Ostatnia epoka lodowcowa doprowadziła do powstania włochatego mamuta i ogromnej ekspansji lodowców, ale jest to tylko jedna z wielu, które schłodziły Ziemię w całej historii planety o 4,5 miliarda lat.
Jak często zdarzają się epoki lodowcowe i kiedy ma się rozpocząć kolejne zamrożenie?
Odpowiedź na pierwsze pytanie zależy od tego, czy mówisz o dużych epokach lodowych, czy o małych epokach lodowych, które zdarzają się w tych większych okresach. Ziemia przeszła pięć wielkich epok lodowcowych, z których niektóre trwały setki milionów lat. W rzeczywistości Ziemia jest obecnie w wielkiej epoce lodowcowej, co wyjaśnia, dlaczego planeta ma polarne czapy lodowe.
Michael Sandstrom, doktorant w paleoklimacie na Columbia University w Nowym Jorku, mówi, że wielkie epoki lodowcowe stanowią około 25 procent ziemskich miliardów lat.
Pięć głównych epok lodowcowych w zapisie paleo obejmuje zlodowacenie hurońskie (2,4 miliarda do 2,1 miliarda lat temu), zlodowacenie kriogeniczne (720 milionów do 635 milionów lat temu), zlodowacenie andyjsko-saharyjskie (450 milionów do 420 milionów lat temu) , późna epoka lodowcowa paleozoiku (335–260 mln lat temu) i zlodowacenie czwartorzędu (2,7 mln lat temu).
Te duże epoki lodowcowe mogą mieć w sobie mniejsze epoki lodowcowe (zwane lodowcami) i cieplejsze (zwane interglacjałami). Na początku zlodowacenia czwartorzędu, od około 2,7 miliona do 1 miliona lat temu, te zimne okresy lodowcowe występowały co 41 000 lat. Jednak w ciągu ostatnich 800 000 lat olbrzymie arkusze lodowcowe pojawiały się rzadziej - mniej więcej co 100 000 lat, powiedział Sandstrom.
Tak działa cykl 100 000 lat: pokrywy lodowe rosną przez około 90 000 lat, a następnie zapadają się przez około 10 000 lat w cieplejszych okresach. Następnie proces się powtarza.
Biorąc pod uwagę fakt, że ostatnia epoka lodowcowa zakończyła się około 11 700 lat temu, czyż nie nadszedł czas, aby Ziemia znów stała się lodowata?
„Powinniśmy teraz wkroczyć w kolejną epokę lodowcową”, powiedział Sandstrom Live Live. Ale dwa czynniki związane z orbitą Ziemi, które wpływają na powstawanie lodowców i interglacjałów, są wyłączone. „W połączeniu z faktem, że pompujemy tyle dwutlenku węgla do atmosfery, że prawdopodobnie nie wejdziemy do lodowca przez co najmniej 100 000 lat” - powiedział.
Co powoduje lodowce?
Hipoteza wysunięta przez serbskiego astronoma Milutina Milankovitcha (również przeliterowana Milanković) wyjaśnia, dlaczego Ziemia wchodzi i wychodzi z lodowców i międzyglacjałów.
Gdy planeta okrąża Słońce, na jej ilość wpływają trzy czynniki: jej pochylenie (które waha się od 24,5 stopnia do 22,1 stopnia w cyklu 41 000 lat); jego ekscentryczność (zmieniający się kształt orbity wokół Słońca, który waha się od bliskiego okręgu do owalnego kształtu); i jego kołysanie (jedno pełne kołysanie, które wygląda jak powoli obracający się szczyt, zdarza się co 19 000 do 23 000 lat), według Milankovitcha.
W 1976 roku przełomowy artykuł w czasopiśmie Science dostarczył dowodów, że te trzy parametry orbitalne wyjaśniły cykle lodowcowe planety, powiedział Sandstrom.
„Teoria Milankovitcha głosi, że cykle orbitalne były przewidywalne i bardzo spójne w czasie”, powiedział Sandstrom. „Jeśli jesteś w epoce lodowcowej, będziesz mieć więcej lub mniej lodu w zależności od tych cykli orbitalnych. Ale jeśli Ziemia jest zbyt ciepła, w zasadzie nic nie zrobią, przynajmniej pod względem wzrostu lodu”.
Jedną rzeczą, która może ogrzać Ziemię, jest gaz, taki jak dwutlenek węgla. W ciągu ostatnich 800 000 lat poziomy dwutlenku węgla wahały się od około 170 części na milion do 280 ppm (co oznacza, że z 1 miliona cząsteczek powietrza, 280 z nich to cząsteczki dwutlenku węgla). Sandstrom powiedział, że różnica ta wynosi tylko około 100 ppm między lodowcami i międzyglacjałami.
Ale poziomy dwutlenku węgla są dziś znacznie wyższe w porównaniu z tymi wcześniejszymi fluktuacjami. Według Climate Central w maju 2016 r. Poziomy dwutlenku węgla na Antarktydzie osiągnęły wysoki poziom 400 ppm.
Ziemia była wcześniej ciepła. Na przykład było znacznie cieplej w epoce dinozaurów. „Straszne jest to, ile dwutlenku węgla włożyliśmy w tak krótkim czasie” - powiedział Sandstrom.
Powiedział, że efekty ocieplenia tego dwutlenku węgla będą miały poważne konsekwencje, ponieważ nawet niewielki wzrost średniej temperatury Ziemi może prowadzić do drastycznych zmian. Na przykład Ziemia była tylko o około 9 stopni Fahrenheita (5 stopni Celsjusza) zimniejsza średnio podczas ostatniej epoki lodowcowej, niż jest dzisiaj, powiedział Sandstrom.
Jeśli globalne ocieplenie spowoduje stopienie się zarówno pokrywy lodowej Grenlandii, jak i Antarktydy, oceany wzrosną o około 60 metrów wyżej niż obecnie, powiedział Sandstrom.
Co prowadzi do wielkich epok lodowcowych?
Sandstrom zauważył, że czynniki, które spowodowały długie epoki lodowcowe, takie jak zlodowacenie czwartorzędu, są mniej zrozumiałe niż te, które doprowadziły do lodowców. Ale jeden pomysł jest taki, że ogromny spadek poziomu dwutlenku węgla może prowadzić do niższych temperatur, powiedział.
Na przykład, zgodnie z hipotezą wyporu i wietrzenia, gdy tektonika płyt wypychała łańcuchy górskie, nowa skała została odsłonięta. Ta niechroniona skała łatwo zwietrzała i rozbiła się na kawałki, wpadając do oceanów, zabierając ze sobą dwutlenek węgla.
Skały te dostarczyły kluczowych składników, które organizmy morskie wykorzystały do budowy swoich skorup węglanowo-wapniowych. Z biegiem czasu zarówno skały, jak i skorupy wyprowadziły dwutlenek węgla z atmosfery, co wraz z innymi siłami pomogło obniżyć poziom dwutlenku węgla w atmosferze, powiedział Sandstrom.
