Примерно десять тысяч лет назад закончился последний ледниковый период. Большинство учёных считали, что причиной стала смена параметров орбиты Земли вокруг Солнца. Новые исследования выявили иную причину.
За последние два с половиной миллиона лет Земля прошла не менее пятидесяти ледниковых периодов, отделенных более теплыми межледниковыми. Циклы длились сто тысяч лет: ледниковый период составлял семьдесят-девяносто тысяч, а межледниковый — около десяти тысяч.
В течение долгого времени учёные полагали, что оледенения последних миллионов лет начинаются при увеличении эксцентриситета орбиты Земли вокруг Солнца. При этом наибольшая близость к светилу приходилась на период зимнего солнцестояния в Северном полушарии — 22 декабря.
В момент наибольшего сближения с Солнцем планета получает от него максимум энергии. Если этот момент приходится на зиму в Северном полушарии, то пик энергии от звезды падает в основном на Южное полушарие. Антарктида, находящаяся там, играет роль огромного щита из белого льда, эффективно отражающего солнечные лучи в космос. Это и «выхолаживает» планету в ледниковые периоды.
Межледниковья наступают тогда, когда Земля максимально приближается к Солнцу летом в Северном полушарии. Летом большая часть морских льдов Северного океана плавится, а темная морская вода эффективно поглощает солнечные лучи.
Хоть цикл изменения вытянутости орбиты, по которой планета вращается вокруг Солнца, считается главным фактором, определяющим ледниковые и межледниковые циклы, новые исследования показывают, что может быть всё иначе. Результатом могут стать изменения оси наклона вращения Земли вокруг своей оси.
Авторы публикации в журнале Nature GeoscienceпришлиВывод состоит в том, что прецессия, изменение наклона оси вращения Земли, оказала наибольшее влияние на ледниковые циклы в истории планеты. Основанием для этого являются изотопы кислорода, содержащиеся в раковинах морских организмов.
В позднем плейстоцене изменение наклона оси вращения Земли произошло одновременно с интенсивным таянием ледников и окончанием ледникового периода.
Доктор Хронис Цедакис из Университетского колледжа Лондона и его команда проанализировали керны отложений Средиземного моря и обнаружили совпадение окончания ледникового периода с изменениями наклона оси вращения Земли.
Проведенное компьютерное моделирование влияния изменений эксцентриситета орбиты и наклона оси вращения на климат показало связь между этими факторами и погодными условиями.
В кернах отложений, полученных из глубин океана, обнаружены микроскопические фораминиферы. Анализ данных за поздний плейстоцен выявил отчетливое быстрое уменьшение соотношения 18 O / 16 O, что указывает на изменения глубоководной температуры в результате колебания объемов льда.
Определение датировки орбитальных изменений осуществлялось на основании записей спелеотем из Китая. Предшествующие исследования показали, что изменения климата Северной Атлантики быстро передались регионам с муссонами. Отход ледников совпал с ослаблением муссонов, поэтому формирование спелеотем (зависимых от активности муссонов) можно сопоставить с данными.
Полученные результаты важны для понимания прошлого и будущего климатических изменений. Исследование показывает, что наклон оси Земли — критический фактор, определяющий климат, и его изменения могут сильно повлиять на погоду планеты, — сказал доктор Цедакис.
Новая научная работа также акцентирует важность междисциплинарных исследований для понимания сложных систем Земли. Ученый резюмировал: «Это исследование — хороший пример того, как различные области науки могут объединиться для решения важных вопросов об истории и будущем нашей планеты».