Les phases clés de l’évolution humaine coïncident avec les scintillements du climat de l’Afrique de l’Est

Malgré plus d’un demi-siècle de découvertes de fossiles d’hominidés en Afrique de l’Est, le contexte environnemental régional de l’évolution et de la dispersion des humains modernes et de leurs ancêtres n’est pas bien établi. En particulier pour le Pléistocène (ou période glaciaire) entre 2 580 000 et 11 700 ans, il n’y a pas d’enregistrements paléo-environnementaux continus à haute résolution disponibles pour le continent africain.

L’équipe de recherche a extrait deux carottes de sédiments continues de 280 mètres du bassin de Chew Bahir dans le sud de l’Éthiopie, une région où les premiers humains ont vécu et se sont développés au cours du Pléistocène. Chew Bahir est situé très à distance dans un sous-sol tectonique profond à proximité immédiate de la région de Turkana et de l’Omo-Kibish, sites paléoanthropologiques et archéologiques clés. Les carottes ont fourni l’enregistrement le plus complet pour une si longue période jamais extrait dans la région, révélant comment différents climats ont influencé la transformation biologique et culturelle des humains habitant la région.

Une équipe interdisciplinaire comprenant des géoscientifiques, des sédimentologues, des micro-paléontologues, des géologues, des géographes, des géochimistes, des archéologues, des chronologues et des modélisateurs du climat a travaillé à la récupération des deux carottes continues de sédiments, à partir desquelles des soi-disant proxies (comme des microfossiles ou des variations élémentaires) ont été utilisées pour glaner des données pour reconstituer l’histoire climatique de la région. Les archéologues, les biologistes de l’évolution et les anthropologues de l’évolution ont ensuite identifié des phases de stress climatique ainsi que des conditions plus favorables et ont interprété comment ces facteurs ont modifié les habitats humains, influençant l’évolution biologique et culturelle humaine ainsi que leur dispersion.

Plus précisément, les scientifiques ont découvert que divers groupes d’hominines anatomiquement divers habitaient la région pendant une phase de conditions humides durables et relativement stables d’environ 620 000 à 275 000 ans BP (avant le présent). Cependant, une série d’impulsions plus courtes, brusques et extrêmement arides ont interrompu cette longue phase généralement stable et humide. Cela a très probablement entraîné une fragmentation des habitats, des changements dans la dynamique des populations et même des extinctions de populations locales. En conséquence, de petites populations isolées sur le plan reproductif et culturel ont ensuite dû s’adapter à des environnements locaux radicalement transformés, stimulant probablement l’apparition de nombreux groupes d’hominidés géographiquement et anatomiquement distincts et la séparation de nos ancêtres humains modernes des groupes archaïques.

Une phase avec des changements climatiques importants entraînant des habitats régulièrement transformés dans la région d’environ 275 000 à 60 000 ans BP a entraîné à plusieurs reprises des changements environnementaux d’une végétation luxuriante avec des lacs d’eau douce profonds à des paysages très arides avec de vastes lacs réduits à de petites flaques salines. Dans cette phase, les groupes de population sont progressivement passés des technologies acheuléennes (haches à main ovales en pierre et principalement associées à Homo ergaster/erectus) à des technologies plus sophistiquées du Middle Stone Age. Cette phase cruciale comprend également l’émergence de Homo sapiens en Afrique de l’Est ainsi que des innovations sociales, technologiques et culturelles humaines clés qui auraient pu amortir les premiers Homo sapiens des impacts des changements environnementaux sévères. “Ces innovations, telles que des kits d’outils plus variés et le transport longue distance, auraient doté les humains modernes d’une capacité d’adaptation sans précédent aux expansions et contractions répétées des habitats”, a déclaré le Dr Foerster, l’auteur principal de l’article.

La phase d’environ 60 000 à 10 000 ans BP a vu les fluctuations environnementales les plus extrêmes, mais aussi la phase la plus aride de tout l’enregistrement, qui aurait pu agir comme un moteur de changement culturel indigène continu. Les scientifiques pensent que le bref alignement des impulsions humides en Afrique de l’Est avec les phases humides du nord-est de l’Afrique et de la Méditerranée a été la clé pour ouvrir des voies de migration favorables hors de l’Afrique sur un axe à peu près nord-sud le long du système de rift est-africain (EARS) et au Levant, facilitant la dispersion mondiale des Homo sapiens.

«Compte tenu des menaces actuelles pesant sur l’habitat humain en raison du changement climatique et de la surexploitation des ressources naturelles par l’activité humaine, comprendre comment la relation entre le climat et l’évolution humaine est devenue plus pertinente que jamais», a conclu Foerster.

Cette recherche fait partie du projet de forage des sites Hominin et des Paléolacs (HSPDP). Afin d’évaluer l’impact que différentes échelles de temps et ampleurs des changements climatiques ont eu sur les conditions de vie des premiers humains, le projet a recueilli cinq archives lacustres du changement climatique au cours des 3,5 derniers millions d’années. Les cinq sites au Kenya et en Éthiopie sont situés à proximité de sites paléoanthropologiques clés couvrant diverses étapes de l’évolution humaine, le site du sud de l’Éthiopie explorant le chapitre le plus jeune.

Dans le cadre du HSPDP, le projet a reçu un financement du Programme international de forage scientifique continental (ICDP), de la Fondation allemande pour la recherche (DFG), du Conseil de recherche sur l’environnement naturel (NERC), de la National Science Foundation (NSF) et de la DFG Collaborative Centre de recherche 806 “Notre chemin vers l’Europe”. Le CRC 806 était basé dans les universités de Cologne, Bonn et Aix-la-Chapelle et a reçu un généreux soutien financier et infrastructurel de ces institutions de 2009 à 2021.