Ученые наконец решили давний вопрос о роли орбиты Земли в управлении глобальными циклами ледникового периода. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, команда из Университета Кардиффа смогла точно определить, как наклон и колебание Земли во время ее обращения вокруг Солнца повлияли на таяние ледяных щитов в Северном полушарии в прошлом. 2 миллиона лет или около того.
Ученым давно известно, что увеличение и уменьшение массивных ледяных щитов Северного полушария является результатом изменений в геометрии орбиты Земли вокруг Солнца.
Есть два аспекта геометрии Земли, которые могут влиять на таяние ледяных щитов: наклон и прецессия.
Наклонность — это угол наклона Земли, когда она движется вокруг Солнца, и это причина, по которой у нас разные времена года.
Прецессия — это то, как Земля колеблется во время вращения, подобно слегка смещенному от центра волчку. Угол этого колебания означает, что иногда северное полушарие находится ближе всего к Солнцу, а иногда ближе всего южное полушарие, а это означает, что примерно каждые 10 000 лет в одном полушарии будет более теплое лето по сравнению с другим, прежде чем оно переключится.
Ученые определили, что за последний миллион лет или около того комбинированное воздействие наклона и прецессии на увеличение и уменьшение ледяных щитов Северного полушария привело к сложным взаимодействиям внутри климатической системы с циклами ледникового периода продолжительностью около 100 тысяч лет.
Однако до 1 миллиона лет назад, в период, известный как ранний плейстоцен, продолжительность циклов ледникового периода контролировалась только наклоном, и эти циклы ледникового периода длились почти ровно 41 000 лет.
В течение десятилетий ученые были озадачены тем, почему прецессия не играла более важной роли в управлении циклами ледникового периода в этот период.
В своем новом исследовании команда Кардиффского университета раскрывает новые доказательства того, что прецессия действительно играла роль в раннем плейстоцене.
Их результаты показывают, что более интенсивное лето, вызванное прецессией, всегда вызывало таяние ледяных щитов Северного полушария, но до 1 миллиона лет назад эти события были менее разрушительными и не приводили к полному разрушению ледяных щитов.
Ведущий автор исследования, профессор Стивен Баркер из Школы наук о Земле и окружающей среде Кардиффского университета, сказал: «Ледяные щиты раннего плейстоцена в северном полушарии были меньше, чем их более поздние аналоги, и ограничивались более высокими широтами, где влияние наклона преобладает. Это, вероятно, объясняет, почему нам потребовалось так много времени, чтобы найти доказательства прецессии в раннем плейстоцене.
«Эти результаты являются кульминацией серьезных усилий, включающих более 12 лет кропотливой работы в лаборатории по обработке почти 10 000 образцов и разработке ряда новых аналитических подходов. Благодаря этому мы можем, наконец, решить давнюю проблему палеоклиматологии и в конечном итоге внести свой вклад в лучшее понимание климатической системы Земли.
«Улучшение нашего понимания динамики климата Земли, даже в отдаленном прошлом, имеет решающее значение, если мы надеемся предсказать изменения в следующем столетии и далее. Текущие изменения могут быть вызваны деятельностью человека, но есть только одна климатическая система, и нам нужно ее понять».
