Un studiu dezvăluie modul în care orbita Pământului declanșează epocile de gheață: va exista una în următorii 11.000 de ani

Ce declanșează epocile de gheață? Istoria Pământului este un veritabil roller-coaster climatic, marcat de fluctuații constante. Perioadele de căldură relativă alternează cu epoci glaciare, înainte ca temperaturile să revină la niveluri mai blânde, asemănătoare celor din prezent.

Ce anume declanșează aceste ere glaciare rămâne o întrebare dificilă, deși oamenii de știință bănuiesc de multă vreme că particularitățile orbitei Pământului în jurul Soarelui joacă un rol esențial.

O nouă cercetare a stabilit o relație precisă între epocile glaciare din trecut și oscilațiile orbitei planetei, de la înclinarea axei până la modificările traiectoriei sale. Această descoperire oferă un instrument valoros pentru prognozarea viitoarelor fluctuații climatice.

„Legătura dintre modificările subtile ale înclinării axiale, ale geometriei orbitale și creșterea sau retragerea straturilor de gheață continentale este unul dintre cele mai vechi mistere ale științei climatice. Această incertitudine reprezintă o lacună fundamentală în înțelegerea sistemului climatic. Creșterea nivelului nostru de conștientizare asupra dinamicii climatice a Pământului este crucială dacă vrem să anticipăm viitoarele schimbări ale climei.”, a declarat pentru publicația ScienceAlert Stephen Barker, specialist în științele Pământului la Universitatea Cardiff din Marea Britanie.^[sursa]

Cum influențează orbita Pământului clima globală

Orbita Pământului în jurul Soarelui nu este perfect circulară, ci ușor ovală — așa-numita excentricitate orbitală — ceea ce înseamnă că distanța dintre Terra și Soare variază pe parcursul anului.

În plus, poziția acestui oval în spațiu se modifică ușor cu fiecare orbită, un fenomen cunoscut sub numele de precesie orbitală.

Un alt factor esențial este înclinarea axei de rotație a Pământului, denumită oblicitate, care se modifică în timp pe măsură ce planeta își continuă mișcarea în jurul Soarelui.

De-a lungul anilor, oamenii de știință au stabilit că aceste variații orbitale determină cicluri climatice de încălzire și răcire. Modificările periodice ale orbitei Pământului influențează distribuția geografică și sezonieră a luminii solare, având un impact major asupra climei globale.

Aceste fluctuații sunt cunoscute sub denumirea de cicluri Milankovitch și se repetă la intervale de aproximativ 20.000, 40.000, 100.000 și 400.000 de ani. Totuși, identificarea precisă a mecanismelor prin care fiecare componentă orbitală influențează climatul rămâne o provocare pentru cercetători.^[sursa]

Ce declanșează epocile de gheață: cum influențează orbita Pământului climatul global

„Clima Pământului este un sistem interconectat de procese complexe, toate acționând împreună pentru a produce schimbările pe care le observăm. Modelarea acestor schimbări pe scări de timp relevante pentru ciclurile glaciare necesită o putere de calcul considerabilă, iar procesele în sine sunt dificil de cuantificat și modelat independent.”, a explicat Stephen Barker, specialist în științele Pământului la Universitatea Cardiff.

Unul dintre marile mistere climatice este determinarea factorilor care pun capăt unei epoci glaciare. De exemplu, există două cicluri aproape identice ca durată: precesia, care durează aproximativ 21.000 de ani, și a doua armonică a oblicității, de 20.500 de ani. Până în prezent, nimeni nu a reușit să stabilească o legătură clară între aceste cicluri și sfârșitul unei ere glaciare.

Mai mult, în ultimii 800.000 de ani, perioadele glaciare s-au încheiat la fiecare 100.000 de ani, iar cauza acestui ciclu a rămas necunoscută.

Pentru a înțelege mai bine aceste mecanisme, Barker și echipa sa de cercetători au analizat modificările raportului izotopilor de oxigen din sedimentele oceanice vechi de 800.000 de ani. Aceste date au fost extrase din exoscheletele fosilizate ale unor organisme marine microscopice, numite foraminifere, și reflectă schimbările în volumul gheții continentale — un indicator esențial al glaciațiunii Pământului.

Folosind aceste informații, cercetătorii au creat un grafic detaliat al ciclurilor de glaciațiune și l-au comparat cu două caracteristici ale orbitei Pământului: precesia și oblicitatea. Rezultatul? O relație uimitoare a ieșit la iveală.

Oblicitatea și precesia: cheia sfârșitului și începutului epocilor glaciare

Analiza a dezvăluit că sfârșitul unei epoci glaciare (deglaciația) este strâns corelat cu interacțiunea dintre precesie și oblicitate. În schimb, începutul unei epoci glaciare este influențat exclusiv de oblicitate.

Această descoperire explică de ce perioadele glaciare au avut un ciclu de 100.000 de ani — un model care fusese anterior dificil de înțeles.

„Am fost extrem de încântat când am observat relația dintre defazajul orbital și forma curbei climatice în aceste tranziții bine cunoscute. Curbele pe care le analizăm sunt studiate de zeci de ani și au fost examinate de mii de ori (inclusiv de mine), dar această relație, deși ușor de identificat odată ce este subliniată, a rămas ascunsă până acum.”, a declarat Barker.

Un pas spre predicția viitoarelor perioade glaciare

Până în prezent, studiile sugerau că momentul declanșării epocilor glaciare era în mare parte aleatoriu. Însă noua cercetare indică faptul că acest proces este determinist, ceea ce înseamnă că avem acum un model predictiv mai precis pentru viitoarele cicluri climatice.

Această descoperire oferă un instrument esențial pentru înțelegerea viitoarelor schimbări climatice și a modului în care Pământul va evolua în următoarele milenii.

În prezent, oblicitatea Pământului este în scădere, urmând să atingă un minim în aproximativ 11.000 de ani. Conform calculelor realizate de echipa de cercetători, următoarea epocă glaciară va începe înainte de acest moment.

Această descoperire are implicații majore pentru înțelegerea pe termen lung a efectelor activității umane asupra climei, a explicat Stephen Barker.

„Potrivit celor mai recente rapoarte ale IPCC, oamenii au început deja să modifice cursul climei prin emisiile de gaze cu efect de seră, îndepărtând-o de traiectoria sa naturală.”, a declarat cercetătorul.

„Aceasta înseamnă că deciziile pe care le luăm astăzi vor avea consecințe asupra climei în viitorul îndepărtat. În prezent, proiecțiile climatice se bazează pe comparația cu condițiile moderne sau preindustriale.

Însă, pentru a înțelege cu adevărat amploarea schimbărilor climatice, trebuie să le comparăm nu doar cu trecutul apropiat, ci și cu un viitor alternativ—un viitor în care omenirea nu ar fi intervenit în sistemul climatic.

Prin urmare, sperăm să dezvoltăm previziuni mai precise privind variabilitatea climatică naturală, pentru a cuantifica impactul real al activității umane asupra climei în mileniile următoare.”, a mai spus Barker.