For omkring 6 millioner år siden, i de dybe skove i det østlige Afrika, skete der noget spektakulært. Chimpanser, vores nærmeste slægtning i dyreverdenen, udviklede sig i én retning, mens vores allertidligste forfædre fortsatte i en anden.

Over de millioner af år blev der større og større forskel på tidlige mennesker og chimpanserne. Vores forfædre kravlede ned fra træerne, begyndte at gå oprejst på to ben, og fik på den måde frigjort hænderne til at håndtere værktøj.

Det blev starten på en udvikling, som endte med, at mennesket erobrede det meste af kloden. For omkring 2,1 millioner år siden udvandrede de første mennesker - Homo erectus - fra Afrika. Turen gik gennem det nordøstlige Afrika, Mellemøsten og videre til Europa og Asien – områder som i dag hovedsageligt er dækket af ørken.

Længe har forskerne spekuleret på, hvordan Homo erectus kunne krydse den tørre og nådesløse ørken, hvor der hverken var mad, vand eller skygge.

Nu tyder ny forskning fra Aarhus Universitet på, at Homo erectus måske slet ikke vandrede gennem ørken, da de forlod Afrika. Det forklarer Rachel Lupien, som er en af forskerne bag de nye resultater.

- Vi ved, at der er tilbagevendende perioder, hvor klimaet i Sahara ændrer sig. Vi kalder fænomenet for “grøn Sahara” eller “afrikanske vådperioder” . I løbet af en grøn periode skrumper ørkenen markant og bliver forvandlet til et landskab, der minder om de savanner, vi kender fra det østlige Afrika i dag, siger hun og fortsætter:

- Vores resultater viser, at Sahara netop i den periode, hvor de første Homo erectus udvandrede, var grønnere end på noget andet tidspunkt i den 4,5 millioner lange periode, vi undersøgte. De har derfor højst sandsynligt kunnet vandre gennem en grøn korridor ud af Afrika. 

Sahara, som vi kender den i dag, er inde i en af dens tørre perioder. Hvor længe sådan en periode varer er forskelligt, men omtrent hvert 20.000 år har kontinentet været gennem en hel cyklus med både en regnfuld og en tør periode. Det er disse regnfulde perioder, som bliver kaldt for “afrikanske vådperioder”.

- Hvor våde, de regnfulde grønne perioder bliver, er forskelligt. Der er nemlig to andre cyklusser, der også spiller ind. En på 100.000 år og en på 400.000 år. I løbet af 100.000 år vil vådperioderne altså variere og blive vådere eller tørrere end normalt. Det samme gælder i intervaller på 400.000 år, siger Rachel Lupien.

Men hvordan kan vi egentlig vide, hvordan klimaet var i Afrika for flere hundrede tusinder år siden?

Det kan havbunden fortælle os, og faktisk ved vi allerede en del om fortidens klima af netop den grund, forklarer hun.

- Ved hjælp af borekerner fra Middelhavet kan vi se, hvordan klimaet var millioner af år tilbage i tiden. På havbunden dannes der sedimentlag - og små molekyler i de lag kan fortælle os en hel del om, hvordan klimaet var i fortiden.
 

Over tid dannes der nye lag på havbunden med materiale, som blæser fra det nordlige Afrika og ud over havet, hvor det langsomt daler ned. Den begravede havbund fungerer altså som en slags logbog, der kan fortælle os, hvordan klimaet har været tilbage i tiden.  

I lagene er der en gruppe biomarkører, der gemmer på oplysninger om fortidens klima. En af de markører er en række molekyler, som planter bruger til at beskytte deres blade. De kaldes også for bladvoks, fortæller Rachel Lupien.

- Voks giver blade på træer, buske og græs den belægning, der får dem til at skinne. Når planterne dør, nedbrydes de fleste plantedele ret hurtigt, mens voksmolekylerne kan overleve længe. Derfor finder vi ofte den slags molekyler i sedimenter, der er millioner af år gamle.

Det er den kemiske sammensætning i voksmolekylerne, der kan sige noget om, hvordan klimaet var, da laget blev dannet. Eksempelvis kan brintmolekylerne i voksen fortælle noget om, hvor meget nedbør, der var.

- Vand indeholder brint, og derfor kan vi bruge brint til at følge vandets cyklus. Vandet på Jorden indeholder både almindelig brint og tung brint (deuterium). Når det regner meget, er planterne i stand til at optage mindre tung brint, mens når det er tørt optager de mere, siger hun.

Rachel Lupien og kollegerne kan ud fra mængden af tung hydrogen i bladvoksmolekylerne altså se, hvornår har det regnet meget, og hvornår det har været tørt. Hydrogen fortæller dog ikke noget om, hvilke planter der skød op i det våde klima.

Det gør kulstof-atomerne i bladvoksen derimod, forklarer hun.

- Overordnet set findes der to hovedtyper af planter. Dem kalder vi også C3- og C4-planter.

- Omkring 90 procent af alle planter er C3-planter. De trives over det meste af kloden på nær i områder, der er knastørre eller meget varme. C4-planterne er derimod specialiseret til at klare sig i områder, hvor der sjældent falder regn, og temperaturen er høj.

Fordi C3- og C4-planter danner bladvoks med forskellige mængder af tungt kulstof, kan forskerne se forskel på dem i prøverne. På den måde kan de “læse”, hvilken type plante, der var mest dominerende på det tidspunkt.  

- I tiden omkring Homo erectus’ udvandring fra Afrika, fandt vi mere C3 i prøverne end i nogen anden vådperiode de sidste 4,5 millioner år. Det viser, at det vådere klima ændrede dele af området fra ørken til græssteppe og savanne, siger hun.

De grønne perioder i Afrika opstår, ligesom istiderne på vores breddegrader, på grund af små variationer i Jordens bane omkring Solen. Variationerne kalder geologerne for Milanković-cykler.

Og det er særligt to af de variationer, der har betydning for, om Sahara får mere eller mindre nedbør, forklarer Rachel Lupien.

- Jorden slingrer en lille smule i sin bane rundt om Solen. Det er den slingren, der skaber klimaudsving hvert 21.000 år og spiller ind på, hvornår vi ser fænomenet “afrikansk vådperiode”, siger hun og fortsætter:

- Den anden årsag til udsvingene er, hvor cirkulær Jordens bane rundt om Solen er. I nogle perioder er banen mere elliptisk og andre mere rund. Det giver udsving med omkring 100.000 og 400.000 års mellemrum. 

Aller grønnest var Sahara for omkring 2,1 millioner år siden. Her har flere af variationerne højst sandsynligt ramlet sammen. Det falder sammen med, hvornår Homo erectus udvandrede. Klimaet har derfor højst sandsynligt muliggjort den udvandring, forklarer hun.