Уявіть собі нинішній чиказький ландшафт. А тепер перенесемося в уяві в минуле на 2,6 мільйона років, і побачимо під ним майже 3 кілометри льоду. Так тут виглядав ландшафт на піку останнього льодовикового періоду.
За останні 2,6 мільйона років (або так званий четвертинний період) наша планета пережила понад 50 льодовикових періодів, між якими були теплі міжльодовикові періоди.
Але що змушує крижані щити і льодовики періодично зрушуватися з місця? Льодовиковий період обумовлений складним, взаємопов'язаним набором факторів, зокрема положенням Землі в Сонячній системі і більш локальними чинниками, такими як рівень вуглекислого газу. Вчені все ще намагаються зрозуміти, як працює ця система, насамперед тому, що зміна клімату, викликана діяльністю людини, може назавжди перервати цей льодовиковий цикл. Адже Земля раніше не була такою гарячою, як тепер.
Лише кілька століть тому вчені почали розуміти натяки на минулі тріскучі морози. У середині 19-го століття швейцарсько-американський натураліст Луї Агассіс задокументував сліди, залишені на Землі льодовиками, такі як скелі та гігантські купи сміття, відомі як морени, які стародавні льодовики штовхали вперед себе на великі відстані.
До кінця 19-го століття вчені назвали чотири льодовикові періоди, які відбулися в епоху плейстоцену, яка тривала приблизно від 2,6 мільйона років тому до приблизно 11 700 років тому. Однак лише через десятиліття дослідники усвідомили, що ці холодні періоди приходили на Землю набагато частіше.
Великий прорив у розумінні циклів льодовикового періоду стався в 1940-х роках, коли сербський астрофізик Мілютін Міланковіч запропонував те, що потім почали називати як цикли Міланковіча.
Міланковіч виділив два основних способи зміни орбіти Землі щодо Сонця. Про це повідомив у прямому ефірі Live Science Марк Маслін, професор палеокліматології в Університетському коледжі Лондона. Ці фактори визначають, скільки сонячного випромінювання (іншими словами, тепла) отримує наша планета.
По-перше, існує ексцентрична форма орбіти Землі навколо Сонця, яка змінюється від майже круглої до еліптичної на 96 000-річному циклі. «Причина, по якій Земля мандрує по опуклій орбіті, полягає в тому, що Юпітер, який становить 4% від маси нашої сонячної системи, має сильний гравітаційний ефект, який зміщує орбіту Землі назовні, а потім назад», – пояснив Маслін.
По-друге, є нахил Землі, тому у нас є пори року. Похила вісь обертання Землі означає, що одна півкуля завжди відхиляється від сонця (викликаючи зиму), в той час як інша нахиляється до сонця (викликаючи літо). Маслін каже, що кут цього нахилу змінюється протягом приблизно 41 000 років, що змінює ступінь екстремальності сезонів. «Якщо вісь Землі буде більш вертикальною, то, звичайно, літо буде менш теплим, а зима менш холодною».
Міланкович визначив, що орбітальні умови для прохолодного літа були особливо важливими провісниками льодовикових періодів. «У вас завжди буде лід взимку», – сказав Маслін. «Щоб мати льодовиковий період, потрібно, щоб частина цього льоду не розтанула протягом літа».
Але для переходу в льодовиковий період одних орбітальних явищ недостатньо. Маслін сказав, що причина льодовикового періоду є фундаментальною із зворотним зв'язком в кліматичній системі. Вчені досі не знають, як різні фактори навколишнього середовища впливають на заледеніння планети. Але недавні дослідження показали, що рівень парникових газів в атмосфері відіграє в цьому процесі важливу роль.
Наприклад, вчені з Потсдамського інституту досліджень впливу на клімат (PIK) в Німеччині показали, що наступ минулих льодовикових періодів був викликаний головним чином зменшенням вмісту вуглекислого газу і різким збільшенням вмісту вуглекислого газу в атмосфері через вплив людини. Парникові гази, ймовірно, пригальмували наступний льодовиковий період як мінімум на 100 000 років.
Орест ГОРЯНСЬКИЙ
для «Урядового кур’єра»
Ми в Google+