Pendant la saison sèche, l'évaporation de l'eau laisse derrière elle des cristaux de trona qui poussent sur le lit du lac Magadi. La plate-forme de forage utilisée dans cette étude domine le fond du lac asséché en arrière-plan. Crédit :Robin Renaut
Un climat de plus en plus sec ponctué d'épisodes plus humides variables a peut-être précipité la transition de nos ancêtres hominins à des humains anatomiquement modernes, selon une étude publiée le 8 octobre dans l'édition en ligne du Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) .
Depuis la découverte d'un riche assemblage de fossiles humains ainsi que d'outils de pierre et d'autres preuves archéologiques dans la vallée du Rift en Afrique de l'Est, une région souvent désignée comme le berceau de l'humanité, les scientifiques ont tenté de reconstituer le puzzle complexe qu'est l'histoire de nos origines humaines, y compris le contexte environnemental de cette histoire.
L'étude, à partir de carottes de sédiments lacustres, est le premier à fournir un contexte environnemental continu pour les diverses preuves archéologiques récupérées dans les localités voisines des bassins de la vallée du Rift du sud du Kenya. Les carottes ont été échantillonnées du lac Magadi dans le cadre du projet de forage des sites Hominin et de Paleolakes, ou HSPDP, qui est dirigé par le professeur Andrew Cohen de l'Université d'Arizona.
Lac Magadi, un peu profond, lac périodiquement asséché, est proche du bassin d'Olorgesailie au Kenya, l'un des sites les plus productifs pour les preuves archéologiques de l'évolution humaine en Afrique. Les auteurs suggèrent que les profonds changements climatiques pourraient avoir été les moteurs de l'évolution des hominidés, les origines de la modernité Homo sapiens et le début de l'âge de pierre moyen.
Alors que les hypothèses précédentes ont lié l'évolution des hominidés au changement climatique, la plupart des études antérieures manquent de preuves à l'échelle régionale d'un lien entre l'environnement et l'évolution des hominidés, les auteurs écrivent dans le papier, "Aridification progressive en Afrique de l'Est au cours du dernier demi-million d'années et implications pour l'évolution humaine." Selon l'étude, une tendance à l'aridification intense dans la région a commencé 575, il y a 000 ans. Le changement, non documenté auparavant dans les carottes continentales continues d'Afrique de l'Est, correspond à des extinctions fauniques et à une transformation majeure de la technologie des outils en pierre documentée dans la région d'Olorgesailie.
Les co-auteurs de l'étude Veronica Muiruri (à gauche), Anthony Mbuthia (chemise bleue) et Andrew Cohen étiquettent une carotte de sédiments fraîchement scellée du lac Magadi, Kenya. Crédit :Anne Billingsley
"De nombreuses preuves de l'évolution humaine ont été recueillies dans la région, mais il manquait jusqu'à présent de lier ces enregistrements à des enregistrements environnementaux détaillés, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Richard Owen, de l'Université baptiste de Hong Kong. "Il y a un grand écart dans les enregistrements entre les derniers outils de l'âge de pierre 500, il y a 000 ans et l'apparition des outils de l'âge de pierre moyen vers 320, il y a 000 ans. Nos résultats ont comblé cette lacune avec un dossier environnemental continu."
Une transition critique s'est produite à un moment donné pendant cet écart, une période pour laquelle les archéologues ont mis au jour des preuves d'un bond dans les capacités des premiers humains à faire, utiliser et échanger des outils de pierre.
Les carottes du lac Magadi fournissent le premier lien détaillé entre le changement climatique et les événements connus des archives archéologiques de la région.
« Nous savons depuis longtemps que le climat à l'époque était très varié, mais la clé ici est que les enregistrements sont à proximité des preuves archéologiques de cette transition, " dit Cohen, professeur au Département de géosciences de l'Université de l'Arizona. "Les outils de pierre plus anciens trouvés à Olorgesailie n'ont pas beaucoup changé entre 1,2 million et un demi-million d'années. Et soudain, après 500, 000 et avant 320, il y a 000 ans, on ne sait pas exactement quand, mais à cette époque, il y a eu une transition critique en archéologie lorsque les outils sont devenus plus sophistiqués et ont été transportés sur de plus longues distances. »
Dans le même temps, les données de la carotte du lac indiquent que le climat devient plus sec et plus variable, il existe des preuves ailleurs en Afrique de l'apparition de Homo sapiens , incitant beaucoup de spéculations quant à savoir si les deux sont connectés, dit Cohen.
Lac Magadi vu pendant la saison des pluies. Le lac s'assèche et inonde périodiquement en réponse aux pluies saisonnières qui recouvrent les évaporites du lit du lac avec jusqu'à 3 à 6 pieds d'eau. Crédit :Richard Owen
« Que l'évolution de plus gros cerveaux aille de pair avec de nouvelles boîtes à outils n'est pas tout à fait clair, " dit-il. " Mais les premiers Homo sapiens les fossiles du Maroc datent de 325, 000 ans, en même temps on assiste à cette transition d'outils. Et les deux se sont produits à peu près au même moment où notre dossier de base indique un assèchement sévère très proche des sites archéologiques. »
La carotte la plus profonde forée au lac Magadi a atteint 200 mètres (650 pieds), pénétrant toutes les couches sédimentaires jusqu'au substrat rocheux volcanique du lac. Les carottes, chacun environ 10 pieds de long et 2 1/2 pouces de diamètre, sont découpés en segments gérables de 5 pieds, emballé et expédié par avion à la National Lake Core Facility de l'Université du Minnesota pour conservation, analyse et stockage.
Selon l'hypothèse de la variabilité de la sélection, un environnement en évolution rapide crée une pression sélective qui oblige les espèces à s'adapter à un changement rapide, dit Owen. Dans ce scénario, les cerveaux plus gros des humains anatomiquement modernes auraient permis à nos ancêtres de s'adapter rapidement à un monde de moins en moins prévisible.
« Maintenant, nous avons la preuve qu'en même temps les boîtes à outils changeaient, la faune des mammifères a changé et le climat est devenu plus aride, " dit Owen. " Donc tu as une série de coïncidences qui te fait penser, « Cela pourrait être réel. » Maintenant, nous pouvons dire quand l'environnement a changé et ensuite comparer cela aux preuves archéologiques de la région."
Le forage sur d'autres sites à proximité par HSPDP a été achevé alors que les chercheurs rassemblent davantage de données climatiques de la région pour continuer à étudier l'importance de la variabilité environnementale au cours de l'évolution humaine.
