Predstavljajte si čikaško obris. Zdaj si predstavljajte pod skoraj dvema kilometroma ledu. Tako je izgledala pokrajina ob vrhuncu zadnje ledene dobe.
V obsegu Zemljine nedavne geološke zgodovine to ne bi bilo tako nenavaden prizor. V zadnjih 2,6 milijona let (ali kar je znano kot kvartarno obdobje) je planet doživel več kot 50 ledenih dob, vmes so bila toplejša medglavna obdobja.
Toda kaj povzroča, da se ledene plošče in ledeniki občasno širijo? Ledene dobe poganja zapleten, medsebojno povezan niz dejavnikov, ki vključujejo položaj Zemlje v sončnem sistemu in več lokalnih vplivov, kot so ravni ogljikovega dioksida. Znanstveniki še vedno poskušajo razumeti, kako deluje ta sistem, še posebej zato, ker so podnebne spremembe, ki jih povzroči človek, trajno prekinile cikel.
Šele pred nekaj stoletji so znanstveniki začeli prepoznavati namige o preteklih globokih zmrzovanjih. Sredi 19. stoletja je švicarsko-ameriški naravoslovec Louis Agassiz dokumentiral oznake, ki so jih na Zemlji pustili ledeniki, na primer nerazstavljene kamnine in velikanske gomile naplavin, znane kot morane, za katere je sumil, da so jih starodavni ledeniki prevažali in potisnjeni na dolge razdalje.
Znanstveniki so do konca 19. stoletja poimenovali štiri ledene dobe, ki so se pojavile v času pleistocenske epohe, ki je trajala od približno 2,6 milijona let do približno 11.700 let. Šele desetletja pozneje so raziskovalci spoznali, da ta hladna obdobja prihajajo z veliko večjo rednostjo.
Večji preboj v razumevanju ciklov ledene dobe je prišel v 40. letih prejšnjega stoletja, ko je srbski astrofizik Milutin Milankovič predlagal tisto, kar je postalo znano kot Milankovičevi cikli, vpogled v gibanje Zemlje, ki se še danes uporablja za razlago podnebnih sprememb.
Milankovič je orisal tri glavne načine, kako se orbita Zemlje spreminja glede na sonce, je za Live Science povedal Mark Maslin, profesor paleoklimatologije na University College London. Ti dejavniki določajo, koliko sončnega sevanja (z drugimi besedami toplote) doseže planet.
Prvič, tu je ekscentrična oblika Zemljine orbite okoli sonca, ki se giblje od skoraj krožne do eliptične v 96-letnem ciklu. "Razlog, da ima to izboklino, je v tem, da ima Jupiter, ki predstavlja 4% mase našega osončja, močan gravitacijski učinek, ki Zemljino orbito pomakne navzven in nato nazaj," je pojasnil Maslin.
Drugič, tu je nagib Zemlje, zato imamo sezone. Nagnjena os vrtenja Zemlje pomeni, da se ena polobla vedno nagne stran od sonca (povzroči zimo), druga pa se nagne proti soncu (povzroči poletje). Kot tega nagiba se spreminja v ciklu približno 41.000 let, kar spreminja, kako izjemni so letni časi, je dejal Maslin. "Če je bolj pokončno, bo seveda poletje manj toplo, zima pa malo manj hladna."
Tretjič, niha se nagiba osi Zemlje, ki se premika, kot da bi se vrtela. "Kar se zgodi, je, da se kotni zagon Zemlje, ki se giblje in kroži zelo hitro enkrat na dan, povzroči, da se os tudi niha," je dejal Maslin. Ta tresenje se pojavi v 20.000-letnem ciklu.
Milankovič je ugotovil, da so orbitalni pogoji za hladna poletja še posebej pomembni predhodniki ledene dobe. "Pozimi boste vedno imeli led," je dejal Maslin. "Če želite zgraditi ledeno dobo, morate nekaj ledu preživeti do poletja."
Toda za prehod v ledeno dobo orbitalni pojavi sami niso dovolj. Dejanska vzročnost ledene dobe je temeljna povratna informacija v podnebnem sistemu, je dejal Maslin. Znanstveniki se še vedno dražijo, kako različni okoljski dejavniki vplivajo na ledeništvo in deglaciracijo, vendar pa zadnje raziskave kažejo, da imajo ravni toplogrednih plinov v ozračju pomembno vlogo.
Na primer, znanstveniki na Potsdamskem inštitutu za raziskovanje podnebnih vplivov (PIK) v Nemčiji so pokazali, da so bili napadi pretekle ledene dobe sproženi predvsem zaradi zmanjšanja ogljikovega dioksida in da se je močno povečal ogljikov dioksid v ozračju zaradi človeka oz. povzročil emisije, je verjetno zaviral začetek naslednje ledene dobe do 100.000 let.
"Kot nobena druga sila na planetu je tudi ledena doba oblikovala globalno okolje in s tem določila razvoj človeške civilizacije," je v izjavi zapisal Hans Joachim Schellnhuber, takratni direktor PIK-a in soavtor ene od teh študij. v letu 2016. "Na primer, svoji rodovitni zemlji smo dolžni zadnji ledeni dobi, ki je tudi izklesala današnje pokrajine, za seboj puščala ledenike in reke, ki tvorijo fjorde, morane in jezera. Vendar je danes človeštvo s svojimi emisijami iz gorenja fosilnih goriv ki določa prihodnji razvoj planeta. "
