L'année dernière, les scientifiques ont annoncé qu'une mâchoire humaine et des outils préhistoriques trouvés en 2002 dans la grotte de Misliya, à l'ouest d'Israël, étaient entre 177, 000 et 194, 000 ans.

La découverte a suggéré que les humains modernes, qui est originaire d'Afrique, a commencé à migrer hors du continent au moins 40, 000 ans plus tôt que les scientifiques ne le pensaient auparavant.

Mais l'histoire de comment et quand les humains modernes sont apparus et se sont propagés à travers le monde est encore sous forme de brouillon. C'est parce que la science n'a pas déterminé combien de fois les humains modernes ont quitté l'Afrique, ou juste combien d'itinéraires ils ont pu emprunter.

Une nouvelle étude publiée cette semaine [nov. 25, 2019] dans le Actes de l'Académie nationale des sciences par des géoscientifiques et climatologues américains et israéliens fournit la preuve que les moussons d'été d'Asie et d'Afrique peuvent avoir atteint le Moyen-Orient pendant des périodes remontant à au moins 125, 000 ans, fournir des couloirs appropriés pour la migration humaine.

Le moment probable de ces expansions de mousson vers le nord correspond à des changements cycliques de l'orbite terrestre qui auraient rapproché l'hémisphère nord du soleil et entraîné une augmentation des précipitations estivales. Avec l'augmentation des précipitations estivales, il peut y avoir eu une augmentation de la végétation, soutenir la migration animale et humaine dans la région.

« Cela pourrait être un contexte important pour les experts qui étudient comment, Pourquoi, et quand les premiers humains modernes ont migré hors d'Afrique, " dit l'auteur principal Ian Orland, un géoscientifique de l'Université du Wisconsin-Madison maintenant au Wisconsin Geological and Natural History Survey, dans la Division de l'Extension. "La Méditerranée orientale était un goulot d'étranglement critique pour cette route hors de l'Afrique et si notre suggestion est juste, à 125, il y a 000 ans et potentiellement à d'autres périodes, il se peut qu'il y ait eu des précipitations plus régulières tout au long de l'année, ce qui pourrait améliorer la capacité des humains à migrer. »

Aussi longtemps que les humains ont tenu des registres, les hivers ont été humides et les étés ont été chauds et secs au Levant, une région qui comprend Israël, Syrie, Liban, Jordanie et Palestine. Avant les temps modernes, ceux chauds, des étés secs auraient constitué un obstacle important pour les personnes essayant de se déplacer à travers le paysage.

Scientifiques, bien que, ont eu du mal à déterminer quels types de régimes de précipitations auraient pu exister dans le Levant préhistorique. Certaines études examinant une variété de preuves, y compris les relevés polliniques, lits de lacs anciens, et les sédiments de la mer Morte, ainsi que des études de modélisation climatique, indiquer que les étés dans la région peuvent avoir, à l'occasion, été mouillé.

Pour essayer de mieux comprendre cette saisonnalité, Orland et ses collègues ont examiné des formations de grottes appelées spéléothèmes dans la grotte de Soreq en Israël. Spéléothèmes, comme les stalactites et les stalagmites, se forment lorsque l'eau s'égoutte dans une grotte et dépose un minéral dur appelé calcite. L'eau contient des empreintes chimiques appelées isotopes qui gardent un enregistrement, comme une archive, du moment et des conditions environnementales dans lesquelles les spéléothèmes se sont développés.

Parmi ces isotopes sont différentes formes de molécules d'oxygène-une forme légère appelée O ¹⁶ et une forme lourde appelée O ¹⁸ . Aujourd'hui, l'eau qui contribue à la croissance du spéléothème pendant une grande partie de l'année contient à la fois de l'oxygène lourd et léger, avec l'oxygène léger principalement fourni par les orages pendant la saison des pluies d'hiver.

Orland et ses collègues ont émis l'hypothèse qu'ils pourraient être en mesure de discerner à partir des spéléothèmes si deux saisons des pluies avaient parfois contribué à leur croissance dans le passé, car ils pourraient montrer une signature similaire d'oxygène léger en hiver et en été.

