Skąd się biorą epoki lodowcowe?

Nowatorskie badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Cardiff szczegółowo opisuje, w jaki sposób na cykle zlodowaceń i ociepleń wpływa ruch naszej planety wokół Słońca. To jedno z pierwszych badań, które tak precyzyjnie matematycznie wylicza związek pomiędzy orbitalnymi ruchami Ziemi a wielkimi epokami lodowcowymi.

Cykle Milankovitcha

Kluczowymi zjawiskami są tzw. cykle Milankovitcha, które obejmują trzy ważne procesy: ekscentryczność, precesję oraz pochylenie osi. Ekscentryczność odnosi się do zmienności kształtu orbity Ziemi, co wpływa na ilość energii słonecznej docierającej do naszej planety. Precesja to powolne kołysanie osi Ziemi, które zmienia kierunek, w którym jest skierowana, co z kolei wpływa na sezonalność pór roku. Pochylenie osi określa kąt nachylenia osi Ziemi względem płaszczyzny jej orbity, co oddziałuje na klimatyczne różnice sezonowe. Te cykle determinują długoterminowe wahania klimatyczne, takie jak okresy zlodowaceń i ociepleń. Cykle te pierwotnie trwały około 41 tysięcy lat, a w ciągu ostatnich 800 tysięcy lat wydłużyły się do około 100 tysięcy lat.

Ewolucja epok lodowcowych

Zespół profesora Stephena Barkera wykazał, że każda epoka lodowcowa w ciągu ostatnich 900 tysięcy lat była wynikiem określonej konfiguracji parametrów orbitalnych Ziemi. To oznacza, że możemy przewidzieć, kiedy lodowce się topnieją i kiedy znowu się rozrastają. Analiza obejmowała dane dotyczące zmian w wielkości lodowców, temperatury głębokich warstw oceanicznych oraz ilości energii słonecznej docierającej do Ziemi, co pozwoliło stworzyć precyzyjny model naturalnych zmian klimatycznych. „Koniec epok lodowcowych jest efektem wzrostu nachylenia osi Ziemi oraz zmian w precesji” – mówi prof. Barker.

Opóźnienie nadchodzącej epoki lodowcowej

Zespół badawczy przewiduje, że nowa era lodowcowa powinna rozpocząć się już za około 11 tysięcy lat, a lodowce miałyby zacząć się znów rozrastać 55 tysięcy lat później. Jednakże, to co jest najbardziej niepokojące, to fakt, że najbliższe zlodowacenie zostanie opóźnione przez zmiany klimatyczne wywołane przez działalność człowieka.

Wpływ działalności człowieka

Naturalne cykle klimatyczne są obecnie zaburzone. Działalność ludzka, która rozpoczęła się w czasach rewolucji przemysłowej, znacząco wpłynęła na te procesy. Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, będące głównym czynnikiem napędzającym globalne ocieplenie, osiągnęło najwyższy poziom od co najmniej 800 tysięcy lat. Ponad 1,5 biliona ton CO2, które zostały wyemitowane przez człowieka, prowadzi do globalnego ocieplenia, które opóźnia nadejście kolejnej epoki lodowcowej o dziesiątki tysięcy lat. Andrey Ganopolski z Potsdam Institute for Climate Impact Research zauważa: „Wzrost poziomu CO2 nie tylko podnosi temperatury, ale także zmienia naturalne cykle klimatyczne, co wpływa na dynamikę występowania epok lodowcowych”.

Przyszłość naszej planety

Ziemia, zamiast być pokryta lodowcami za 8 tysięcy lat, może być niemal całkowicie ich pozbawiona. Jeśli emisje gazów cieplarnianych pozostaną na obecnym poziomie, według naukowców, to właśnie wtedy ostatnie pozostałości lodu na Antarktydzie stopnieją. Skutkiem tego może być podniesienie się poziomu mórz o aż 70 metrów. „Zamiast lodowców, znajdziemy się pod wodą” – przestrzega Baker.

Wnioski z badań

Te badania mogą być istotne dla starań mających na celu zahamowanie zmian klimatu. Jeśli lepiej zrozumiemy naturalne procesy klimatyczne na naszej planecie, które ludzie obecnie zakłócają, możemy także lepiej pojąć, jak zatrzymać lub nawet odwrócić skutki naszej działalności. „Teraz, gdy wiemy, że klimat jest w dużej mierze przewidywalny na długich skalach czasowych, możemy wykorzystać dane z przeszłości, aby oszacować, co może wydarzyć się w przyszłość” – dodaje badacz.