中新網(wǎng)北京7月5日電(記者孫自法)長期以來，在整個非洲大陸尺度上，水文氣候波動與人口變化之間的關(guān)聯(lián)機制仍缺乏清晰認識，也廣受關(guān)注。
記者7月5日從中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所“極端氣候事件及影響”團隊譚亮成課題組獲悉，他們聯(lián)合埃及、法國、沙特等多國科研人員，系統(tǒng)評估了北非及熱帶非洲全新世氣候—人類互動的時空特征，揭示出距今16000年來非洲大陸人類生態(tài)對氣候變化的非線性響應(yīng)規(guī)律，為理解人地耦合閾值、人類環(huán)境適應(yīng)韌性提供了關(guān)鍵實證。
非洲地區(qū)大氣環(huán)流及古氣候記錄空間分布。譚亮成供圖
這項重要的國際合作研究成果論文，近日以“全新世氣候變化下非洲人類生態(tài)的非線性響應(yīng)”為題，在專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《地球科學(xué)評論》發(fā)表。譚亮成研究員為論文通訊作者，他指導(dǎo)的來自埃及的博士研究生哈拉夫·阿卜杜勒·拉希姆(Khalaf H.M. Abdel Raheem)為論文第一作者。
譚亮成介紹說，在距今約15000年至5500年之間，位于非洲的當(dāng)今世界第一大沙漠撒哈拉并非一片茫茫沙海，而是河湖密布、草木繁茂的稀樹草原。這一非洲濕潤期也被稱為“綠色撒哈拉”，為人類提供了廣闊的可居住空間，吸引大量人群在如今地球上最干旱的一些地區(qū)生活、耕作和放牧。
在本項研究中，研究團隊整合大量古氣候記錄與考古測年數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一個大陸尺度的綜合研究框架，用以重建古代非洲社會對這一“綠色時期”終結(jié)的響應(yīng)過程。
研究團隊綜合36個點位的多指標(biāo)古氣候記錄，以及15007個經(jīng)碳十四測年約束的考古遺址組合數(shù)據(jù)，重建了過去16000年間北非與熱帶非洲的氣候-人類動態(tài)演變過程。
非洲各地區(qū)間關(guān)系的時間連通網(wǎng)絡(luò)圖。譚亮成供圖
分析結(jié)果顯示，氣候與人口之間的關(guān)系遠不止“氣候越濕，人越多；氣候越干，人越少”這么簡單。人類在早全新世最濕潤階段(距今約12000年–10000年)經(jīng)歷了顯著的人口擴張，但即便隨后環(huán)境條件逐步惡化，許多地區(qū)的定居點仍在數(shù)百年乃至逾千年的時間尺度上持續(xù)存在，只有當(dāng)水資源和植被覆蓋跨越關(guān)鍵生態(tài)閾值之后，才出現(xiàn)大規(guī)模的人口遷移。
撒哈拉地區(qū)就是如此，在經(jīng)歷數(shù)百年至逾千年的變化過程中，其聚落逐漸衰減，當(dāng)?shù)厝丝谥行膭t沿著殘余水分梯度持續(xù)向南遷移，轉(zhuǎn)移至降水更加穩(wěn)定的區(qū)域。
譚亮成指出，研究團隊進一步通過機器學(xué)習(xí)方法及時間序列分析，在非洲大陸范圍內(nèi)識別出三類反復(fù)出現(xiàn)的人口動態(tài)“狀態(tài)”：約16000年–6000年前的長期擴張階段；約6000年–4000年前的過渡重組階段；約4000年以來的收縮階段。
研究結(jié)果表明，氣候變化為人類占據(jù)空間提供了基本邊界條件，但文化適應(yīng)、社會重組和技術(shù)創(chuàng)新，在很大程度上決定了人口響應(yīng)的具體時間與演化路徑。
距今1.6萬年來北非人類定居時空演變特征。譚亮成供圖
譚亮成表示，這段源自“綠色撒哈拉”的長時視角研究，也為當(dāng)今世界提供了重要啟示：人類社會在環(huán)境變化面前具有相當(dāng)?shù)捻g性，但這種韌性并非無限；一旦氣候變化和水資源短缺使生態(tài)系統(tǒng)跨越其承載閾值，社會結(jié)構(gòu)的重組乃至某些地區(qū)的最終放棄，往往難以避免。(完)
（原題：從“綠色撒哈拉”到世界最大沙漠 研究揭示人類生態(tài)如何響應(yīng)氣候變化）