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撒哈拉地区成为沙漠以前，至少经历了三个沙漠期和四个湿润期。 [26] 距今三万年前后，撒哈拉地区雨水充沛，气温相对温和，河流密布，并注入大西洋。 [27]
毛里塔尼亚史前史的研究起步晚，
[28]
目前仍处于所知不多的初级阶段。毛里塔尼亚史前史的研究范围与当今毛里塔尼亚的政治边界并不重合，它的大致研究范围是：西濒大西洋，北邻塞古耶特哈姆拉（Seguiet al Hamra）地区，东北接哈马达德廷杜夫（Hamadade Tindouf）石漠区，东达伊圭迪沙漠（I’Erg Iguide）、舍什沙漠（I’Erg Chech）和麦加巴特库伯拉地区（Majbat al Koubra），南到卡尔塔（Kaarta）和塞内加尔河左岸。
根据有限的考古发掘推测，毛里塔尼亚的旧石器时代历经了五十多万年，目前没有任何系统性研究。公元前4万年左右，旧石器时代走到尽头。人们对这一时期了解相对较多。将该地区的石器碎片与其他地区进行对比后，人们发现西撒哈拉地区的技术发展与世界其他地区，在进程上和时间上是一致的。
在旧石器时代的毛里塔尼亚，气候分期与整个撒哈拉地区大致相同。从公元前53万年到公元前4万年，大致出现了五个湿润期和三个（半）干旱期（见表1-1）。公元前35万年到公元前18万年有一段干旱期，即公元前30万年到公元前25万年，其中公元前30万年到公元前29万年尤为严重。在这一时期，撒哈拉地区变得不宜居住，人类撤出该地区并向北非地区或南部多雨地区迁移。随干旱而来的就是海退现象，当时海岸线一度退至距今海岸线以西60公里外。公元前6万年前后是一段湿润期，海平面比今天高出20—30米，整个毛里塔尼亚西部地区都淹没于水下。公元前4万年前后，由于北半球冰川再度南移，气候重新变得极度干旱，大型沙漠开始成形，人类便从该地区撤退。这一时期形成的沙漠有：伊圭迪沙漠、拉维沙漠（d’Er Raoui），以及塞内加尔南部的阿泽弗（de I’Azefall）、阿卡尔（de I’Akchar）和菲尔罗沙漠群（du Ferlo）。公元前4万年到公元前2万年，毛里塔尼亚又出现了一个湿润期，海侵和降水（年降水量500毫米）频繁，形成了一些湖泊。但是，公元前3.5万年到公元前2.9万年，毛里塔尼亚再次进入干旱期。 [29]
表1-1 旧石器时代毛里塔尼亚气候分期
资料来源：Genevière Désiré-Vuillemin, Histoire de la Mauritanie: Des origines à l'indépendance , p. 27.
公元前2.3万年前后，毛里塔尼亚进入了历史上最长的湿润期。在这一时期，平均年降雨量达到600毫米。山区的降雨量更多，阿哈加尔高原（Ahaggar, Hoggar）和提贝斯提山区（Tibesti）的年降雨量均高达3000毫米，阿伊尔山（I’Aïr）达到1500毫米，就连阿德拉尔山（I’Adrar）也有500毫米。撒哈拉地区水量充盈，湖泊众多，申善湖（le lac de Chemchane）水位达40米深。此前形成的沙漠免遭再次侵蚀，而是为植被所覆盖。埃塞俄比亚式的热带动物在此繁衍生息，如大象、长颈鹿、河马、牛、小羚羊，还有捕食性动物狮子、豹子和鬣狗等，河流和湖泊里则生活着各种鱼类、鳄鱼和软体动物。那时的海平面比现在高，在今努瓦克肖特地区，曾有一大型开口向北的海湾，恩德拉马（Ndramcha）盐水湖就是证明。 [30]
相对于旧石器时代来说，人们对毛里塔尼亚新石器时代的了解大大增加了。这是因为气候学研究取得了重要进展，人们可以更加准确地把握气候变化规律，并能够确定众多历史遗迹和人类居住点所处的历史年代。公元前2万年前后，地球进入极度干旱期，人类纷纷从撒哈拉地区迁离。干旱期过后，由南而来的湿润气流于公元前1.2万年至公元前1万年到达毛里塔尼亚地区。此后，干涸的河道恢复了水流，有些河流甚至可以汇入海洋。约公元前9500年，毛里塔尼亚的海岸边生长着红树林，此前流经今瑞克兹湖附近湖泊的塞内加尔河，也穿越重重沙丘的阻碍注入了大西洋。公元前9000年至公元前8000年，毛里塔尼亚的水系网得以形成。伴随着降雨的到来，人类迁回东撒哈拉地区，热带动物亦活跃起来，出现了河马、大象、长颈鹿、狮子、水牛、羚羊等。
国外学者将西撒哈拉地区的新石器时代分为三大湿润期，两个相对的干旱期将它们分隔开来。这三个湿润期分别出现在公元前7500年至前6000年、公元前5500年至前4500年和公元前3500年至前3000年。毛里塔尼亚西海岸地区率先于公元前6300年进入新石器时代。公元前5500年前后，居民已经遍布毛里塔尼亚全国，各地皆受南来的季风雨影响。从公元前4200年开始，毛里塔尼亚的气候环境开始恶化。特别是北纬22°附近地区，湖泊水位下降，河流水量减少，从此不再注入海洋。这种现象在公元前3800年至公元前3500年有所好转，但在公元前3000年后，这里的气候以不可逆转之势再次恶化。 [31]
可以说，撒哈拉的新石器时代始于一段相对的气候适宜期，此后生态环境逐渐恶化。在2万年间，撒哈拉地区的含水层下降了约50米。这一现象的深层原因目前还不甚明了，主要原因似乎是副热带干燥气流团的大幅度扩张。这股长年存在的热气流从红海一直到达亚速群岛，使北部（地中海）和南部（季风）雨水无法到达撒哈拉地区。 [32] 各类动物自北向南迁移，使北方完完全全变成了沙漠，这成为毛里塔尼亚人类文明繁衍的生态环境基础。