Iedomājieties Čikāgas panorāmu. Tagad iedomājieties to zem gandrīz 2 jūdžu (3 kilometru) ledus. Tieši tāda ainava izskatījās pēdējā ledus laikmeta virsotnē.
Zemes nesenās ģeoloģiskās vēstures ietvaros tas nebūtu bijis tik neparasts skats. Pēdējo 2,6 miljonu gadu laikā (jeb kas pazīstams kā Kvartāra periods) planēta ir piedzīvojusi vairāk nekā 50 ledus laikmetus, starp kuriem ir siltāki starpglaciālie periodi.
Bet kas izraisa ledus lapu un ledāju periodisku izplešanos? Ledus laikmetus nosaka sarežģīts, savstarpēji saistīts faktoru kopums, kas ietver Zemes stāvokli Saules sistēmā un vietējās ietekmes, piemēram, oglekļa dioksīda līmeni. Zinātnieki joprojām mēģina saprast, kā šī sistēma darbojas, jo īpaši tāpēc, ka cilvēku izraisītās klimata izmaiņas, iespējams, ir neatgriezeniski pārrāvušas ciklu.
Tikai pirms dažiem gadsimtiem zinātnieki sāka atpazīt padomus par pagātnes dziļo sasalšanu. 19. gadsimta vidū Šveices amerikāņu dabaszinātnieks Luiss Agassizs dokumentēja zīmes, kuras uz zemes bija atstājuši ledāji, piemēram, nevietā esošus iežus un milzu gružu kaudzes, kas pazīstamas kā morēnas, kuras viņš uzskatīja par senajiem ledājiem un stumts lielos attālumos.
Līdz 19. gadsimta beigām zinātnieki bija nosaukuši četrus ledus laikmetus, kas notika Pleistocēna laikmetā, kas ilga no aptuveni 2,6 miljoniem gadu līdz apmēram 11 700 gadiem. Tomēr tikai gadu desmitiem vēlāk pētnieki saprata, ka šie aukstie periodi nāk ar daudz lielāku regularitāti.
Liels sasniegums ledus laikmeta ciklu izpratnē notika 1940. gados, kad serbu astrofiziķis Milutins Milankovičs ierosināja to, kas kļuva pazīstams kā Milankovitch cikli, ieskatu Zemes kustībā, kas joprojām tiek izmantoti, lai izskaidrotu klimata izmaiņas šodien.
Milankovičs ieskicēja trīs galvenos veidus, kā Zemes orbīta mainās attiecībā pret sauli, Live Science stāstīja Londonas Universitātes koledžas paleoklimatoloģijas profesors Marks Maslins. Šie faktori nosaka, cik daudz saules starojuma (citiem vārdiem sakot, siltums) sasniedz planētu.
Pirmkārt, tur ir ekscentriska Zemes orbītas forma ap sauli, kas mainās no gandrīz apļveida līdz eliptiskam 96 000 gadu ciklā. "Iemesls, kāpēc tai ir šāda izspiešanās, ir tas, ka Jupiteram, kas ir 4% no mūsu Saules sistēmas masas, ir spēcīgs gravitācijas efekts, kas Zemes orbītu pārvieto uz āru un tad atpakaļ," skaidroja Maslins.
Otrkārt, tur ir Zemes slīpums, kas ir iemesls, kāpēc mums ir gadalaiki. Zemes pagriešanās ass nozīmē, ka viena puslode vienmēr noliecas no saules (izraisa ziemu), bet otra ir vērsta pret sauli (izraisa vasaru). Šī slīpuma leņķis mainās apmēram 41 000 gadu ciklā, kas maina to, cik ekstrēmi ir gadalaiki, sacīja Maslins. "Ja ir vairāk taisni, tad, protams, vasaras būs mazāk siltas, un ziema būs nedaudz mazāk auksta."
Treškārt, tur ir Zemes noliektās ass ļipiņa, kas pārvietojas tā, it kā tā būtu vērpjoša virsotne. "Tas, kas notiek, ir tāds, ka Zemes leņķiskais impulss, kas ļoti ātri apgriežas un apgriežas vienu reizi dienā, arī asi asiņo," sacīja Maslins. Šis ļodziens notiek 20 000 gadu ciklā.
Milankovičs identificēja, ka orbītas apstākļi vēsām vasarām bija īpaši svarīgi ledus laikmeta priekšteči. "Jums vienmēr ziemā būs ledus," sacīja Maslins. "Lai izveidotu ledus laikmetu, jums ir nepieciešams, lai daži no ledus izdzīvotu visu vasaru."
Bet ar pāreju uz ledus laikmetu vien ar orbītas parādībām vien nepietiek. Faktiskā ledus laikmeta cēloņsakarība ir pamata atsauksmes klimata sistēmā, sacīja Maslins. Zinātnieki joprojām nemierina, kā dažādi vides faktori ietekmē apledojumu un deglaciāciju, taču jaunākie pētījumi liecina, ka siltumnīcefekta gāzu līmenim atmosfērā ir liela nozīme.
Piemēram, Potsdamas Klimata ietekmes izpētes institūta (PIK) zinātnieki Vācijā ir parādījuši, ka iepriekšējo ledus laikmetu iestatījumus galvenokārt izraisīja oglekļa dioksīda samazināšanās un ka dramatiskais oglekļa dioksīda palielināšanās atmosfērā cilvēku radītās emisijas, iespējams, ir nomācis nākamā ledus laikmeta sākšanos līdz 100 000 gadiem.
"Tāpat kā nevienam citam planētas spēkam, ledus laikmets ir ietekmējis globālo vidi un tādējādi noteicis cilvēku civilizācijas attīstību," paziņojumā sacīja Hanss Joahims Šellnhūbers, PIK toreizējais direktors un viena no šiem pētījumiem līdzautors. 2016. gadā. "Piemēram, mēs esam parādā auglīgajai augsnei līdz pēdējam ledus laikmetam, kas arī veidoja šodienas ainavas, atstājot ledājus un upes, veidojot fjordus, morēnas un ezerus. Tomēr šodien tā ir cilvēce ar savām emisijām, ko rada fosilā kurināmā dedzināšana. kas nosaka planētas turpmāko attīstību. "
