很久以前，撒哈拉曾是一片绿洲。那里有广阔的湖泊，河马和长颈鹿生活于此，还有大量人群以湖边为生的渔民在湖岸附近采集食物。
“非洲湿润期”或“绿色撒哈拉”指的是距今11,000年至4,000年前的一段时期，当时非洲北部三分之二地区的降雨量远高于今天。
植被种类繁多，既有如今常见于雨林边缘的物种，也有适应沙漠环境的植物。这是一个生产力很高、状况可预测的生态系统，狩猎采集者似乎在其中繁衍兴盛。
这种环境与如今北非的气候形成鲜明对比。今天，撒哈拉是世界上最大的热带沙漠。它位于副热带高压脊主导的纬度带，这里的地表大气压力高于周边环境。高压脊阻碍湿润空气向内陆流动。
撒哈拉如何变成沙漠
一万年前与今天的巨大差异，主要是由地球轨道条件的变化造成的——地球自转轴及其绕太阳公转轨道发生的摆动。
但这一时期的结束过程并不规律。在北非的一些地区，从湿润转为干旱的过程十分缓慢；而在另一些地区，这一转变似乎发生得十分突然。这种模式不符合轨道条件变化的预期，因为此类变化缓慢且呈线性。
关于这一转变，最普遍接受的理论认为，景观植被消失使更多阳光从地表反射回来（这一过程称为反照率），从而帮助形成了如今主宰撒哈拉的高压脊。
但最初是什么导致植被消失的？目前尚不确定，部分原因是研究其影响所涉及的区域过于广阔。不过，我的最新论文提出了证据，显示撒哈拉迅速干涸的地区，恰好也是家畜最早出现的地区。在这一时期，在有证据支持的地方，我们可以看到植被从草原转变为灌丛地。
灌丛植被如今遍布撒哈拉和地中海生态系统，其反照率效应明显强于草原。
如果我的假设正确，最初引发变化的是人类。他们启动了一连串影响，逐渐扩展至整个景观，直到该地区跨越生态阈值。这一过程与轨道变化共同作用，将生态系统推向临界点。
历史先例
检验我的假设存在一个难题：可用数据集十分有限。北非地区很少开展生态学与考古学相结合的研究。
不过，世界各地的史前和历史记录中，有大量经过充分验证的对照案例。早期新石器时代的北欧、中国和西亚农民都曾大规模砍伐周边森林，这一点已有记录。
在东亚，人们认为游牧牧民约在6,000年前对景观进行密集放牧，以至于草原的蒸散作用——即促使云形成的过程——有所减弱，进而削弱了季风降雨。
他们的焚烧和清理土地做法前所未有，以至于触发了土地与大气之间关系的显著变化；这些变化在相关做法出现后的数百年内便可测量。
家畜被引入新西兰和北美时也出现了类似的动态。欧洲人在19世纪最初定居这些地区时引入了家畜——只是这些案例有历史生态学家记录并量化。
恐惧生态学
景观焚烧已经持续数百万年。旧大陆的景观有超过一百万年的人类活动历史，也有超过2,000万年的野生食草动物活动历史。轨道变化引起的气候变化，与地球气候系统本身一样古老。
那么，是什么让撒哈拉的情况有所不同？一种名为“恐惧生态学”的理论或许能为这一讨论提供一些思路。生态学家认识到，捕食动物对待猎物的行为会显著影响景观过程。例如，鹿会避免在开阔地带长时间逗留，因为在那里它们很容易成为捕食者（包括人类）的目标。
如果消除被捕食的威胁，猎物的行为就会改变。在黄石国家公园，有观点认为，捕食者的缺失改变了食草动物的习性。猎物在裸露的河岸边放牧时感觉更自在，这加剧了这些区域的侵蚀。狼重新进入生态系统后，彻底改变了这一动态，数年内森林便恢复了。改变“基于恐惧的生态关系”后，景观过程也会随之发生重大变化，这一点已有证据表明。
将牲畜引入撒哈拉，或许也产生了类似影响。在撒哈拉，景观焚烧有着悠久历史，但只有少数地方对此进行过研究。不过，新石器时代前后焚烧方式的主要区别在于，恐惧生态学发生了变化。
大多数食草动物会避开被烧过的景观，原因不仅是那里的食物资源相对匮乏，也在于它们更容易暴露在捕食者面前。焦黑的景观风险高、回报低。
但在人类引导下，家畜不受捕食者与猎物之间同样的动态关系制约。人们可以把它们带到刚烧过的区域，让它们优先吃草，而灌木则留存下来。在随后景观恢复的过程中，适口性较差的灌丛地会比茂盛多汁的草原生长得更快——于是，景观跨越了一个阈值。
一种说法是，撒哈拉早期牧民改变了当地的恐惧生态学，进而使一些地方的灌丛地扩张、草原减少；这又增强了反照率效应和扬尘，并加速了非洲湿润期的终结。
我通过对比整个地区早期家畜引入的发生情况及其影响来检验这一假设，但仍需开展更详尽的古生态学研究。如果这一理论得到证实，就能解释北非从湿润转为干旱的过程为何呈现斑块状分布。
当今的启示
尽管仍需开展更多研究，但人类深刻改变生态系统的潜力，应该给现代社会带来强烈警示。
全球超过35%的人口生活在旱地生态系统中；要使这些景观能够维持人类生活，就必须谨慎管理。非洲湿润期的结束给生活在旱地上的现代社会敲响了警钟：如果移除植被，就会改变土地与大气的相互作用，降雨量很可能随之减少。
美国西南部沙漠地区降雨和植被的历史记录正说明了这一点，不过具体原因仍属推测。
与此同时，我们必须在经济发展与环境保护之间取得平衡。历史生态学告诉我们，一旦跨越生态阈值，就无法回头。没有第二次机会，因此人类中35%的长期生存能力，取决于我们能否维护他们生活的景观。否则，我们可能会在世界各地造就更多撒哈拉沙漠。
