Ian Orland en la cueva Soreq, Israel, donde algunas formaciones de cuevas de calcita son 185, 000 años. Crédito:Ian Orland
El año pasado, Los científicos anunciaron que una mandíbula humana y herramientas prehistóricas encontradas en 2002 en la cueva Misliya, en el límite occidental de Israel, estaban entre 177, 000 y 194, 000 años.
El hallazgo sugirió que los humanos modernos, que se originó en África, comenzó a migrar fuera del continente al menos 40, 000 años antes de lo que los científicos pensaban anteriormente.
Pero la historia de cómo y cuándo los humanos modernos se originaron y se extendieron por todo el mundo todavía está en forma de borrador. Eso es porque la ciencia no ha determinado cuántas veces los humanos modernos abandonaron África, o simplemente cuántas rutas pueden haber tomado.
Un nuevo estudio publicado esta semana [Nov. 25, 2019] en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias por geocientíficos y climatólogos estadounidenses e israelíes proporciona evidencia de que los monzones de verano de Asia y África pueden haber llegado al Medio Oriente durante períodos de tiempo que se remontan al menos a 125, 000 años, proporcionar corredores adecuados para la migración humana.
El momento probable de estas expansiones monzónicas hacia el norte se corresponde con los cambios cíclicos en la órbita de la Tierra que habrían acercado el hemisferio norte al sol y conducido a un aumento de las precipitaciones de verano. Con el aumento de las precipitaciones de verano, es posible que haya aumentado la vegetación, apoyando la migración animal y humana a la región.
"Podría ser un contexto importante para los expertos que estudian cómo, por qué, y cuando los primeros humanos modernos emigraron de África, "dice el autor principal Ian Orland, un geocientífico de la Universidad de Wisconsin-Madison ahora en el Estudio de Historia Natural y Geológica de Wisconsin, en la División de Extensión. "El Mediterráneo oriental fue un cuello de botella crítico para esa ruta de salida de África y, si nuestra sugerencia es correcta, en 125, 000 años atrás y potencialmente en otros períodos, es posible que haya habido lluvias más constantes durante todo el año que podrían mejorar la capacidad de los seres humanos para migrar ".
Mientras los humanos hayan mantenido registros, los inviernos han sido húmedos y los veranos calurosos y secos en el Levante, una región que incluye a Israel, Siria, Líbano, Jordania y Palestina. Antes de los tiempos modernos, esos calientes, los veranos secos habrían representado una barrera importante para las personas que intentaban moverse por el paisaje.
Científicos, aunque, han tenido dificultades para determinar qué tipos de patrones de precipitación podrían haber existido en el Levante prehistórico. Algunos estudios que examinan una variedad de evidencia, incluyendo registros de polen, lechos de lagos antiguos, y sedimentos del Mar Muerto, junto con algunos estudios de modelos climáticos, indicar que los veranos en la región pueden tener, en ocasiones, estado mojado.
Para intentar comprender mejor esta estacionalidad, Orland y sus colegas observaron formaciones de cuevas llamadas espeleotemas en la cueva Soreq de Israel. Espeleotemas como estalactitas y estalagmitas, se forman cuando el agua gotea en una cueva y deposita un mineral duro llamado calcita. El agua contiene huellas dactilares químicas llamadas isótopos que mantienen un registro, como un archivo, del tiempo y las condiciones ambientales bajo las cuales han crecido los espeleotemas.
Entre estos isótopos se encuentran diferentes formas de moléculas de oxígeno, una forma ligera llamada O dieciséis y una forma pesada llamada O 18 . Hoy dia, el agua que contribuye al crecimiento de los espeleotemas durante gran parte del año tiene oxígeno ligero y pesado, con el oxígeno ligero entregado predominantemente por las tormentas durante la temporada de lluvias del invierno.
