中國科學(xué)院大氣物理研究所最新的研究揭示，大約700萬到1100萬年前，特提斯海的收縮導(dǎo)致非洲撒哈拉沙漠的形成，推翻了撒哈拉沙漠形成于第四紀(jì)（大約300萬年以來）的傳統(tǒng)觀點。這一研究發(fā)表在9月18日的Nature上。
一般認(rèn)為撒哈拉沙漠的形成時代不會早于第四紀(jì)（~200萬到300萬年以前）。大量的地質(zhì)記錄顯示第四紀(jì)冰期開始的時候撒哈拉出現(xiàn)了顯著的干旱。撒哈拉的干旱程度主要受非洲夏季風(fēng)的影響。在第四紀(jì)之前，非洲夏季風(fēng)的變化表現(xiàn)出明顯的歲差周期（大約2萬年周期）；在第四紀(jì)冰期開始之后，冰期間冰期旋回（大約4萬年或10萬年周期）開始影響非洲夏季風(fēng)的強度。上述的這些證據(jù)，致使撒哈拉沙漠的形成時代不早于第四紀(jì)觀點的形成。然而，大約700萬年沙丘沉積的發(fā)現(xiàn)，指示撒哈拉沙漠的形成時代可能更早；但是，這一證據(jù)卻被廣泛質(zhì)疑，并且也沒有明確的機制來解釋這一時期撒哈拉沙漠的形成原因。
大氣所竺可楨-南森國際研究中心的張仲石、燕青與法國和挪威的科學(xué)家合作，利用氣候模式揭示，晚中新世托爾頓階（Tortonian，大約700萬到1100萬年前）是北非干旱加劇撒哈拉沙漠形成的關(guān)鍵時段。利用挪威地球系統(tǒng)模式（NorESM-L）和公用大氣模式（CAM），通過一系列的模擬，他們揭示出，在托爾頓階特提斯海收縮導(dǎo)致非洲夏季風(fēng)顯著減弱，干旱的沙漠環(huán)境在北非大面積內(nèi)形成。特提斯海收縮不僅導(dǎo)致了北非平均氣候態(tài)的變化，也加強了非洲夏季風(fēng)對軌道變化的響應(yīng)，隨后成為控制撒哈拉沙漠范圍變化的主要因素。這些重要的氣候變化有可能導(dǎo)致晚中新世亞洲和非洲的植物和動物區(qū)的顯著改變，也有可能和北非早期人類的出現(xiàn)聯(lián)系在一起。
竺可楨-南森國際研究中心(簡稱竺-南中心)是由王會軍院士和挪威著名學(xué)者Ola Johannessen創(chuàng)建的聯(lián)合研究機構(gòu)，著重于熱帶和高緯度地區(qū)過去、現(xiàn)在和未來的氣候變化及相互作用。古氣候模擬是這個中心的特色之一。
論文信息：Zhongshi Zhang, Gilles Ramstein, Mathieu Schuster, Camille Li, Camille Contoux & Qing Yan, Aridification of the Sahara desert caused by Tethys Sea shrinkage during the Late Miocene,Nature 513, 401–404 (2014) doi:10.1038/nature13705.
圖示：過去30Ma以來，特提斯海古地理和北非氣候演化。（a）晚漸新世（大約3000萬年前），（b）早中新世（大約2000萬年前），（c）晚中新世（大約1000萬年前）和（d）現(xiàn)代。圖中WT表示西特提斯海，PT表示副特提斯海，PM表示古地中海，AP表示阿拉伯半島。橘紅色陰影區(qū)表示半干旱的草原氣候，紅色陰影區(qū)表示干旱的沙漠氣候。黑色的線表示夏季ITCZ的位置
