Майже десять тисяч років тому завершився останній льодовиковий період. Дотепер більшість вчених вважали, що причиною цього стали зміни параметрів орбіти, по якій наша планета обертається навколо Сонця. Нове дослідження показало, що причина лежала зовсім в іншій площині.
Всього за останні 2,6 мільйона років планета пережила щонайменше 50 льодовикових періодів з теплішими міжльодовиковими періодами між ними. Цикли льодовикових періодів і міжльодовикові мали період в 100 тисяч років: льодовиковий тривав 70-90 тисяч років, міжльодовикові — близько 10 тисяч.
Вчені довгий час вважали, що заледеніння останніх мільйонів років починаються тоді, коли орбіта Землі навколо Сонця стає трохи більш витягнутою, ніж зазвичай, причому найближча до світила частина земної орбіти проходиться нашою планетою в період зимового сонцестояння в Північній півкулі — 22 грудня.
Річ у тім, що саме в момент найбільшого зближення з Сонцем планета отримує від нього максимум енергії. І якщо цей момент припадає на зиму в Північній півкулі, то цей пік енергії від зірки падає в основному на південну півкулю. Антарктида, яка знаходиться там, грає роль величезного щита з білого льоду, яка ефективно відбиває сонячні промені в космос, що і «вихолоджує» планету в льодовикові періоди.
Міжльодовикове наступає у зворотній ситуації: коли Земля найбільше зближується з Сонцем в період літа в Північній півкулі. Влітку значна частина морських льодів Північного океану тане, а темна морська вода добре поглинає сонячні промені.
І хоча цикл зміни витягнутості орбіти, по якій наша планета обертається навколо Сонця, вважається основним фактором, що визначає льодовикові і міжльодовикові цикли, нові дослідження показали, що замість цього вони можуть бути результатом зміни осі нахилу обертання Землі навколо своєї осі.
- “Лапки” заважали найбільшому хижакові кембрію полювати на броньовану дичину
- Мухи виявилися здатні орієнтуватися по Сонцю
- В американській печері знайшли шматочок шкіри, якій майже 300 млн років
Автори публікації в журналі Nature Geoscience дійшли висновку, що насправді саме прецесія, зміна нахилу осі обертання Землі, найбільше вплинула на льодовикову циклічність в геологічній історії. Ці висновки засновані на ізотопах кисню (один і той же елемент з різними атомними масами) в оболонках морських організмів. Тепліші умови викликають прискорене випаровування легшого кисню-16, в результаті чого вода збагачується більш важким киснем-18, який потім включається в раковини організмів, що живуть в океані.
У пізньому плейстоцені саме зміна нахилу осі обертання Землі хронологічно збігалося зі значним таненням льодовикових щитів і припиненням льодовикового періоду.
Провідний автор дослідження, доктор Хроніс Цедакіс з Університетського коледжу Лондона (Великобританія), і його команда проаналізували ядра відкладень Середземного моря і виявили, що час закінчення льодовикового періоду збігся зі змінами нахилу осі обертання Землі. Вони також провели комп’ютерне моделювання впливу змін ексцентриситету орбіти та нахилу осі обертання на клімат нашої планети. Мікроскопічні форамініфери знаходяться в ядрах осаду, отриманих з глибин океану, при цьому аналіз даних пізнього плейстоцену виявив чітке швидке зменшення співвідношення 18 O/16 О, що свідчить про зміни глибоководної температури внаслідок коливання обсягів льоду.
Датування орбітальних змін базувалося на записах спелеотем (родовища мінералів у печерах; приклади кальцитових сталактитів) з Китаю. Автори минулих досліджень встановили, що зміни клімату в Північній Атлантиці швидко поширилися на регіони, де були мусони, причому відступ льодовиків відповідає слабшим мусонам, і тому утворення спелеотем (залежних від активності мусонів у світі) можна вважати синхронізованим з даними.
Отримані результати мають важливе значення для розуміння минулого і майбутнього зміни клімату.
Нова наукова робота також підкреслює важливість міждисциплінарних досліджень для розуміння складних систем Землі.