Nebývale silné deště během letošního září v saharské oblasti, zejména jižní části Maroka a Alžírska, připomněly éru zelené Sahary. Nová mezinárodní studie publikovaná v časopise Climate of the Past odhaluje, jak dramaticky dokáže změna vegetace ovlivnit globální klimatický systém. Vysychání a zelenání Sahary je přitom cyklus, který proběhl během poslední osmi milionů let více než 200krát.

V období středního holocénu, tedy zhruba před 6000 lety, vypadala severní Afrika zcela jinak než dnes. Místo vyprahlé pouště pokrývala Saharu bujná vegetace a četná jezera. Tento fenomén, známý jako africké vlhké období, vznikl díky změnám v oběžné dráze Země, které vedly k zesílení afrického monzunu. Vlastně jde o kaskádu navzájem provázaných změn.

„Snížení odrazivosti povrchu a emisí prachu spolu se zesíleným koloběhem vody v důsledku zvýšeného pokryvu vegetace byly klíčovými faktory pro udržení zesíleného monzunového režimu,“ vysvětlují autoři studie.

A tento systém byl mimořádně stabilní. Vegetace pomáhala udržovat vlhké podmínky tím, že zadržovala vodu a vytvářela příznivé podmínky pro další růst rostlin. Tento pozitivní zpětnovazební mechanismus fungoval po tisíce let, než došlo k postupnému vysychání oblasti.

Zelená Sahara odrážela méně záření

Ve své vlhké éře však tato rozlehlá oblast produkovala celkově o 80 % méně prachu než poušť. Místo písečných dun se zde rozprostíraly keře a stromy, jejichž husté listoví významně měnilo vlastnosti povrchu.

Zatímco písek odráží 30 % slunečního záření zpět do vesmíru, tehdejší vegetace odrážela pouze 15 %. To znamenalo, že povrch pohlcoval více tepla, což mělo dalekosáhlé důsledky pro cirkulaci vzduchu nad celou severní polokoulí. A především to vedlo k 30% nárůstu srážek v rámci posíleného monzunového systému.

Vědci dokázali tyto změny rekonstruovat pomocí různých důkazů. Analyzovali pylová zrna zachovaná v jezerních sedimentech, studovali chemické složení usazenin a zkoumali fosilní nálezy. Všechny tyto indikátory potvrzují obraz savany s bohatou faunou a flórou tam, kde je dnes největší poušť na světě.

Dosah za hranice Afriky

Vliv zelené Sahary přitom sahal daleko za hranice afrického kontinentu. Změny v cirkulaci atmosféry ovlivňovaly klima na celé severní hemisféře. Výzkumníci pomocí klimatických modelů zjistili posun celých vzdušných proudění. „Sahara měla celoroční dopad na hlavní cirkulační prvky severní polokoule, zejména během letního období, kdy se rozvíjel africký monzun,“ uvádí studie.

Patrný byl vliv na Walkerovu cirkulaci – rozsáhlý systém vzdušného proudění podél rovníku. Tento „přírodní ventilátor“ planety se posunul západním směrem a vytvořil nové propojení mezi Indickým oceánem a severním Atlantikem, což mělo dramatický dopad na distribuci tepla a vlhkosti v atmosféře.

Významný byl i dopad na takzvanou severoatlantickou oscilaci (NAO), především v zimním období. Změny v cirkulaci vedly k převaze její negativní fáze, což mělo přímý dopad na zimní teploty v Evropě a na východním pobřeží Severní Ameriky.

Evropské klima v proměnách

A tak zatímco Skandinávie zažívala celkově teplejší období oproti dnešku, ve Středomoří bylo chladněji a více pršelo. Západní Evropa procházela zajímavým kontrastem – zimy byly studenější, ale léta teplejší.

Ve střední Evropě panovaly podmínky, které se také lišily od současnosti. Modely naznačují celkové oteplení, ale archeologické nálezy ukazují složitější obraz. Oblast zažívala výraznější sezónní výkyvy a změny v rozložení srážek.

„Proxy (nepřímé) záznamy naznačují specifické regionální klimatické odchylky, které se ne vždy shodují s modelovými předpověďmi,“ upozorňují vědci.

Východní Evropa a přilehlé části Asie tak vykazovaly komplexní vzorec změn. Celkově se dá říci, že zatímco zimy byly teplejší, léta se ochladila. Území také zaznamenalo zvýšené roční srážky, což mělo významný vliv na tehdejší ekosystémy a první zemědělské komunity.

Jiný režim zažívala i Severní Amerika

Na druhé straně Atlantiku se vliv zelené Sahary projevoval neméně. Východní pobřeží Severní Ameriky procházelo sušším obdobím, zatímco západ kontinentu zažíval více srážek. Změnily se i pozice bouřkových drah, což mělo významný vliv na rozložení srážek napříč kontinentem.

Zvláště zajímavé byly změny v oblasti Velkých jezer a severovýchodního pobřeží. Archeologické nálezy zde ukazují na výrazné proměny vegetace a vodního režimu. Počítačové modely navíc odhalily, že změněná cirkulace atmosféry ovlivňovala sílu a polohu tryskového proudění nad kontinentem, což mělo přímý dopad na formování počasí v jednotlivých regionech.

Teplejší severní polokoule a změny v proudění

Simulace ukázaly, že období zelené Sahary přispívalo k celkovému oteplení severní polokoule. Tento efekt byl zvláště výrazný v Arktidě, kde docházelo k významnému tání mořského ledu. „Změny v oběžné dráze vedly ke zvýšenému slunečnímu záření během letního období a následným změnám v sezónnosti klimatu,“ vysvětlují vědci.

Zajímavým objevem bylo propojení mezi vegetací v Sahaře a mořskými proudy v severním Atlantiku. Změněná cirkulace atmosféry ovlivňovala pohyb oceánských vod, což zpětně působilo na klima přilehlých kontinentů. Tento komplexní systém zpětných vazeb ukazuje, jak citlivě jsou propojeny jednotlivé složky zemského klimatu.

Období zelené Sahary se přitom překrývá s jedním z nejdůležitějších momentů lidské historie – vznikem prvních velkých civilizací. V době, kdy se v Sahaře ještě proháněla stáda zvěře a lidé obývali břehy jezer, začínala v údolí Nilu vzkvétat egyptská civilizace a v Mezopotámii se rozvíjela první města. Postupný přechod Sahary zpět v poušť mezi lety 5000-4000 př.n.l. mohl být jedním z faktorů, které přispěly ke koncentraci obyvatelstva podél velkých řek.

Složitá skládačka klimatu

Pochopení role zelené Sahary v globálním klimatickém systému není jen akademickou zvědavostí. Pomáhá nám lépe porozumět složitým vazbám v klimatickém systému Země. Zatímco některé aspekty tehdejšího klimatu se podařilo pomocí modelů dobře rekonstruovat, jiné zůstávají záhadou. Například zatímco modely předpovídají výrazné oteplení ve středních zeměpisných šířkách, archeologické nálezy a jiné důkazy naznačují v některých oblastech spíše ochlazení.

Studie také odkrývá limity současných klimatických modelů. I když dokážou zachytit hlavní rysy globální cirkulace, stále mají problémy s přesnou předpovědí regionálních změn. To ukazuje na potřebu dalšího výzkumu a zdokonalování našich nástrojů pro pochopení klimatické minulosti Země.