Képzelje el a Chicagói látképe. Most képzelje el, hogy közel két kilométer (3 kilométer) jég alatt van. Így nézett ki a táj az utolsó jégkorszak csúcsán.
A Föld közelmúltbeli geológiai története során ez nem lett volna olyan szokatlan látvány. Az elmúlt 2,6 millió évben (vagy az úgynevezett negyedidőszakban) a bolygó több mint 50 jégkorszakon ment keresztül, a melegebb interlacialis időszakok között.
De mi okozza a jéglapok és gleccserek időszakos bővülését? A jégkorszakot összetett, összekapcsolt tényezők vezetik, amelyek befolyásolják a Föld helyzetét a Naprendszerben és több helyi hatást, például a szén-dioxid szintjét. A tudósok továbbra is megpróbálják megérteni, hogyan működik ez a rendszer, főleg azért, mert az emberi okozott éghajlatváltozás véglegesen megszakította a ciklust.
A tudósok csak néhány évszázaddal ezelőtt kezdték felismerni a múltbeli mélyfagyasztási utalásokat. A 19. század közepén a svájci-amerikai természettudós, Louis Agassiz dokumentálta azokat a jeleket, amelyeket a gleccserek hagytak el a Földön, például helyileg kívüli sziklákat és óriási törmelékhalmokat, úgynevezett morinákat, amelyeket gyanította az ősi gleccserek és nagy távolságokra tolva.
A 19. század végére a tudósok négy jégkorszakot neveztek el, amelyek a pleisztocén korszakban fordultak elő, ami körülbelül 2,6 millió évvel ezelőtt 1100 évvel ezelőtt volt. A kutatók azonban csak évtizedekkel később rájöttek, hogy ezek a hideg időszakok sokkal szabályosabbnak bizonyultak.
A jeges korszakok megértésének jelentős áttörése az 1940-es években történt, amikor a szerb asztrofizikus Milutin Milankovitch javaslatot tett a Milankovitch ciklusokként ismert, a Föld mozgására vonatkozó betekintésre, amelyet ma még az éghajlati változások magyarázataként használnak.
Milankovitch három fő módszert vázolt fel, amelyek szerint a Föld körüli pályája változik a nap viszonylatában - mondta Mark Maslin, a University College London paleoklimatológia professzora a Live Science-nek. Ezek a tényezők határozzák meg, hogy a napsugárzás (más szóval a hő) mennyit ér el a bolygón.
Először is a Föld körüli pályája excentrikus alakja van a Nap körül, amely szinte kör alakú és ellipszis alakú egy 96 000 éves ciklusonként. "Ennek az ürüléknek az oka az, hogy a Jupiternek, amely a naprendszerünk tömegének 4% -a, erős gravitációs hatása van, ami eltolja a Föld pályáját, majd vissza" - magyarázta Maslin.
Másodszor, ott van a Föld dőlése, ami az oka az évszakoknak. A Föld forgástengelye azt jelenti, hogy az egyik félgömb mindig távozik a naptól (tél okoz), míg a másik fél a nap felé (nyárot okoz). Ennek a dőlésnek a szöge körülbelül 41 000 éves ciklusonként változik, ami megváltoztatja az évszakok szélsőségességét - mondta Maslin. "Ha egyenesen áll, akkor természetesen a nyár kevésbé lesz meleg, a tél pedig kissé kevésbé lesz hideg."
Harmadszor, ott van a Föld ferde tengelyének hulláma, amely úgy mozog, mintha egy forgó teteje lenne. "Mi történik, az a tény, hogy a Földnek a napi egyszeri nagyon gyors körbe-körbe történő szögmozgása a tengely körüli hullámzást is okozza" - mondta Maslin. Ez a hullám egy 20.000 éves cikluson megy végbe.
Milankovitch megállapította, hogy a hideg nyarak körül az orbitális feltételek különösen fontos előfutárai a jégkorszaknak. "Télen mindig jég lesz" - mondta Maslin. "A jégkorszak felépítéséhez a jég egy részének meg kell élnie a nyár folyamán."
A jégkorszakba való áttéréshez azonban az orbitális jelenségek önmagukban nem elegendőek. A jégkorszak tényleges oka az alapvető visszacsatolás az éghajlati rendszerben - mondta Maslin. A tudósok továbbra is azt kínozzák, hogy a különféle környezeti tényezők miként befolyásolják a jegesedést és a zsugorodást, ám a közelmúltbeli kutatások azt sugallták, hogy az üvegházhatású gázok szintje a légkörben fontos szerepet játszanak.
Például a németországi Potsdami Klímahatási Kutató Intézet (PIK) tudósai kimutatták, hogy a múlt jégkorszakot elsősorban a szén-dioxid csökkenése váltotta ki, és hogy a légkörben a szén-dioxid drámai növekedése az emberi okozta kibocsátások valószínűleg akár 100 000 évig elnyomták a következő jégkorszak kezdetét.
"Mint semmilyen más erő a bolygón, a jégkorszakok alakították ki a globális környezetet, és ezáltal meghatározták az emberi civilizáció fejlődését" - nyilatkozta Hans Joachim Schellnhuber, a PIK akkori igazgatója és egyik tanulmány társszerzője. 2016-ban. "Például az utolsó jégkorszaknak tartozunk termékeny talajunknak, amely a mai tájakat is kivágta, gleccsereket és folyókat hagyva hátra, fjordokat, morinákat és tavakat képezve. Azonban manapság az emberiség a fosszilis tüzelőanyagok égéséből származó kibocsátásával jár. amely meghatározza a bolygó jövőbeli fejlődését. "
