Simts gadus zinātnieki ir pētījuši un pārbaudījuši Milutina Milkanoviča ciklu teoriju, saskaņā ar kuru Zemes klimata izmaiņas ir saistītas ar planētas orbītas īpašību svārstībām – ekscentriskumu (orbītas ap Sauli ģeometriju), rotācijas ass slīpumu un precesiju (ass virziena maiņu). Jaunākais pētījums par to publicēts žurnālā Science
Šie trīs faktori ietekmē Saules starojuma izplatību, ko saņem Zeme, un līdz ar to arī klimatiskos apstākļus. Tomēr katra no šiem parametriem precīza loma palika neskaidra. Šķiet, ka jaunā pētījumā starptautiska zinātnieku komanda ir atrisinājusi šo noslēpumu, analizējot apledojuma progresēšanas un atkāpšanās līknes, lai noteiktu, kad iestāsies nākamais ledus laikmets.
Tiek lēsts, ka jauns ledus laikmets varētu iestāties 11 tūkstošu gadu laikā. Tomēr šis rezultāts neņem vērā pieaugošās siltumnīcefekta gāzu emisijas, kas pašlaik izraisa klimata pārmaiņas.
Ledus laikmets ir ilgs laika periods, kas notiek apmēram reizi 100 000 gados, kad uz Zemes ir ievērojami aukstāks nekā parasti, izraisot milzīgas ledus segas, kas pārklāj lielu planētas daļu. Šādos laikmetos, kas ilgst tūkstošiem gadu, ledāji virzās tālu no poliem un klimats kļūst skarbs.
Šobrīd Zeme atrodas starpledus laikmetā, un pēdējais ledus laikmets sasniedza savu maksimumu pirms aptuveni 20 000 gadu. Kad tas nāks nākamreiz?
Kas teikts jaunajā pētījumā
Pirms pētījuma sākuma zinātniekiem nebija daudz zināms. Pirmkārt, pašlaik mūsu planētas ass ir sasvērusies par 23,5 grādiem no vertikāles, kad tā riņķo ap Sauli. Tas ietekmē to, cik daudz saules enerģijas nokrīt uz katra pola. Otrkārt, iepriekšējie darbi ir parādījuši, ka Zemes aksiālā precesija un slīpums ledāju kušanu ietekmē atšķirīgi: slīpums dabiski palielinās un samazinās 41 000 gadu cikla laikā, savukārt precesijas dēļ gadalaiki mainās attiecībā pret Zemes stāvokli tās orbītā ik pēc aptuveni 21 000 gadiem.
Pēc tam viņi nolēma attēlot zināmās izmaiņas Zemes aksiālajā slīpumā un precesijā pēdējo 800 000 gadu laikā. Un bija jāstrādā pie ledus lokšņu izplešanās un atkāpšanās grafika tajā pašā periodā: datus par okeāna temperatūru aizvēsturiskos periodos speciālisti ņēma no mazo dzīvnieku – foraminifera – mikroskopisko čaulu pētījumiem. Tie satur skābekļa izotopu 18O, un daudzums parāda, cik tālu ledus loksnes sniedzās, kad organismi bija dzīvi.
Uzliekot visus grafikus vienu virs otra, zinātnieki redzēja, ka precesijas un aksiālā slīpuma fāzes virsotnes sakrīt ar galvenajiem ledus laikmeta brīžiem, kad ledāji sāka kust. Turklāt ledus segas izplešanās no poliem līdz ekvatoram lielākā mērā bija atkarīga no zemes ass slīpuma, un ledus segas atkāpšanās no ekvatora uz poliem (tas ir, jauna ledus laikmeta sākums) bija atkarīga no precesijas.
Grafiki bija tik skaidri, ka pētnieki varēja paredzēt nākamā ledus laikmeta iestāšanos. Viņi lēš, ka pēc 10-11 tūkstošiem gadu ledus segas sāks palielināties un savu maksimumu sasniegs nākamo 80-90 tūkstošu gadu laikā. Pēc tam viņiem būs nepieciešami aptuveni 10 tūkstoši gadu, lai tie atkāptos uz poliem.
Tomēr zinātnieki ir pārliecināti, ka cilvēki var izjaukt šos ciklus.
“Ja CO2 līmenis saglabāsies augsts, jauna apledojuma nebūs”, uzskata pētījuma vadošais autors Stīvens Bārkers
Tagad pētnieku mērķis ir saprast, kā klimats mainīsies nākamo 10 līdz 20 tūkstošu gadu laikā bez cilvēka iejaukšanās. Tas ļaus viņiem veikt ilgtermiņa prognozes par cilvēka darbības ietekmi uz planētu.
