realmente no sabemos por qué las personas se mueven, pero si la presencia de más vegetación es útil, estos son los momentos que les habrían sido ventajosos", dice Kutzbach.
El modelo también ilumina las relaciones entre el clima de la Tierra y su órbita, las concentraciones de gases de efecto invernadero y sus capas de hielo.
Por ejemplo, el modelo muestra que hace unos 125,000 años, el norte de África y la Península Arábiga experimentaron un aumento de las lluvias monzónicas de verano que llegaron al norte y que se estrecharon los desiertos saharianos y árabes debido al aumento de los pastizales. Al mismo tiempo,en el Mediterráneo y el Levante un área que incluye a Siria, Líbano, Jordania, Israel y Palestina, la lluvia en las tormentas de invierno también aumentó.
Estos cambios fueron impulsados por la posición de la Tierra en relación con el sol. El hemisferio norte en ese momento estaba lo más cerca posible del sol durante el verano, y lo más lejos posible durante el invierno. Esto resultó en veranos cálidos y húmedos yinviernos fríos
"Es como una reunión a dos manos", dice Kutzbach. "Hubo fuertes lluvias de verano en el Sahara y fuertes lluvias de invierno en el Mediterráneo".
Dada la naturaleza de los movimientos orbitales de la Tierra, llamados colectivamente ciclos Milankovitch, la región debería posicionarse de esta manera aproximadamente cada 21,000 años. Cada 10,000 años más o menos, el hemisferio norte estaría en su punto más alejado del sol durante el verano,y más cercano durante el invierno.
De hecho, el modelo mostró grandes aumentos en las precipitaciones y la vegetación en 125,000, en 105,000 y en 83,000 años atrás, con disminuciones correspondientes en 115,000, en 95,000 y en hace 73,000 años, cuando los monzones de verano disminuyeron en magnitud y se quedaron más al sur.
Entre aproximadamente 70,000 y 15,000 años atrás, la Tierra estaba en un período glacial y el modelo mostró que la presencia de capas de hielo y gases de efecto invernadero redujo las tormentas mediterráneas de invierno, pero limitó la retirada del sur del monzón de verano. Los gases de efecto invernadero reducidos también causaronenfriamiento cerca del ecuador, lo que lleva a un clima más seco allí y una cubierta forestal reducida.
Estos patrones regionales cambiantes de clima y vegetación podrían haber creado gradientes de recursos para los humanos que viven en África, impulsando la migración hacia áreas con más agua y vida vegetal.
Para el estudio, los investigadores, incluidos los colegas de Kutzbach UW-Madison Ian Orland y Feng He, junto con investigadores de la Universidad de Pekín y la Universidad de Arizona, utilizaron la versión 3 del Modelo del Sistema Climático Comunitario del Centro Nacional de Investigación Atmosférica.ejecutó simulaciones que explicaron solo los cambios orbitales, los cambios combinados de gases de efecto invernadero y orbitales, y un tercero que combinó esas influencias más la influencia de las capas de hielo.
Fue Kutzbach quien, en las décadas de 1970 y 1980, confirmó que los cambios en la órbita de la Tierra pueden impulsar la fuerza de los monzones de verano en todo el mundo al influir en la cantidad de luz solar y, por lo tanto, cuánto calentamiento alcanza una parte determinada del planeta.
Hace cuarenta años, había evidencia de monzones fuertes periódicos en África, pero nadie sabía por qué, dice Kutzbach. Mostró que los cambios orbitales en la Tierra podrían conducir a veranos más cálidos y, por lo tanto, a monzones más fuertes. También leyó sobre períodos de ""ecologización" en el Sahara, a menudo utilizado para explicar la migración humana temprana al Medio Oriente típicamente árido.
"Mi trabajo inicial me preparó para pensar en esto", dice.
Su trabajo de modelado actual concuerda principalmente con los datos recopilados de cada región, incluida la evidencia observada de antiguos lechos de los lagos, registros de polen, características de cuevas y sedimentos marinos. Un estudio reciente dirigido por Orland utilizó registros de cuevas en el Levante para mostrar que los monzones de veranollegó a la región hace unos 125,000 años.
"Nos equivocamos en el modelo", dice Kutzbach, por lo que el equipo continúa refinándolo. Por ejemplo, el modelo no se enfría lo suficiente en el sur de Europa durante el período glacial y no todos los cambios en la vegetación coincidendatos observados. El poder de cómputo también ha mejorado desde que ejecutaron el modelo.
"Esta no es la última palabra", dice Kutzbach. "Los resultados deberían analizarse nuevamente con un modelo de resolución aún mayor".
El estudio fue apoyado por la National Science Foundation subvenciones AGS1602771, 1502990, 1603065, 1338553, 1603065 y 1702407 y el Smithsonian Institute Contract 33330218CT0010211. También fue respaldado por la informática de alto rendimiento de Yellowstone y Cheyenne, proporcionada por el Centro Nacionalpara la investigación atmosférica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Kelly April Tyrrell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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