从海洋风尘中解译古人类“走出非洲”的气候密码

海大团队发现，过去约50万年间，至少存在8次古人类向阿拉伯半岛定居的人口脉冲

近日，中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室姜兆霞教授团队在国际权威期刊《自然-通讯》在线发表题为《过去50万年阿拉伯半岛水文气候和古人口动态》的研究成果，以海洋风尘记录解译古人类“走出非洲”的气候密码。

阿拉伯半岛是古人类“走出非洲”绕不开的地理节点。如今，这里沙漠广布，是非洲与欧亚大陆之间的天然屏障。但考古遗迹与古湖泊、河流沉积物周期性相伴出现，说明在季风降水增强的时期，湿地点缀的稀树草原曾遍布半岛，为古人类“走出非洲”提供了机会窗口。科学家将这些阶段称为“绿色阿拉伯”时期。

然而，随着近年来考古工作的深入，考古工作者在一些传统意义上的干旱期，同样发现了少量古人类活动的遗迹，对旧有认知形成挑战。当前，厘清这一问题的难点在于，沙漠腹地的陆地记录并不连续，如果只依赖“碎片化”的地质载体，很难判断两个传统湿润期之间，究竟是一直难以生存，还是曾有过短暂的有利阶段。

针对这一问题，姜兆霞教授团队将研究视角从陆地转向海洋，选取位于西赤道印度洋连续的海洋沉积岩心。该岩心位于现代阿拉伯风尘向海洋输运路径的下风向，沉积物碎屑组分的锶-钕同位素组分特征支持其主要来源于阿拉伯半岛。综合环境磁学、漫反射光谱和元素地球化学等多种指标，团队构建了覆盖过去约50万年的高分辨率阿拉伯风尘记录。

记录显示，过去50万年阿拉伯半岛的气候经历了多次干湿交替演化特征，多个低风尘阶段对应北半球夏季日照量极大值和源区化学风化增强，支持非洲和印度夏季风环流深入半岛，降水和植被覆盖增加的解释。此外，这些低风尘时期还与已有石笋、古湖泊以及古人类化石和考古遗迹所限定的“绿色阿拉伯”时期具有良好的时间对应关系。

统计分析表明，过去约50万年间，至少存在8次古人类向阿拉伯半岛定居的人口脉冲，每次都对应风尘含量的降低。同时，这一时期西非季风、印度夏季风增强北扩，造成阿拉伯、撒哈拉同步变绿，促成两个区域古人类种群之间的生物地理连通。由于湿润期海平面接近现代，非洲与阿拉伯之间始终有红海阻隔，因此，经西奈半岛进入黎凡特再抵达阿拉伯半岛的北部路线被认为是古人类在传统湿润期“走出非洲”的最可行路线。

为进一步评估“绿色阿拉伯”时期的环境生态承载能力，团队还基于亚热带狩猎采集者人口模型与古气候模拟的降水-植被关系，粗略估算了不同气候状态下阿拉伯半岛潜在的人口规模：在约12.2—12.8万年前的末次间冰期，半岛大部年降水量超过200毫米，潜在人口约为16.3万人；而在沙漠背景状态下，人口约为1.4万人。持续湿润期所造成的生态扩张，可能使其人类承载能力发生一个数量级以上的变化。

湿润期之间的冰期，古人类活动为何并未隐匿？连续风尘记录给出新解：这些有限的活动证据恰与风尘快速增加相伴，这似乎与湿润期风尘更少的认知矛盾。关键的认识在于，海洋中沉积的陆源风尘含量并不只取决于源区有多干旱，还取决于能够被风带走的颗粒多少。短暂而强烈的降雨会增加地表有效湿度，促进古河湖-冲积扇系统的物理侵蚀，制造出可被风蚀的细颗粒，于是在整体干旱的冰期里形成短暂的“湿润窗口”。

此外，这些时期恰逢冰期低海平面，红海大陆架大面积出露，曼德海峡更浅、更窄；平缓的陆架拥有淡水与海岸海洋资源，成为冰期古人类“走出非洲”的关键通道和生存区域。（青岛日报/观海新闻记者  杨琪琪）

责任编辑：王逸群