Zelená a hnědá Sahara

Nikde na světě člověk nevidí tolik dokladů vlhkého klimatu jako na Sahaře – koryta starých řek, jezerní pánve či města zavátá pískem ukazují, že zde několikrát došlo ke klimatickému zvratu. Přestože voda je pánem Sahary, často záleželo na člověku, zda ji využije. V průběhu 11. století byla severní Afrika postižena další islámskou invazí. Svobodomyslní Arabové na mnoha místech vykáceli rozsáhlé olivové háje, které zde vytvářely základ místních ekonomik již od Římanů. Hlavním důvodem bylo, že se z každého stromu platily daně, což svobodný muž nesnese. Rozptýlená kulturní savana se změnila na travnaté pastviny, ale protože stád přibývalo a protože se kratší suché epizody opakovaly každé století, stáda rozšlapala půdní pokryv. (Saharské kozy totiž v době nedostatku vytrhávají trávu a živí se jejími kořínky.) Pak přišel vítr, půdu odnesl a na místě zelené pánve, táhnoucí se kilometry daleko, zůstala poušť s opuštěnými lisy na olej.

Poušť postoupila, a to bez jakékoliv klimatické změny, i v druhé polovině 19. století, kdy bylo zrušeno otroctví. Křesťanské otrokářsství vnímáme jako obzvláště temnou skvrnu západní civilizace, ale arabské otrokářství, při němž byli podřezáni všichni starší obyvatelé obklíčené vesnice a 90 % otroků zemřelo cestou ke středozemnímu pobřeží, bylo dvojnásob kruté. Právě otroci ale posledních tisíc let čistili studně a pracovali v oázách na polích. Po jejich odchodu opět nastoupil písek, karavany přestaly putovat a místní kmeny buď zahájily vyhlazovací anarchii, nebo se vrhly na zemědělské osady při pobřeží.

Říkáme Sahara a myslíme na romantiku pouště. Pokud však sledujeme změny vegetace a archeologické výkopy či čteme zprávy dřívějších cestovatelů, začneme vnímat mýtus pouště – arabského knížete na nádherném koni či zahaleného Tuarega – jako třpytivý povrch na moři násilí, jehož pokračováním je dnešní Dárfúr. A přesto ve chvílích klidu či v chráněných údolích nebo uprostřed městských státečků žili příjemní lidé s bohatou kulturou. Na dalekých pouštních trzích někde v Timbuktu je doloženo, že od 16. století byly žádaným obchodním artiklem evropské knihy, přivážené zejména Benátčany. Významné oázy měly své kroniky, ale většina této kultury byla ústní a zanikla.

Kde sídlí vodní bohové Egypta?

Saharská oblast leží na rozhraní dvou klimatických systémů. Ze severu a severozápadu proudí vlhčí oceánské větry, které přinášejí na pobřeží vláhu, ale na kontaktu s teplým a suchým saharským vzduchem se ředí a rychle se vysušují, takže pobřeží přechází do pouště ostrým klimatickým a vegetačním gradientem. Nad pouští během dne stoupá horký a suchý vzduch, který během noci opět klesá. Výsledkem tohoto cyklického padavého pohybu je téměř nulový odpar a nulové srážky.

Druhým možným zdrojem vlhkosti je africký monzun, přicházející zpravidla od jihu. Klimatolog John Kutzbach v sérii článků prokázal, že monzun funguje na základě insolace, respektive množství slunečního záření, které dopadá na jednotku plochy. Toto množství závisí v delších časových obdobích (v měřítku ledových a meziledových dob) na vzájemné pozici Slunce a Země, tedy na Milankovićových cyklech. Pokud na souš dopadá víc energie, víc se zahřívá. Teplý vzduch stoupá vzhůru a vytváří oblast nízkého tlaku. Vzdušné masy obecně proudí (podobně jako voda) z vysokých do nízkých oblastí. Teplá souš tak nasává vlhký vzduch nad Indickým oceánem. Vysoká insolace na Sahaře znamená, že monzun zasáhne hlouběji do nitra kontinentu, zaplní jezera tropického pásma, které jsou zdrojnicí Nilu. Vodní bohové Egypta sídlí v rovníkové Africe.

Občasné menší deště však budou zasahovat dál na sever, takže poušť se buď rovněž posune na sever, nebo se dokonce promění v polosuché savany a stepi. Vysoké hory, jako jsou Tibesti, Ahaggar nebo Jebel Uweinat, budou dostávat mnohem víc srážek (v některých případech dokonce o staletí dřív než okolní poušť) a stanou se zdrojnicí dlouhých řek. Saharské klima je citlivé k jakýmkoliv změnám, a to podle klimatických modelů již v malém měřítku 0,4 °C ročních průměrných teplot. Snadno dojde k překročení prahu stability. Výsledkem je přepínač se dvěma krajními polohami – sucho a vlhko – téměř bez jakýchkoliv mezistavů.

