Согласно новому исследованию, проведенному UCL, простое правило может точно предсказать, когда климат Земли потеплеет после ледникового периода.
В новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature, исследователи из UCL (Университетский колледж Лондона), Кембриджского университета и Университета Лувена объединили существующие идеи, чтобы решить проблему того, какие пики солнечной энергии за последние 2,6 миллиона лет привели к к таянию ледяных щитов и началу теплого периода.
В течение этого интервала климат Земли чередовался между холодным (ледниковым) и теплым (межледниковым) периодами. В холодные времена ледяные щиты надвигались на большую часть Северной Америки и северной Европы. В такие теплые периоды, как сегодня, ледяные щиты полностью отступали.
Давно известно, что эти циклы были обусловлены астрономическими изменениями орбиты Земли вокруг Солнца и наклона ее оси, которые изменяют количество солнечной энергии, доступной для таяния льда в высоких северных широтах летом..
Однако из 110 приходящих пиков солнечной энергии (примерно каждые 21 000 лет) только 50 привели к полному таянию ледяных щитов. Поиск способа перевести астрономические изменения в последовательность межледниковий ранее оказался неуловимым.
Профессор Хронис Цедакис (география UCL) сказал: «Основная идея заключается в том, что существует порог количества энергии, достигающей высоких северных широт летом. При превышении этого порога лед полностью отступает, и мы вступаем в межледниковье."
От 2,6 до 1 миллиона лет назад порог достигался примерно каждые 41 000 лет, и это почти точно предсказывает, когда начались межледниковья и исчезли ледяные щиты. Профессор Эрик Вольф (Кембриджский университет) сказал: «Проще говоря, каждый второй пик солнечной энергии происходит, когда ось Земли больше наклонена, что увеличивает общую энергию в высоких широтах выше порогового значения».
Где-то около миллиона лет назад порог поднялся, так что ледяные щиты продолжали расти дольше 41 000 лет. Однако по мере удлинения ледникового периода ледяные щиты становятся больше, но и более нестабильными.
Исследователи объединили эти наблюдения в простую модель, используя только солнечную энергию и время ожидания с момента предыдущего межледниковья, которая смогла предсказать все межледниковья за последний миллион лет, происходящие примерно каждые 100 000 лет.
Доктор Такахито Мицуи (Университет Лувена) сказал: «Следующий шаг - понять, почему энергетический порог поднялся около миллиона лет назад - по одной из версий, это произошло из-за снижения концентрации CO2, а это нужно проверить."
Результаты объясняют, почему мы находимся в теплом периоде в течение последних 11 000 лет: несмотря на слабое увеличение солнечной энергии, ледяные щиты полностью отступили во время нашего нынешнего межледниковья из-за очень длительного времени ожидания с момента предыдущего межледниковье и накопленная нестабильность ледяных щитов.
Интересно, что исследователи обнаружили, что иногда количество энергии было очень близко к пороговому, так что некоторые межледниковья просто прерывались, а другие просто выживали. «Порог был пройден всего 50 000 лет назад. Если бы он не был пропущен, то у нас не было бы межледниковья за последние 11 000 лет», - добавил профессор Мишель Крусификс (Университет Лувена).
Однако статистический анализ показывает, что последовательность межледниковий не хаотична: последовательность, которая произошла, является одной из очень небольшого набора возможностей. «Найти порядок среди того, что может выглядеть как непредсказуемые колебания климата, эстетически довольно приятно», - сказал профессор Цедакис.