Ученые пролили новый свет на роль орбиты Земли в судьбе древних ледниковых покровов

Ученые наконец-то поставили точку в давнем вопросе о роли орбиты Земли в формировании глобальных циклов ледникового периода.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, команда из Кардиффского университета смогла точно определить, как наклон и колебания Земли по орбите вокруг Солнца повлияли на таяние ледяных щитов в Северном полушарии за последние 2 миллиона лет.

Ученым давно известно, что нарастание и убывание массивных ледяных покровов Северного полушария происходит в результате изменения геометрии орбиты Земли вокруг Солнца.

Существует два аспекта геометрии Земли, которые могут влиять на таяние ледяных покровов: наклонность и прецессия.

Наклонение — это угол наклона Земли при движении вокруг Солнца, и именно поэтому у нас разные времена года.

Прецессия — это колебания Земли при вращении, подобно слегка смещенному центру вращающейся верхушки. Угол этого колебания означает, что иногда Северное полушарие находится ближе всего к Солнцу, а иногда — Южное, то есть примерно каждые 10 000 лет в одном полушарии лето будет теплее, чем в другом.

Ученые установили, что за последний миллион лет совместное влияние наклона и прецессии на нарастание и убывание ледниковых покровов Северного полушария привело, благодаря сложному взаимодействию в климатической системе, к циклам ледникового периода продолжительностью около 100 000 лет.

Однако до 1 миллиона лет назад, в период, известный как ранний плейстоцен, продолжительность циклов ледникового периода контролировалась только наклоном, и эти циклы ледникового периода длились почти ровно 41 000 лет.

На протяжении десятилетий ученые ломали голову над тем, почему прецессия не играла более важную роль в управлении циклами ледникового периода в этот период.

В своем новом исследовании команда Кардиффского университета обнаружила новые доказательства того, что прецессия действительно играла определенную роль в раннем плейстоцене.

Результаты исследования показывают, что более интенсивное лето, обусловленное прецессией, всегда вызывало таяние ледниковых покровов Северного полушария, но до 1 миллиона лет назад эти события были менее разрушительными и не приводили к полному разрушению ледниковых покровов.

Ведущий автор исследования профессор Стивен Баркер из Школы наук о Земле и окружающей среде Кардиффского университета сказал: "Ранние плейстоценовые ледниковые щиты в северном полушарии были меньше чем их более поздние аналоги, и ограничивались более высокими широтами, где влияние наклонной плоскости преобладало над прецессией. Это, вероятно, объясняет, почему нам потребовалось так много времени, чтобы найти доказательства прецессионного форсирования в раннем плейстоцене.

"Эти результаты являются кульминацией большой работы, включающей более 12 лет кропотливой работы в лаборатории по обработке почти 10 000 образцов и разработке ряда новых аналитических подходов. Благодаря этому мы наконец-то можем поставить точку в давней проблеме палеоклиматологии и в конечном итоге внести вклад в лучшее понимание климатической системы Земли.

"Улучшение нашего понимания динамики климата Земли, даже в отдаленном прошлом, имеет решающее значение, если мы надеемся предсказать изменения в течение следующего столетия и далее. Текущие изменения могут быть рукотворными, но существует только одна климатическая система, и мы должны ее понять".