Anders dan gedacht werd het klimaat van het Afrikaanse continent niet alleen maar droger. In zuidoostelijk Afrika is het klimaat juist in toenemende mate natter geworden gedurende de afgelopen 1,3 miljoen jaar. Deze verassende ontdekking blijkt uit een reconstructie van het klimaat rond Lake Malawi die is gemaakt door een internationaal onderzoeksteam, waaraan NESSC-onderzoekers prof. Jaap Sinninghe Damsté en prof. Stefan Schouten deelnamen. Het onderzoek is 10 augustus gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature.

De uitkomsten van het onderzoek zijn ook interessant voor theorieën over de evolutie en emigratie van de oermens uit Afrika. Tot nu toe werd aangenomen dat het Afrikaanse continent als geheel steeds droger werd, wat ook de evolutie en migratie van de Afrikaanse oermens kan hebben beïnvloed. Uit de reconstructie blijkt dat het klimaat in zuidoostelijk Afrika elke 100.000 jaar een natte en droge cyclus doormaakt en dat de regio afgelopen 1,3 miljoen jaar steeds natter werd.

“Onze bevindingen maken het verhaal van de menselijke evolutie een stukje ingewikkelder”, vindt de initiator van het onderzoek, prof. Thomas Johnson van de Universiteit van Minnesota Duluth (UMD). “Ze zijn heel relevant voor de paleoantropologie, omdat ze een nieuw licht werpen op de feitelijke omstandigheden in tropisch Oost-Afrika gedurende de tijd dat daar de mens evolueerde.”

Lake Malawi
In 1994 vatte Johnson, inmiddels emeritus, al het plan op om in de bodem van het 700 meter diepe Lake Malawi in Afrika sedimentkernen op te boren. Samen met zijn collega-hoogleraren Erik Brown en Byron Steinman, formeerde Johnson een internationaal onderzoeksteam met de benodigde expertise. Jaap Sinninghe Damsté en Stefan Schouten, beiden hoogleraar aan de Univesiteit Utrecht en verbonden aan het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en het NWO Zwaartekrachtprogramma Netherlands Earth System Science Centre (NESSC), onderzochten hoe de temperatuur van het oppervlaktewater in het meer door de tijd veranderde. Zij gebruikten hiervoor de door hen ontwikkelde TEX86 ‘palaeothermometer’ gebaseerd op fossiele resten van membranen van bepaalde soorten oerbacteriën.

Damsté: “Het is fantastisch om te zien wat methoden die ontwikkeld zijn in mijn vakgebied kunnen bijdragen aan klimaatreconstructies, en daarmee ook aan andere vakgebieden”.

Tien jaar analyse
In 2005 konden de gedroomde boringen worden uitgevoerd en lukte het om uit de bodem een 380 meter lange sedimentkern te boren. Het analyseren van de monsters en het bepalen van de ouderdom van de verschillende lagen was een uitdaging die tien jaar in beslag nam. De veel gebruikte methode van koolstofdatering kon alleen worden toegepast voor sediment dat minder dan 50.000 jaar oud is. Het overgrote deel van de kern was juist veel ouder.

De onderzoekers slaagden er in het oudere deel te dateren met hulp van vulkanische as-lagen en sporen van omkeringen in de magnetische polariteit. De temperatuurgeschiedenis werd herleid uit veranderingen in de distributie van organische verbindingen afkomstig van eencellige organismen. Voor de ontwikkeling van de neerslag door de tijd werd de variatie in de afzetting van calciumcarbonaat en in vegetatie gereconstrueerd uit fossiele organische moleculen afkomstig van het vetachtige laagje op de bladeren van planten.

Artikel:
‘A progressively wetter climate in southern East Africa over the past 1.3 million years.’
Nature 2016. http://dx.doi.org/10.1038/nature19065
C. Johnson, J. P. Werne, E. T. Brown, A. Abbott, M. Berke, B. A. Steinman, J. Halbur, S. Contreras, S. Grosshuesch, A. Deino, R. P. Lyons, C. A. Scholz, S. Schouten & J. S. Sinninghe Damsté