Стотысячелетние циклы оледенения связали с "качаниями" оси Земли

Изотопный анализ отложений на стенах пещер в Италии помог геологам доказать, что последние одиннадцать циклов наступления и отступления ледников, которые сменяли друг друга через каждые 100 тысяч лет, были связаны не с климатом, а с периодическими сдвигами в положении оси вращения Земли. Результаты своей работы исследователи описали в научном журнале Science.

"С помощью радиохронометрии мы точно измерили то время, когда закончились последние 11 циклов оледенения. Эти замеры показали, что сдвиги в угле наклона орбиты Земли влияли не только на то время, когда начиналось следующее наступление ледников, но и на его продолжительность", – пишут ученые.

Последний ледниковый период в истории Земли начался примерно 2,6 миллиона лет назад. Его главная характерная черта состоит в том, что площадь оледенения и температура поверхности Земли на всем его протяжении не были постоянными. Ледники наступали и отступали каждые несколько десятков тысяч лет из-за резких похолоданий и потеплений. Последняя "оттепель" такого рода началась примерно 13 тысяч лет назад и продолжается до сих пор.

До так называемого срединно-плейстоценового перехода, который произошел примерно 1,2 миллиона лет назад, циклы оледенений и "оттепелей" сменяли друг друга через относительно короткое время, около 40 тыс. лет. Геологи и астрономы предполагают, что они были связаны с так называемыми циклами Миланковича – изменениями в угле наклона оси Земли. Они влияют на то, как много тепла получают полюса и умеренные широты.

После срединно-плейстоценового перехода этот цикл изменился – периоды потепления и похолодания климата начали сменять друг друга через 100 тыс. лет. С чем это связано, ученые пока не могут однозначно сказать.

Часть исследователей связывает их с другими проявлениями циклов Миланковича, которые связаны с тем, как меняются положение оси Земли относительно Солнца, вытянутость орбиты нашей планеты и другие ее параметры. Их оппоненты предполагают, что эти циклы обусловлены с перестройками в "конвейере" течений в Мировом океане или колебаниями долей СО2 в атмосфере.

Орбитальный "дирижер" оледенений

Изучая известковые отложения, которые на протяжении последнего миллиона лет сформировались на стенах пещеры Коркья на севере Италии, геологи под руководством Петры Байо из Мельбурнского университета (Австралия) поняли, как "астрономический" механизм управляет современными ледниками.

Скорость роста и изотопный состав этих отложений, как отмечают ученые, сильно зависят от температуры. Поэтому подобный известковый налет можно использовать как очень точный и высокочувствительный "термометр", с помощью которого можно определять время резкого снижения и повышения среднегодовых температур.

Руководствуясь этой идеей, ученые вычислили точные даты начала и завершения одиннадцати последних оледенений. Затем исслелдователи сопоставили их с другими палеоклиматическими замерами, а также сравнили с тем, как менялось положение оси вращения и состояние орбиты Земли в то же самое время.

Эти замеры неожиданно указали на то, что изменения в угле наклона оси вращения планеты не только не перестали влиять на наступление ледниковых периодов, но и действовали в их отношении гораздо сильнее, чем сдвиги в ее положении относительно Солнца. Раньше ученые считали их наиболее вероятным кандидатом на роль главного орбитального "дирижера" последних оледенений.

На самом деле, обе характеристики оси вращения Земли, как показывают замеры геологов, примерно одинаково сильно влияли на наступления и отступления ледников. Например, они вызывали потепления в те моменты, когда ледники достигали максимально высоких значений. Соответственно, похолодания начинались после того, как ось начинала смотреть в противоположную сторону от Солнца, а угол ее наклона был минимальным, в результате чего Северное полушарие получало относительно мало тепла и света.

Уточнение роли "качаний" орбиты Земли в циклах оледенения, как надеются ученые, поможет климатологам точнее прогнозировать будущее планеты и понимать, как природные процессы будут влиять на глобальное потепление и борьбу с ним в последующие столетия и тысячелетия.