Sahara w cyklu

18 listopada 2017
Blog szalonych naukowców

Mniej lub bardziej tajemnicze cykle, które mają odpowiadać za naturalne zmiany klimatu, to ulubiony argument osób niezgadzających się z dowodami na obecne antropogeniczne ocieplenie. Nie będę jednak teraz o nich pisać – to temat na inny tekst. Oprócz takich cykli są cykle hipotez, co powodowało konkretną zmianę środowiska, w tym klimatu.

Pustynnienie to dramatyczna sprawa. Wbrew pozorom problem ten w dyskursie nie pojawił się niedawno wraz z rozwojem ekologii, klimatologii i ich wersji paleo. O pustynnieniu pisali już starożytni. Zmiany środowiska w antyku były znaczne. Opowieści o herosach z dawnych czasów walczących z hydrami czy lwami na terenie Grecji uświadamiały starożytnym, że kiedyś w ich krajach żyły zwierzęta już niespotykane. O ile hydry pozostawały zwierzętami mitycznymi, o tyle lwy wciąż można było spotkać na Bliskim Wschodzie czy w Afryce.

Historycy greccy czy rzymscy, sięgając do dawnych opisów, zauważali, że tam, gdzie w ich czasach dominowały zarośla krzewów, według dawnych relacji miały być lasy tworzone przez dęby czy sosny. Wbrew temu, co może nam się wydawać, ówcześni protonaukowcy nie wszystkim opisom wierzyli bezkrytycznie. Arystoteles, przywołując co bardziej egzotyczne opisy zwierząt, zaznaczał, że niektóre z nich brzmią mało wiarygodnie i zrzucał odpowiedzialność za ich rzetelność na źródła. A więc był to już zaczątek przywoływania bibliografii, coś, co we współczesnej nauce jest oczywistością, ale nie zawsze było.

Jednak opis stepowienia i pustynnienia nie był zasadniczo podważany. Były też próby wyjaśnienia mechanizmów, oparte częściowo na obserwacjach. Co do lasów, dość oczywiste było, że ich zanik to wynik wyrębu. Natomiast za dalsze stepowienie i pustynnienie zdaniem ówczesnych protonaukowców odpowiedzialna była dalsza gospodarka, zwłaszcza hodowla kóz. Kozy są znane z anegdotycznego zjadania wszystkiego, co się tylko da. Wprowadzone na wyspę, z której wytnie się las, nie dopuszczą do jego odnowienia, zjadając siewki. Nawet cierniste krzewy są zagrożone, nie mówiąc o winorośli, pszenicy czy drzewach oliwnych.

Rozpoznano problem, więc pojawiło się rozwiązanie – należy ucywilizować krótkowzrocznych wyspiarzy i Afrykańczyków, a tam, gdzie jeszcze nie dotarła odpowiednia oświata, przynieść ją z legionami. Podobnie zresztą postępowali spadkobiercy kultury grecko-rzymskiej przez następne setki, a nawet tysiące lat. Co prawda przenoszone przez nich świnie, szczury i inne zwierzęta domowe potrafiły się przyczynić do zniszczenia rodzimych biocenoz nie gorzej niż kozy, też zresztą wypuszczane przez żeglarzy na wyspy jako potencjalne chodzące spiżarnie na drogę powrotną z podróży.

W XX wieku rozwój nauk przyrodniczych musiał się zderzyć ze starymi teoriami. Z jednej strony historie wysp, których przyroda uległa zniszczeniu po pojawieniu się człowieka, stały się ikonami zarówno ekologii jako nauki o powiązaniach w przyrodzie, jak i ruchów ekologicznych na rzecz ochrony różnorodności biologicznej. Historia Wyspy Wielkanocnej, która miała imponującą kulturę i dramatyczny jej upadek wiązany z przeeksploatowaniem przyrody, to najlepszy przykład. Z drugiej jednak – pojawiła się wiedza, że niektóre procesy są bardziej skomplikowane, a i wydawać się mogło, że zmiany klimatu w erze przedindustrialnej zachodziły bez udziału człowieka. Wreszcie w dyskursie oprócz argumentów rzeczowych pojawiły się głosy, że przypisywanie pustynnienia pierwotnej gospodarce to narracja usprawiedliwiająca kolonializm, a pierwotne kultury żyły w zgodzie z naturą i wcale nie podcinały gałęzi, na której siedziały.

