Регулярні зміни орбіти та нахилу осі Землі могли спричинити початок і кінець льодовикових періодів за останні 800 000 років. (Автор зображення: Грегорі Адамс/Getty Images)
Згідно з новими дослідженнями, зміни в нахилі Землі відносно Сонця керували рухом гігантських крижаних щитів протягом останніх 800 000 років, викликаючи початок і кінець восьми льодовикових періодів.
Нове дослідження виявило «дивовижну кореляцію» між нахилом Землі та формуванням крижаного покриву, сказав провідний автор Стівен Баркер . На основі цих висновків дослідники підрахували, що наступний льодовиковий період настане вже через 11 000 років — якби не глобальне потепління, спричинене людиною.
«За прогнозами, наступний льодовиковий період почнеться протягом наступних 10 000 років», — сказав Баркер, професор науки про Землю Кардіффського університету у Великобританії, Live Science. Однак цей результат не враховує наші зростаючі викиди парникових газів, які нагрівають планету до такого рівня, що запобігає льодовиковим періодам, сказав він.
Льодовикові періоди — це надзвичайно холодні проміжки часу, які відбуваються приблизно кожні 100 000 років, покриваючи більшу частину планети величезними крижаними покривами протягом тисячоліть за раз. Льодовикові періоди розділені більш теплими міжльодовиковими періодами, коли льодовикові покриви відступають до полюсів. Зараз Земля перебуває в міжльодовиковому періоді, причому останній льодовиковий період припав на пік приблизно 20 000 років тому .
Нахил і хитання
Раніше вчені припускали, що положення та кут Землі відносно Сонця впливають на формування крижаного покриву. На початку 1920-х років сербський вчений Мілютін Міланкович припустив, що незначні зміни в нахилі осі Землі та формі орбіти Землі можуть викликати масштабні льодовикові події.
Зараз вісь Землі нахилена під кутом 23,5 градусів від вертикалі, коли вона обертається навколо Сонця, що впливає на те, скільки сонячної енергії потрапляє на кожен із полюсів, зокрема. Але нахил земної осі природним чином стає то більшим, то меншим у циклі, який триває приблизно 41 000 років. Вісь також коливається навколо себе, як нецентральна дзига, впливаючи на те, скільки сонячної енергії досягає екваторіальних регіонів протягом літа протягом приблизно 21 000 років.
Для дослідження дослідники побудували відомі зміни нахилу та прецесії за останні 800 000 років. Вони також побудували графіки розширення та відступу крижаних щитів протягом цього періоду, використовуючи наявні дані мікроскопічних оболонок, які називаються отворами, в кернах океанських осадів. Відносна кількість певних типів кисню в отворах показує, наскільки далеко простягалися крижані покриви, коли організми були живі, пояснив Баркер.
Нахил головним чином визначає, скільки сонячного світла потрапляє на полюси, тоді як прецесія визначає інтенсивність сонячного світла в екваторіальних регіонах.(Автор зображення: Роберт Сіммон, NASA GSFC)
За словами Баркера, результат об’єднання цих графіків був «моментом падіння зі стільця». «Ми знайшли цю дивовижну кореляцію [...], яка говорить про те, що існує прямий зв’язок між поетапністю нахилу та прецесії, а потім результуючою тривалістю того, скільки часу потрібно крижаним покривам для розпаду», – сказав він.
Простіше кажучи, розширення крижаного покриву від полюсів до екватора, здається, безпосередньо залежить від нахилу. З іншого боку, відступ крижаних покривів від екватора назад до полюсів більше залежить від прецесії. Дослідники розкрили свої висновки в дослідженні, опублікованому в четвер (27 лютого) в журналі Science.
Результати, можливо, не дивують, враховуючи, що нахил і прецесія впливають на те, скільки сонячного світла досягає полярних і екваторіальних регіонів відповідно, сказав Баркер. «Залежно від того, де ви знаходитесь на Землі, ви відчуєте більший вплив прецесії або нахилу», — сказав він.
Ділянки були настільки акуратними, що вчені екстраполювали дані та оцінили, коли настане наступний льодовиковий період, якби клімат змінювався лише відповідно до природних циклів, сказав Баркер. Потрібні додаткові дослідження, щоб точно визначити час, але льодовикові покриви, ймовірно, почнуть розширюватися приблизно через 10 000-11 000 років і досягнуть свого максимального розміру протягом наступних 80 000-90 000 років. Тоді їм знадобиться ще 10 000 років, щоб відступити до полюсів.
Навколо часу наступного зледеніння точаться багато суперечок, але більшість експертів погоджуються, що люди порушують ці цикли через глобальне потепління. «Якщо CO2 залишатиметься високим, нового заледеніння не буде», — сказав Баркер.
Це не означає, що приготування планети є гарною ідеєю, попередив Баркер. "Ми не хочемо, щоб люди, які хочуть викидати більше CO2 в атмосферу, кинулися на це", - сказав він.
Скоріше, мета цього дослідження та майбутніх досліджень полягає в тому, щоб побудувати картину того, що буде робити клімат протягом наступних 10 000-20 000 років без впливу людської діяльності, сказав Баркер. Потім мета полягає в тому, щоб дати довгострокову оцінку впливу людства на планету, сказав він.
