Imaginează-ți orizontul din Chicago. Acum imaginați-o sub aproape 2 mile (3 kilometri) de gheață. Așa arăta peisajul la vârful ultimei epoci de gheață.
În sfera istoriei geologice recente a Pământului, aceasta nu ar fi fost o vedere atât de neobișnuită. În ultimii 2,6 milioane de ani (sau ceea ce este cunoscut sub numele de Perioada Cuaternară), planeta a trecut peste 50 de vârste de gheață, cu perioade interglaciale mai calde între ele.
Dar ce face ca straturile de gheață și ghețarii să se extindă periodic? Epoca de gheață este determinată de un set complex de factori interconectați, care implică poziția Pământului în sistemul solar și influențe mai locale, cum ar fi nivelul dioxidului de carbon. Oamenii de știință încă încearcă să înțeleagă cum funcționează acest sistem, mai ales că schimbările climatice provocate de oameni ar fi putut rupe permanent ciclul.
Abia acum câteva secole, oamenii de știință au început să recunoască indicii despre înghețurile din trecut. La mijlocul secolului al XIX-lea, naturalistul elvețian-american Louis Agassiz a documentat mărcile pe care ghețarii le-au lăsat pe Pământ, cum ar fi roci în afara locului și grămezi uriașe de resturi, cunoscute sub numele de moreni, pe care bănuia că ghețarii antici le-au purtat și împins pe distanțe lungi.
Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, oamenii de știință au numit patru vârste de gheață care au avut loc în timpul Epochului Pleistocenului, care a durat de la aproximativ 2,6 milioane de ani în urmă până la aproximativ 11.700 de ani în urmă. Cu toate acestea, abia după zeci de ani mai târziu, cercetătorii și-au dat seama că aceste perioade reci veneau cu mult mai multă regularitate.
O descoperire majoră în înțelegerea ciclurilor vârstei de gheață a apărut în anii 1940, când astrofizicistul sârb Milutin Milankovitch a propus ceea ce a devenit cunoscut sub numele de cicluri Milankovitch, perspective asupra mișcării Pământului, care sunt folosite în prezent pentru a explica variația climatică.
Milankovitch a prezentat trei moduri principale în care orbita Pământului variază în raport cu soarele, Mark Maslin, profesor de paleoclimatologie la University College London, a declarat la Live Science. Acești factori determină cât de multă radiație solară (cu alte cuvinte, căldură) ajunge pe planetă.
În primul rând, există forma excentrică a orbitei Pământului în jurul soarelui, care variază de la aproape circular la eliptic pe un ciclu de 96.000 de ani. "Motivul pentru care are această bombă este pentru că Jupiter, care este 4% din masa sistemului nostru solar, are un efect gravitațional puternic, care mută orbita Pământului în afară și apoi înapoi", a explicat Maslin.
În al doilea rând, există înclinarea Pământului, care este motivul pentru care avem anotimpuri. Axa înclinată a rotației Pământului înseamnă că o emisferă este întotdeauna îndepărtată de soare (cauzând iarna), în timp ce cealaltă se apleacă spre soare (cauzând vara). Unghiul acestei înclinări variază pe un ciclu de aproximativ 41.000 de ani, ceea ce schimbă cât de extreme sunt anotimpurile, a spus Maslin. „Dacă este mai în poziție verticală, atunci verii vor fi mai puțin călduroase, iar iarna va fi puțin mai puțin rece”.
În al treilea rând, există vârful axei înclinate a Pământului, care se mișcă de parcă ar fi fost un vârf învârtit. „Ceea ce se întâmplă este, impulsul unghiular al Pământului care se învârte și se rotește foarte repede o dată pe zi, face ca și axa să se învârtească,” a spus Maslin. Acea vâlvă se produce pe un ciclu de 20.000 de ani.
Milankovitch a identificat că condițiile orbitale pentru veri răcoroase au fost precursori deosebit de importanți pentru epoca de gheață. "Întotdeauna vei avea gheață iarna", a spus Maslin. „Pentru a construi o epocă de gheață, trebuie să ai o parte din gheața respectivă până vara”.
Dar, pentru a trece la o epocă a gheții, fenomenele orbitale nu sunt suficiente. Maslin a spus că cauzalitatea reală a unei epoci a gheții este un feedback fundamental în sistemul climatic. Oamenii de știință încă mai discută despre modul în care diverși factori de mediu influențează glaciația și deglaciarea, dar cercetările recente au sugerat că nivelurile de gaze cu efect de seră din atmosferă joacă un rol important.
De exemplu, oamenii de știință de la Institutul de Cercetare a Impactului Climatic din Potsdam (PIK) din Germania au arătat că setările din veacurile de gheață trecute au fost declanșate în principal prin scăderea dioxidului de carbon și că creșterea dramatică a dioxidului de carbon în atmosferă, din cauza umanului a provocat emisii, a suprimat probabil debutul următoarei epoci de gheață de până la 100.000 de ani.
"Ca nicio altă forță de pe planetă, epocile de gheață au modelat mediul global și astfel au determinat dezvoltarea civilizației umane", a declarat Hans Joachim Schellnhuber, atunci director al PIK și coautor al unuia dintre aceste studii, a declarat într-un comunicat în 2016. "De exemplu, datoram solul nostru fertil până la ultima epocă de gheață care a sculptat și peisajele de astăzi, lăsând în urmă ghețarii și râurile, formând fiorduri, morene și lacuri. Cu toate acestea, astăzi este uman cu emisiile sale provenite din arderea combustibililor fosili. care determină dezvoltarea viitoare a planetei ".