Mais pour faire cette comparaison, les scientifiques ont dû effectuer des mesures isotopiques sur des bandes de croissance uniques, qui sont plus étroits qu'un cheveu humain. À l'aide d'un instrument sensible du département de géosciences de l'UW-Madison appelé microsonde ionique, l'équipe a mesuré les quantités relatives d'oxygène léger et lourd par incréments saisonniers sur les bandes de croissance de deux 125, Spéléothèmes millénaires de la grotte de Soreq.

C'était la première fois que les changements saisonniers étaient mesurés directement dans un spéléothème aussi ancien.

En même temps qu'Orland était à la recherche de réponses géologiques, son collègue UW-Madison au Nelson Institute for Environmental Studies Center for Climatic Research, Feng He, utilisait indépendamment des modèles climatiques pour examiner comment la végétation sur la planète a changé avec les fluctuations saisonnières au cours des 800 derniers, 000 ans. Collègues depuis les études supérieures, Lui et Orland se sont associés pour combiner leurs approches respectives après avoir appris que leurs études étaient complémentaires.

Une étude précédente en 2014 du climatologue UW-Madison et professeur émérite John Kutzbach a montré que le Moyen-Orient peut avoir été plus chaud et plus humide que d'habitude pendant deux périodes correspondant à environ 125, il y a 000 ans et 105, il y a 000 ans. Pendant ce temps, à un point intermédiaire, 115, il y a 000 ans, les conditions y étaient plus semblables à celles d'aujourd'hui.

Les périodes les plus humides correspondaient au pic d'ensoleillement estival dans l'hémisphère nord, lorsque la Terre se rapproche du soleil en raison de changements subtils de son orbite. La période de temps la plus sèche correspond à l'une de ses orbites les plus éloignées du soleil. Les saisons de mousson ont tendance à être plus fortes pendant les pics d'ensoleillement.

Cela lui a permis d'étudier les précipitations d'insolation élevée et faible pendant les saisons estivales au Moyen-Orient et d'étudier ses signatures isotopiques.

Le modèle climatique « a alimenté l'hypothèse de la mousson d'été » car il suggérait que « dans ces conditions, les moussons auraient pu atteindre le Moyen-Orient et auraient un faible O ¹⁸ Signature, " Il, un co-auteur de l'étude, dit. "C'est une période très intrigante en termes de climat et d'évolution humaine."

Son modèle a montré que l'expansion vers le nord des moussons d'été africaines et asiatiques était possible au cours de cette période, aurait apporté des précipitations importantes au Levant pendant les mois d'été, aurait presque doublé les précipitations annuelles dans la région, et aurait laissé une signature isotopique de l'oxygène similaire aux pluies hivernales.

À la fois, L'analyse des isotypes du spéléothème d'Orland a également suggéré que les étés étaient plus pluvieux pendant le pic d'ensoleillement à 125, 000 et 105, il y a 000 ans.

Pour des raisons similaires, le Moyen-Orient a peut-être aussi été chaud et humide vers 176, il y a 000 ans, disent les chercheurs, à propos du moment où la mâchoire s'est dirigée vers la grotte de Misliya. Et avant la mâchoire, les plus anciens fossiles humains modernes trouvés en dehors de l'Afrique se trouvaient dans la grotte Skhūl d'Israël, datant entre 80, 000 et 120, il y a 000 ans.

Globalement, l'étude suggère que pendant une période où les humains et leurs ancêtres exploraient au-delà du continent africain, les conditions leur ont peut-être été favorables pour traverser le Levant.

"La migration humaine hors d'Afrique s'est produite en légumineuses, ce qui est tout à fait cohérent avec notre idée que chaque fois que la Terre se rapproche du soleil, la mousson d'été est plus forte et c'est la fenêtre climatique qui a ouvert et fourni des opportunités pour la migration humaine hors d'Afrique, " dit-il.