Zelená Sahara

V obdobích vysoké insolace je monzun silnější a prší víc. Základním insolačním cyklem je Milankovićův precesní parametr s periodou přibližně 22 000 let. Protože ledové doby trvají během posledního milionu let přibližně 100 000 let, jsou v cyklu 22 000 přerušovány vlhčími periodami, které by měly zhruba odpovídat paleolitickým migracím. Počátek všech meziledových dob včetně holocénu rovněž začíná větší insolací, takže počátky (či první poloviny) meziledových dob jsou vlhké. V těchto obdobích vznikají na Sahaře rozsáhlá plochá jezera s krokodýly a hrochy, objevují se stáda slonů a žiraf, jaká dnes známe třeba z Keni či Tanzanie a jaká jsou zaznamenána na stovkách skalních kreseb a petroglyfů celé Sahary. Těmto obdobím říkáme zelená Sahara. Poslední zelené období, které označujeme jako africkou vlhkou fázi, se odehrávalo před 12 000 až 6000 lety. Doklady dřívějších zelených Sahar se opírají hlavně o systémy různě starých fosilních vádí, protože sedimenty starší než holocenní jsou vzácné.

Když je v tropické Africe vyšší insolace o 10 %, vzrostou srážky o 35 %. Vysoké hladiny jezer tropické Afriky byly zaznamenány před 135 000, 110 000, 90 000 a 66 000 lety a odpovídají nejvyšší březnové insolaci. V době posledního glaciálního maxima, před 18 000 až 22 000 lety, byly srážky asi o třetinu menší než dnes a teplota byla nižší o 2–5 °C. Na Sahaře je zalednění doloženo jen na nejvyšších vrcholech. Obecně platí, že rozdíl mezi dobou ledovou a meziledovou je nejmenší na rovníku a největší ve středních šířkách, proto by sever Sahary měl být nízkými teplotami postižen více než jih. V průběhu posledního glaciálního maxima bylo Středozemní moře zamrzlé a například v okolí Barcelony sedimentovaly spraše. Podobné sedimenty se nalézají i na severoafrickém pobřeží. Rovněž světle hnědé hlinité sedimenty plájí (vyschlých jezerních pánví) v Západní poušti byly pravděpodobně naneseny větrem a mají podobný původ jako spraš.

Vysoké vodní stavy Nigeru začaly před 13,5 tisíce let, ale pak nastoupil suchý mladší dryas, který se zhruba před 12 tisíci let proměnil do dlouhého vlhkého období odpovídajícího zvýšeným stavům Nilu a zelené Sahaře. Toto vlhké období bylo přerušeno nejméně jednou výraznější suchou fází, odpovídající globální klimatické změně před 8200 lety. Přibližně od této doby se datují rozvinuté neolitické kultury. Je možné, že toto kratší suché období, trvající dvě až tři století, přivedlo na okraj jezer rozptýlené lovce a sběrače blízké evropským mezolitikům (viz Vesmír 84, 79, 2005/2) a vytvořilo z nich kulturu, která má společné rysy nejenom na Sahaře, ale také v Turecku, Mezopotámii a Persii.

Ani suchá, ani vlhká období nejsou tak homogenní, jak se zpočátku zdálo, ale jsou přerušována různě dlouhými vlhkostními výkyvy s periodou Bondova cyklu 1500 let i s mladšími nepravidelnými oscilacemi v měřítku 30–50 let. Kromě toho existují i silně nepravidelné „cykly“ o délce trvání 5–7 a 2–3 roky. Výsledkem mezihry těchto cyklů je proměnlivé klima, které vede k migracím, kmenovým válkám či pádu státních celků. Vlhká saharská období znamenají existenci obrovských močálů uvolňujících metan. Množství metanu v bublinkách ledovcových vrtů kolísá podle insolačních charakteristik, takže se dá říct, že klimatický signál zelené Sahary je zjistitelný na globální úrovni. Metan se totiž snadno okysličuje, a kdyby byl uvolňován jen ze sibiřského permafrostu, cestou by se okysličil a bylo by jej v antarktickém ledovci méně. Jenže v ledovcích Arktidy i Antarktidy je množství metanu téměř shodné. To znamená, že musel pocházet z nějakého stejně vzdáleného zdroje, což pravděpodobně byla Sahara.

