Orbit Bumi yang berubah
Periode yang lebih basah di Afrika utara telah berulang setiap 21.000 tahun atau lebih. Fakta ini merupakan petunjuk besar tentang apa yang menyebabkannya: variasi orbit Bumi. Akibat pengaruh gravitasi dari bulan dan planet lain di tata surya kita, orbit Bumi mengelilingi matahari tidaklah konstan. Orbit Bumi memiliki variasi siklus dalam skala waktu ribuan tahun. Siklus orbit ini disebut siklus Milankovitch.
“Siklus ini memengaruhi jumlah energi yang diterima Bumi dari matahari,” tambah Amstrong.
Pada siklus 100.000 tahun, bentuk orbit Bumi (atau eksentrisitas) bergeser antara lingkaran dan oval. Dan pada siklus 41.000 tahun kemiringan sumbu Bumi bervariasi (disebut oblikualitas). Siklus eksentrisitas dan oblikualitas bertanggung jawab untuk mendorong zaman es selama 2,4 juta tahun terakhir.
Siklus Milankovitch ketiga adalah presesi. Siklus ini menyangkut goyangan Bumi pada porosnya, yang bervariasi pada skala waktu 21.000 tahun. Kesamaan antara siklus presesi dan waktu periode lembab menunjukkan bahwa presesi adalah pendorong utamanya. Presesi memengaruhi kontras musiman, meningkatkannya di satu belahan bumi dan menguranginya di belahan bumi lain.
Selama musim panas di Belahan Bumi Utara yang hangat, peningkatan curah hujan musim panas Afrika Utara yang diakibatkannya memulai fase lembab. Hal ini mengakibatkan penyebaran vegetasi di seluruh wilayah.
Eksentrisitas dan lapisan es
Dalam penelitian, tim juga mengidentifikasi bahwa periode lembap tidak terjadi selama zaman es. Hal ini karena lapisan es yang luas ini mendinginkan atmosfer. Pendinginan tersebut menangkal pengaruh presesi dan menekan perluasan sistem monsun Afrika.
Zaman es didorong oleh siklus eksentrisitas, yang menentukan seberapa melingkar orbit Bumi mengelilingi matahari. Jadi, temuan peneliti menunjukkan bahwa eksentrisitas secara tidak langsung memengaruhi besarnya periode lembap melalui pengaruhnya pada lapisan es. Hal ini menyoroti, untuk pertama kalinya, hubungan utama antara daerah lintang tinggi yang jauh ini dan wilayah tropis.
Sahara bertindak sebagai gerbang. Sahara mengendalikan penyebaran spesies antara Afrika utara dan sub-Sahara, serta masuk dan keluar benua. Gerbang itu terbuka ketika Sahara masih hijau dan tertutup ketika gurun mendominasi.
Hasil penelitian tim mengungkapkan sensitivitas gerbang ini terhadap orbit Bumi mengelilingi matahari. Selain itu, lapisan es di garis lintang tinggi mungkin telah membatasi penyebaran spesies selama periode glasial 800.000 tahun terakhir.
Kemampuan tim peneliti untuk membuat model periode lembap di Afrika membantu tim memahami pergantian fase lembap dan gersang. Pergantian fase itu berdampak besar pada penyebaran dan evolusi spesies, termasuk manusia, di dalam dan di luar Afrika.
Lebih jauh lagi, hasil penelitian bisa menyediakan alat untuk memahami penghijauan di masa mendatang sebagai respons terhadap perubahan iklim. Juga dampak perubahan iklim terhadap lingkungan.
Model yang disempurnakan mungkin dapat mengidentifikasi bagaimana pemanasan iklim akan memengaruhi curah hujan dan vegetasi di wilayah Sahara. Serta implikasi yang lebih luas bagi masyarakat di masa yang akan datang.