撒哈拉沙漠的轉變發生在上次冰河期結束，大約1.1萬年前至5000年前的期間。翠綠的植被生長在沙丘之上，降雨的增多把乾旱的凹地變為湖泊。非洲北部大約900萬平方公裡的地區成為綠洲，成群的河馬、羚羊、大象和歐洲野牛等動物被茁壯的草叢和灌木吸引而來，大快朵頤。這個茂盛的天堂早已消失，但會再次到來嗎？
簡單來說，答案是肯定的。加州大學地球系統的助理教授Kathleen Johnson表示，綠色撒哈拉(Green Sahara)，也被稱作「非洲溼潤期」，是由於地球斜軸不斷改變轉動軌道引起的，這個模式每23000年會重複一次。
但是，由於一個不確定因素——人類的溫室氣體排放導致了難以控制的氣候變化——所以還不知道目前全球最大的熱沙漠撒哈拉什麼時候能變成新綠洲。
撒哈拉沙漠變成綠洲是因為地軸傾斜角度的改變。大約8000年前，地軸的傾斜角度從約24.1度變成了如今的23.5度。這一點點的角度變化卻有著非常大的影響；現如今，北半球在冬季月份裡離太陽最近。但是在綠色撒哈拉時期，北半球在夏季距離太陽最近。
這導致地球北半球在夏季月份裡受到的太陽輻射增加。太陽輻射的增加也會增強非洲的季風。撒哈拉上方增加的熱量製造出一個低壓系統，把大西洋的溼潤空氣引至乾燥的沙漠。(通常，季風從乾旱的陸地吹向大西洋，散播的沙塵肥沃了亞馬遜雨林，也為加勒比地區建造了沙灘。)
根據NOAA，水分的增多將此前乾旱的撒哈拉轉變為被草叢灌木覆蓋的大草原。隨著獸群的增多，人類也跟著增多，最終馴化了野牛和羊，甚至還創造了該地區象形藝術的一個初期體系。
搖擺的地球
但為什麼地球的斜軸會變呢？為了理解這種意義深遠的改變，科學家需要著眼於太陽系中地球的鄰居們。
哥倫比亞大學Lamont-Doherty地球觀測站的氣候和生命中心主管Peter de Menocal表示：「地球的自轉會受到月球還有質量更大行星的引力相互作用的影響，加在一起會對地球的軌道帶來周期性變化。」其中的一個變化便是地球斜軸的「搖擺」。
這種搖擺就是致使北半球每23000年在夏季更靠近太陽的原因——也就是研究人員口中的北半球夏季日曬最大值。基於首次於1981年發表在《科學》期刊上的研究，學者推測在綠色撒哈拉時期，北半球的太陽輻射比現在高7%。根據1997年《科學》期刊上的一篇研究文張，這部分熱能的增加能將非洲的季風降水增多17%至50%。
氣象科學家對綠色撒哈拉感興趣的點在於它是如此的來去匆匆。Johnson說，綠色撒哈拉只持續了200年。太陽輻射的變化是逐步的，但是地貌的改變卻是突然的。「這是個氣候劇變的實例，還是在人類能夠注意到的時間尺度上的，」她說。
「海洋沉積物記錄顯示綠色撒哈拉是反覆出現的，」Johnson告訴Live Science說。下次北半球的夏季日曬最大值——綠色撒哈拉再現之時——預期將於1萬年後的公園12000年或13000年再次出現。但是科學家無法預測的是溫室氣體將會對這一自然氣候循環造成多大的影響。
Johnson說：「古氣候研究提供的明確證據表明人類所作所為相當空前。」即便今日人類停止排放溫室氣體，到了12000年，這些氣體仍會增加。「氣候變化將會被疊加到地球的自然氣候循環中，」她說。
海洋沉積物中有地質證據表明這些綠色撒哈拉事件最早可以追溯至中新世(2300萬年至500萬年前)，其中包括大氣二氧化碳水平與目前相似、甚至可能還高於今日的時期。因此，未來的綠色撒哈拉事件有很大的可能性會出現在遙遠的未來。現在不斷增多的溫室氣體對撒哈拉地區還有著它們自己的綠化效果，雖然不及地軸擺動帶來的變化程度。但由於氣候模型的局限性，這一觀點還遠不能夠確定。
與此同時，還有另外一個方法將撒哈拉的部分地區變成綠地；如果大量太陽能和風能發電廠在這裡建成，撒哈拉及其南部的薩赫勒地區的降水便會增多。
風能和太陽能發電站能增加周圍區域的溫度和溼度。從事該研究的研究人員表示，降水的增多會促進植被生長，製造出一個正向的反饋迴路。不過，這一巨型工程還沒有在撒哈拉沙漠進行測試，因此直到這個項目獲取注資之前，人類或許要一直等到12000年甚至更久以後才能見到撒哈拉再變綠洲。
本文譯自 LiveScience，由譯者 Diehard 基於創作共用協議(BY-NC)發布。