Naukowcy odkryli wpływ orbity Ziemi na zlodowacenia. Obliczyli, kiedy będzie najbliższe

Historia Ziemi jest pełna zmian środowiska, które doprowadzało do ewolucji zwierząt przystosowujących się do panujących warunków (lub wymierających, jeśli zmiany były dla gatunku zbyt duże). Jednym z widocznych nawet obecnie skutków zmian klimatu były zlodowacenia. Widocznych, ponieważ efekty widzimy nawet na terenie kraju. To choćby schodkowy układ Odry pomiędzy Wrocławiem a Zieloną Górą, czy obecność wydm śródlądowych, głazów narzutowych. Jednym z najwidoczniejszych obecnie skutków jest charakterystyczne pagórkowate ukształtowania terenu Polski północnej (m.in. Kaszub) i istnienie licznych jezior. Są tak wyraźne, gdyż powstały po ostatniej epoce lodowcowej, czyli mniej więcej 10 tys. lat temu.

Nowe badania wykazały dokładną zależność pomiędzy minionymi epokami lodowcowymi a zmianami orbity planety. To pozwoliło opracować narzędzie do przewidywania przyszłych globalnych wahań temperatury naszego globu.

– Związek między niewielkimi zmianami nachylenia osi i geometrii orbity a wzrostem i zanikiem kontynentalnych pokryw lodowych stanowi jedną z najstarszych tajemnic w nauce o klimacie – wyjaśnił naukowiec zajmujący się Ziemią prof. Stephen Barker z Cardiff University w Wielkiej Brytanii w wywiadzie dla ScienceAlert. – Stanowi to fundamentalną lukę w naszym zrozumieniu systemu klimatycznego. Zwiększenie naszej świadomości tego, jak działa dynamiczny system klimatyczny Ziemi, jest kluczowe, jeśli mamy nadzieję, że będziemy w stanie przewidzieć, jak klimat może się zmienić w przyszłości – dodał.

Klimat ziemski to system naczyń połączonych, system złożonych procesów, które razem wywołują zmiany obserwowane przez nas. Mamy m.in. zmiany wynikające z ruchu obrotowego i obiegowego, zmiany wyglądu orbity, precesja, które zebrane razem opisują efekt zmian na klimat zwany cyklami Milankovicia. Ekscentryczność, nachylenie ekliptyki i precesja orbity Ziemi zmieniają się i uważano, że odpowiadają za cykle epok lodowcowych z okresem 100 tys. lat w czwartorzędzie.

Naukowcy przebadali zmiany w stosunkach izotopów tlenu w głębinach morskich na przestrzeni ostatnich 800 tys. lat, zachowanych w skamieniałych pancerzach maleńkich organizmów morskich zwanych otwornicami. Te zmiany można wykorzystać do mapowania zmian w objętości lodowców – kluczowego wskaźnika w badaniu dawnych zlodowaceń. Na podstawie zebranych informacji stworzyli szczegółowy wykres cykli zlodowaceń, z którym porównali precesję Ziemi i nachylenie osi. Oczom badaczy ukazał się niezwykły obraz.

Deglacjacja – koniec epoki lodowcowej – wydaje się ściśle powiązana z relacją między precesją a odchyleniem osi Ziemi. Jenak to wyłącznie odchylenie osi Ziemi jest odpowiedzialne za nadejście epoki lodowcowej. To, jak twierdzą naukowcy, wyjaśnia tajemniczy dotąd 100 000-letni cykl. - Byłem naprawdę podekscytowany, gdy zobaczyłem związek między fazami orbitalnymi i kształtem krzywej klimatycznej w tych dobrze znanych przejściach – powiedział prof. Barker.

Poprzednie badania wskazywały, że nadejście epoki lodowcowej jest bardziej losowe. Nowe badania pokazują, że ma charakter deterministyczny i przy użyciu odpowiednich narzędzi można prognozować wystąpienie przyszłych epok lodowcowych. Nachylenie Ziemi obecnie zmniejsza się w kierunku minimum, które zostanie osiągnięte za około 11 000 lat. Według obliczeń zespołu naukowców kolejna epoka lodowcowa rozpocznie się wcześniej.

Warto na koniec dodać, że obecne badania w żadnym stopniu nie są zaprzeczeniem wpływu działalności człowieka na zmiany klimatu. Nasza emisja gazów cieplarnianych tu i teraz zmienia klimat, ale my dopiero uczymy się składać te klocki w całość i próbować określić, jak zmieni się klimat za setki lub tysiące lat.

Publikacja: Stephen Barker et al., Distinct roles for precession, obliquity, and eccentricity in Pleistocene 100-kyr glacial cycles, Science 387, eadp3491 (2025). DOI:10.1126/science.adp3491

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!