Вчені розкрили зв'язок орбіти Землі з льодовиковими періодами

Історія Землі — це серія кліматичних коливань, коли теплі періоди змінюються холодними, зокрема льодовиковими епохами, після чого знову настає потепління. Однією з найважливіших загадок, яку намагаються розгадати вчені, є те, що спричиняє ці льодовикові періоди, і наскільки тісно це пов'язано з орбітою Землі навколо Сонця. Нові дослідження вчених із Кардіфського університету в Великій Британії показали, що саме зміни в орбіті Землі можуть пояснити цикли льодовикових періодів.

Земля рухається навколо Сонця не по ідеальній круговій траєкторії, а по еліптичній, що змінює відстань між планетою та Сонцем протягом року. Це явище називається орбітальною ексцентриситетністю. Крім того, орбіта Землі змінює своє положення в просторі, що називається орбітальним прецесійним рухом. Ще один важливий фактор — це нахил осі обертання Землі, відомий як обліктість, який змінюється під час обертання навколо Сонця.

Вчені давно підозрювали, що ці зміни орбіти мають великий вплив на кліматичні цикли, зокрема на періоди льодовикових зледенінь. Вони створили нову модель, яка дозволяє вивчити зв'язок між цими змінами орбіти Землі та цикли льодовикових періодів, і це відкриття стало справжнім проривом у кліматичній науці.

«Цей зв'язок між змінами нахилу осі Землі та її орбітальними параметрами і змінами в обсязі континентальних льодових щитів є однією з найстаріших загадок кліматології», — пояснив професор Стівен Баркер, один із авторів дослідження, яке було опубліковане в журналі Science.

Вчені почали своє дослідження, аналізуючи зміни в ізотопних співвідношеннях кисню, зафіксованих в осадових відкладеннях на дні океану, що зберігаються у викопних раковинах маленьких морських організмів. Це дозволило побудувати точну хронологію зміни льодовикових циклів за останні 800 000 років. Після цього науковці порівняли ці дані з орбітальними параметрами Землі, зокрема з орбітальним прецісійним рухом і обліктість.

Дослідження виявило дивовижний зв'язок між цими параметрами орбіти та основними фазами переходу між льодовиковими та міжльодовиковими періодами. Виявилось, що саме зміни в нахилі осі Землі — обліктість — є основним фактором, що визначає початок льодовикових епох. А ось для завершення льодовикового періоду важливий взаємозв'язок орбітального прецісійного руху та обліктісь.

Це відкриття пояснює цикли, які спостерігаються кожні 100 000 років, і дає змогу вченим створити точніші прогнози щодо майбутніх льодовикових періодів. Згідно з розрахунками дослідників, нахил осі Землі зараз знаходиться в процесі зниження, і цей процес досягне свого мінімуму через приблизно 11 000 років. За прогнозами, наступний льодовиковий період почнеться саме до цього часу.

Важливість цього відкриття полягає в тому, що воно дозволяє створити моделі, які можуть допомогти краще зрозуміти наслідки людської діяльності для майбутніх кліматичних змін. Професор Баркер зазначає, що вже зараз людство впливає на клімат через викиди парникових газів, і ці зміни можуть мати тривалі наслідки. Дослідження також допоможе визначити масштаб майбутніх змін клімату, якщо вони будуть оцінюватися в контексті природних циклів, без впливу людської діяльності.

«Рішення, які ми приймаємо сьогодні, впливатимуть на майбутнє клімату не тільки через кілька десятиліть, а й через тисячі років. Тому розуміння природних кліматичних циклів є ключовим для прогнозування довгострокових наслідків змін у навколишньому середовищі», — додав він.

Це дослідження також підкреслює важливість вивчення орбітальних циклів Землі як інструменту для кращого розуміння не тільки історії клімату, але й майбутнього розвитку нашої планети.