Problem pustynnienia w dyskursie naukowym nabrał nowych wymiarów wraz z odkryciami paleoekologicznymi i archeologicznymi na Saharze. W powszechnej wyobraźni piramidy od zawsze stały na pustyni, ponad zasięgiem Nilu. Hannibala można sobie wyobrażać niemal jak przywódcę państwa Tuaregów, który mógł zagrozić Rzymowi tylko dzięki egzotycznym, sprowadzanym gdzieś z głębi Afryki słoniom. W kontrze do tego wiedza, że Kartagina jednak była w stanie podbić Hiszpanię, a za nią w głąb Afryki było jeszcze królestwo Numidii, nie jest dla historyków niczym niezwykłym. Co więcej, po podbiciu przez Rzymian tereny tych państw były określane jako spichlerz Rzymu ze względu na świetne warunki rolnictwa.

Ale to nie wszystko. W głębi Sahary odkryto już całkiem dawno ryty naskalne wskazujące, że przed tysiącami lat jej mieszkańcy na co dzień obcowali z bynajmniej nie pustynnymi zwierzętami, jak żyrafy, krokodyle czy tury, i zajmowali się rybactwem. Potwierdza to archeologia. Najbardziej wilgociolubne zwierzęta żyły tam kilkanaście tysięcy lat temu, z czasem zaczęły ustępować bardziej typowym dla suchej sawanny czy stepu. Kilka tysięcy lat temu mieszkańcy Sahary zajmowali się już raczej pasterstwem, co sugeruje stepowienie, a wreszcie pustynnienie spowodowało pojawienie się wielbłądów. To ostatnie już całkiem niedawno, ale to i Prus, pisząc „Faraona”, wiedział, że dla starożytnych Egipcjan wielbłąd był czymś egzotycznym.

Kilkanaście tysięcy lat temu to czas, gdy w Europie jeszcze całkiem głęboko sięgał lądolód. Stepowienie i pustynnienie Sahary postępowało wraz z jego ustępowaniem. Zatem tu dość oczywistym powodem wydaje się naturalna zmiana klimatu. Ocieplanie klimatu i przesuwanie się lodowca pociągało za sobą zmiany w cyrkulacji powietrza i ostatecznie mniej więcej nad zwrotnikiem Raka ustaliła się strefa pustynna. Z czasem rozszerzała się i przesunęła aż do wybrzeży Morza Śródziemnego, Nigru i Nilu. Ludzie tu mogli być tylko biernymi obserwatorami.

Mimo to o ile nie da się zaprzeczyć roli naturalnej zmiany klimatu, o tyle rola ludzi w pustynnieniu północnej Afryki nie dla wszystkich była taka oczywista. Pojawiały się głosy odwołujące się do starożytnych koncepcji, że ludzie i ich zwierzęta gospodarcze jednak dołożyli się do tego procesu. Dość spojrzeć na niektóre arabskie miasta, gdzie jedynym zielonym elementem są cmentarze – ogrodzone, a więc niedostępne dla kóz. Jednocześnie to nie są obiekty rolnicze, jakoś specjalnie nawadniane, a więc ich zieleń wydaje się czymś naturalnym dla okolicy, a brak zieleni musi być efektem antropopresji.

Głosy te przycichły, gdy zespół Martina Claussena pod koniec lat 90. ubiegłego stulecia przeprowadził symulacje zmian klimatycznych. Wynika z nich, że stopniowa zmiana nachylenia osi ziemskiej powodowała stopniowe pustynnienie sawannowej Sahary przez pierwsze tysiąclecia symulacji, co wynikało ze zmiany reżymu monsunów. Gdy jednak pojawiły się pierwsze placki gołej, niepokrytej roślinnością pustyni, proces przyspieszył. Mniej roślinności oznaczało mniejsze parowanie, a to oznaczało mniejsze zachmurzenie. To z kolei zmniejszało opady, a więc szybsze pustynnienie. Jak widać, włączył się samonapędzający się mechanizm dodatniego sprzężenia zwrotnego. Zbieżność kalendarza z symulacji z danymi paleoekologicznymi potwierdza ich wiarygodność.