Orland y sus colegas plantearon la hipótesis de que podrían discernir a partir de los espeleotemas si dos estaciones lluviosas habían contribuido a su crecimiento en ocasiones en el pasado porque podrían mostrar una firma similar de oxígeno ligero en el crecimiento tanto en invierno como en verano.
Pero para hacer esta comparación, los científicos tuvieron que hacer mediciones de isótopos a través de bandas de crecimiento individuales, que son más estrechos que un cabello humano. Usando un instrumento sensible en el Departamento de Geociencias de UW-Madison llamado microsonda de iones, el equipo midió las cantidades relativas de oxígeno ligero y pesado en incrementos estacionales en las bandas de crecimiento de dos 125, Espeleotemas de 000 años de antigüedad de la cueva Soreq.
Esta fue la primera vez que los cambios estacionales se midieron directamente en un espeleotema tan antiguo.
Al mismo tiempo que Orland buscaba respuestas geológicas, su colega de UW-Madison en el Centro de Investigación Climática del Instituto Nelson de Estudios Ambientales, Feng He, estaba utilizando de forma independiente modelos climáticos para examinar cómo la vegetación del planeta ha cambiado con las fluctuaciones estacionales durante los últimos 800 años, 000 años. Colegas desde la escuela de posgrado, Él y Orland se unieron para combinar sus respectivos enfoques después de saber que sus estudios eran complementarios.
Un estudio anterior realizado en 2014 por el climatólogo y profesor emérito de UW-Madison John Kutzbach mostró que el Medio Oriente puede haber sido más cálido y húmedo de lo habitual durante dos períodos de tiempo que corresponden aproximadamente a 125, 000 años y 105, Hace 000 años. Mientras tanto, en un punto intermedio, 115, 000 años atrás, las condiciones allí eran más similares a las de hoy.
Los períodos de tiempo más húmedos correspondieron a la insolación máxima de verano en el hemisferio norte, cuando la Tierra se acerca al sol debido a cambios sutiles en su órbita. El período de tiempo más seco correspondió a una de sus órbitas más alejadas del sol. Las temporadas de monzones tienden a ser más fuertes durante la insolación máxima.
Esto le brindó la oportunidad de estudiar las precipitaciones de alta y baja insolación durante las temporadas de verano en el Medio Oriente y de estudiar sus firmas isotópicas.
El modelo climático "alimentó la hipótesis del monzón de verano" porque sugería que "en estas condiciones, los monzones podrían haber llegado al Medio Oriente y tendrían un O bajo 18 firma, " Él, un coautor del estudio, dice. "Es un período muy intrigante en términos de clima y evolución humana".
Su modelo mostró que la expansión hacia el norte de los monzones de verano africanos y asiáticos era posible durante este período de tiempo. habría traído lluvias significativas al Levante en los meses de verano, habría casi duplicado la precipitación anual en la región, y habría dejado una firma de isótopos de oxígeno similar a las lluvias de invierno.
Al mismo tiempo, El análisis de isotipos de espeleotemas de Orland también sugirió que los veranos eran más lluviosos durante la insolación máxima a 125, 000 y 105, Hace 000 años.
Por razones similares, el Medio Oriente también puede haber sido cálido y húmedo alrededor de 176, 000 años atrás, dicen los investigadores, sobre cuando la mandíbula llegó a la cueva Misliya. Y antes de la mandíbula, los fósiles humanos modernos más antiguos encontrados fuera de África estaban en la cueva Skhūl de Israel, que data de entre 80, 000 y 120, Hace 000 años.
En general, El estudio sugiere que durante un período de tiempo en el que los humanos y sus antepasados exploraban más allá del continente africano, las condiciones pueden haber sido favorables para que atravesaran el Levante.
"La migración humana fuera de África se produjo en pulsos, lo cual es definitivamente consistente con nuestra idea de que cada vez que la Tierra está más cerca del sol, el monzón de verano es más fuerte y esa es la ventana climática que se abrió y brindó oportunidades para la migración humana fuera de África, " Dice el.