Hnědá Sahara

Z hlediska celého kontinentu skončilo vlhké období před 5500 lety, ovšem různé oblasti reagovaly odlišně, celá tato fáze se odehrávala zhruba před 6,5–5,5 tisíce let. Migrace z vysychající, „hnědé“ Sahary do nilského údolí vytvořila sociální a organizační základ, ze kterého během necelého tisíciletí vznikl Egypt. Velmi výrazně suché bylo rovněž období rozpadu Staré říše před 4200–4000 lety. Africká tropická jezera ukazují silně rozkolísaný chod klimatu i v měřítku desetiletí a staletí. Poslední dva tisíce let vnímáme jako poměrně stabilní období, ale vrty do jezerních sedimentů ve střední Keni ukazují, že za posledních 1800 let bylo nejméně sedm dlouhých období sucha (trvajících nejméně deset let), která byla obtížnější než jakákoliv sucha zaznamenaná ve 20. století!

Znamená to, že zhruba každých 250 let dochází k devastujícím suchým výkyvům, které mohou v časovém horizontu 100–150 let postihnout i současný Egypt. Člověk nechce být škarohlíd, ale dobře vnímá, že za současného rozkolísaného klimatu a při počtu 80–100 milionů Egypťanů, kdy již dávno nestačí domácí potraviny, se Egypt ocitá na pokraji dalšího potenciálního kolapsu. Běžně se o této možnosti hovoří, ale žádná z vlád se o nějaké skutečné řešení situace nepokusila. Asuánská přehrada je schopná svými zásobami pokrýt maximálně tři suché roky.

Zatímco ve východní Africe se akácie vrátí do původního stavu, v pouštních oblastech stromy vyhynou a již se neobnoví, protože proniknout hlubokými kořeny do zásobníku podzemních vod trvá celá desetiletí. Mnoho saharských a sahelských stromů vyrostlo ve vlhkých obdobích a jsou relikty jiné klimatické minulosti. Tyto stromy jsou však dobře adaptovány na desetileté až patnáctileté sucho.

Klimatická budoucnost „saharské civilizační pumpy“

Podle klimatických modelů mohl způsobit náhlý příchod sucha již malý rozdíl teplot – kolem 0,4 °C průměrné teploty. Debaty o budoucnosti Sahary jsou sice kontroverzní, ale víc hlasů ukazuje, že globální oteplování (které se v této oblasti víc projevuje na souši než na moři, a proto zvyšuje teplotní gradient) by mohlo do Sahelu a na jižní Saharu přinést vyšší srážky. Odhad je složitý, ale s určitou pravděpodobností se dá očekávat rozkolísaný chod a větší četnost vlhkých roků, jak ukázaly i jemenské povodně roku 2008. Zároveň však se posouvá suché „saharské“ klima do jižní Evropy. Vlhčí Sahara by rovněž znamenala omezení přísunu saharského prachu do Atlantského oceánu a Amazonské pánve (skoro polovina ho pochází z pánve Bonele, součásti velkého Čadského jezera). Tento prach svým obsahem železa hnojí oceánské vody středního Atlantiku, a protože nejdál dolétnou lehké schránky rozsivek, má pravděpodobně příznivý vliv na amazonský prales. V měřítku dalších 100–150 let se dá očekávat další velké suché minimum průtoku Nilu (větší než jakékoliv sucho 20. století).

Sahara je dědičkou dvou zcela odlišných klimatických historií – zelené Sahary rozptýlených jezer a savan a hnědé pouštní Sahary. Snad nikde ve světě nepřináší studium minulosti tolik životně důležitých informací pro budoucnost jako na Sahaře. Zde víc než kdekoliv jinde platí, že archeologie a historie jsou nauky o přítomnosti, či dokonce o budoucnosti. Sahara leží v oblasti, kde se klimatický, přírodní a sociální systém pohybuje v režimu přepínače sucho-vlhko (písek-půda, poušť-savana, chaos-řád, divokost-civilizace). Je pro ni charakteristický chod „saharské pumpy“, kdy v období dostatku příroda a lidé rychle obsadí obrovská území. Pak začne suché období, lidé a zvířata migrují na periferie saharské oblasti – do Sahelu, nilského údolí a Středomoří. Střed je mezitím pohlcen pouští a periferie se osamostatňují. Tento „saharský pulzní stroj“ mohl ovlivňovat i migrace až do střední Evropy, například v eneolitu. Současná degradace životního prostředí spjatá s civilizační „europeizací“ severní Afriky pak na oplátku vede k islamizaci Evropy.

Výzkum byl podporován z prostředků grantu 404/06/0513 a z výzkumného záměru AV ČR AVOZ30130516. Fotografie byly pořízeny během české expedice do Gilf Kefíru, vedené M. Bártou z Českého egyptologického ústavu UK. V tisku je monografie o českých interdisciplinárních výzkumech v egyptské Západní poušti (Bárta a kol., Dokořán 2009).