Zatem wkład ludzki jest niepotrzebny. Jednak od razu pojawiły się symulacje Johna E. Kutzbacha, które dawały podobną zbieżność z paleoekologią przy wprowadzeniu efektu wylesienia. Cywilizacje saharyjskie już kilka tysięcy lat temu miały potencjał do zauważalnego przekształcenia delikatnych ekosystemów sawanny drzewiastej. Wycinając drzewa, mogły sprawić, że woda opadowa zamiast zatrzymywać się na miejscu i parować z drzew, tworząc chmury, spływała do morza. To mogło dołożyć się do naturalnego pustynnienia, łącznie z tym, że zmieniało cykl krążenia węgla. Pisałem nieraz, że drzewa to słaby sposób na długotrwałe magazynowanie węgla, ale brak drzew to sposób jeszcze słabszy. Wbrew pozorom więc ludzie już wtedy przyczyniali się, choć oczywiście wówczas nieznacznie, do globalnego ocieplenia.

Modelowanie więc wskazuje, że udział człowieka w pustynnieniu Sahary był możliwy, ale nie był konieczny. (Na marginesie należy wspomnieć, że Sahara pustynniała i zieleniała naprzemiennie przez miliony lat, a nie tylko w ostatnim dziesięciotysiącleciu. No więc od tych wielkich cykli nie dało się uciec). Archeolodzy i paleoekolodzy znaleźli jednak pewien słaby punkt. Otóż pustynnienie poszczególnych fragmentów Sahary przebiegało podobnie. Podobna była sekwencja zmian klimatycznych, roślinności naturalnej, zwierząt dzikich i gospodarczych, a nawet czegoś na kształt ras ludzi zamieszkujących różne regiony Sahary. Jednak mimo podobnych tendencji czas i tempo zmian było różne. Gdyby decydowały tylko stałe w tempie przesunięcia osi Ziemi, takich różnic nie powinno być.

W związku z tym pomysły, że ludzie jednak mieli wpływ na pustynnienie Sahary, wracają. Badacze zwracają uwagę na bliższe nam historycznie przykłady z Ameryki czy Nowej Zelandii, gdzie kolonizacja ludzka z wprowadzeniem trzody spowodowała znaczące zmiany roślinności. Wydaje się, że w północnej Afryce pustynnienie w danej okolicy zaczynało przyspieszać wtedy, gdy pojawiało się w niej pasterstwo. Przysłowiowe kozy zjedzą wszystko, ale bydło i owce, a raczej to był dominujący model wczesnego pasterstwa, są bardziej wybredne. One jedzą trawy i różne zioła, zostawiając cierniste krzewy. Pasterze, żeby krzewy nie zarosły pastwisk, musieli je usuwać. Najskuteczniejszym prymitywnym sposobem jest ich wypalanie.

Ktoś może podnieść argument, że naturalne pożary na sawannie są codziennością, a nie wywołuje to od razu pustynnienia. Dzieje się tak dlatego, że w naturalnych warunkach spalona sawanna ma jakiś czas na regenerację. Otóż duzi roślinożercy z sawanny unikają pożarzysk. Przyczyną jest strach przed drapieżnikami. Na spalonej sawannie, dopóki nie odrosną krzewy i drzewa, roślinożercy są wystawieni jak na tacy. Istnieje cały dział ekologii behawioralnej – ekologia strachu. Kiedyś muszę o tym więcej napisać, bo jest kluczowym zagadnieniem w hydrobiologii co najmniej od połowy XX w., a i w ekologii lądowej zaczyna być coraz bardziej poznawana.

Dzikie owce czy tury więc raczej miały mały potencjał na rozkręcenie samonapędzającej się spirali pustynnienia ze względu na ich ekologię strachu. Hodowlane owce i bydło mają ją zupełnie inną. Nawet gdyby instynkt nakazywał im unikanie bezdrzewnych pastwisk, muszą paść się tam, gdzie każe im człowiek. David K. Wright twierdzi, że taka zmiana ekologii strachu u roślinożerców Sahary miała kluczowe znaczenie dla szczegółów jej pustynnienia. Zatem cykl poglądów znowu wrócił do punktu ze starożytności. Oczywiście od tamtych czasów wiemy dużo więcej.

Piotr Panek

fot. Alessandro Passaré, licencja CC-BY-SA 3.0