Kuvittele Chicagon siluetti. Kuvittele nyt se melkein 3 mailin jään alla. Siltä maisema näytti viimeisen jääkauden huipulla.
Maan viimeaikaisen geologisen historian puitteissa tämä ei olisi ollut niin epätavallinen näky. Viimeisen 2,6 miljoonan vuoden aikana (tai mitä kutsutaan kvaternäärikaudeksi), planeetta on käynyt läpi yli 50 jääkautta, ja niiden välillä on lämpimämpi lasien välinen ajanjakso.
Mutta mikä aiheuttaa jäälevyjen ja jäätiköiden laajenemisen ajoittain? Jääkausia ohjaavat monimutkaiset, toisiinsa liittyvät tekijät, joihin sisältyy Maan sijainti aurinkojärjestelmässä ja paikallisemmat vaikutukset, kuten hiilidioksiditasot. Tutkijat yrittävät edelleen ymmärtää, kuinka tämä järjestelmä toimii, etenkin koska ihmisen aiheuttamat ilmastomuutokset ovat saattaneet katkaista pysyvästi syklin.
Vasta muutama vuosisata sitten tutkijat alkoivat tunnistaa vihjeitä menneisyyden syväjäätymisistä. 1800-luvun puolivälissä sveitsiläisamerikkalainen luonnontieteilijä Louis Agassiz dokumentoi jäätiköiden maapallolle jättämät jäljet, kuten paikalla olevat kivet ja jättiläiset jätepaalut, tunnetaan nimellä moreeni, joita hän epäili muinaisten jäätiköiden kantavan ja työnnetään pitkiä matkoja.
1800-luvun loppuun mennessä tutkijat olivat nimenneet neljä jääkautta, jotka tapahtuivat pleistoceenikauden aikana, joka kesti noin 2,6 miljoonaa vuotta sitten noin 11 700 vuotta sitten. Vasta vuosikymmeniä myöhemmin tutkijat ymmärsivät kuitenkin, että nämä kylmät ajanjaksot tulivat paljon säännöllisemmiksi.
Suuri läpimurto jääkauden syklien ymmärtämisessä tapahtui 1940-luvulla, kun serbialainen astrofysiikka Milutin Milankovitch ehdotti Milankovitch-sykliksi kutsuttua näkemystä maan liikkeestä, jota käytetään edelleen selittämään ilmastonmuutosta.
Milankovitch hahmotteli kolme päätapaa, kuinka maapallon kiertorata vaihtelee auringon suhteen, Lontoon University College: n paleoklimatologian professori Mark Maslin kertoi Live Sciencelle. Nämä tekijät määräävät, kuinka paljon aurinkosäteilyä (toisin sanoen lämpöä) saavuttaa planeetta.
Ensinnäkin siellä on maapallon kiertoradan epäkeskeinen muoto auringon ympärillä, joka vaihtelee lähes pyöreästä ellipsiin 96 000-vuotisella jaksolla. "Syynä siihen, että siinä on tämä pullistuma, on se, että Jupiterilla, joka on 4% aurinkokunnan järjestelmästämme, on voimakas painovoimavaikutus, joka siirtää Maan kiertorataa ulos ja sitten takaisin", Maslin selitti.
Toiseksi siellä on maan kallistus, mikä on syy meille vuodenaikoihin. Maan kiertoakselin kallistuminen tarkoittaa, että toinen pallonpuolisko on aina kaukana auringosta (aiheuttaen talven), kun taas toinen on auringon suuntaan (aiheuttaen kesää). Tämän kallistuman kulma vaihtelee noin 41 000 vuoden jaksolla, mikä muuttaa vuodenaikojen äärimmäisyyksiä, Maslin sanoi. "Jos on enemmän pystyssä, niin tietysti kesät tulevat olemaan vähemmän lämpimiä ja talvi tulee olemaan hieman vähemmän kylmä."
Kolmanneksi siellä on maapallon kallistuneen akselin heiluminen, joka liikkuu ikään kuin se olisi pyörivä yläosa. "Mitä tapahtuu, on, että maapallon kulmaliike, joka kiertää hyvin nopeasti kerran päivässä, saa myös akselin heilumaan ympäri", Maslin sanoi. Tuo heilahdus tapahtuu 20 000 vuoden jaksolla.
Milankovitch havaitsi, että viileiden kesien kiertorataolosuhteet olivat erityisen tärkeitä jääkauden edeltäjiä. "Sinulla on aina jäätä talvella", Maslin sanoi. "Jääkauden rakentamiseksi sinun on saatava osa jäästä selviytymään kesän ajan."
Mutta siirtyäkseen jääkauteen orbitaalilmiöt eivät yksin riitä. Jääkauden todellinen syy on perustavanlaatuinen palaute ilmastojärjestelmästä, Maslin sanoi. Tutkijat kiusoittelevat edelleen sitä, kuinka erilaiset ympäristötekijät vaikuttavat jäätymiseen ja rappeutumiseen, mutta viimeaikaiset tutkimukset ovat viitanneet siihen, että kasvihuonekaasupitoisuuksilla ilmakehässä on tärkeä rooli.
Esimerkiksi Saksan Potsdamin ilmastovaikutusten tutkimuslaitoksen (PIK) tutkijat ovat osoittaneet, että menneiden jääkausien asetukset johtuivat pääasiassa hiilidioksidin vähenemisestä ja että hiilidioksidin voimakas lisääntyminen ilmakehässä johtuu ihmisten aiheuttamista aiheuttaneet päästöt, ovat todennäköisesti tukahduttaneet seuraavan jääkauden alkamisen jopa 100 000 vuoteen.
"Kuten mikään muu planeetan voima, jääkaudet ovat muovanneet globaalia ympäristöä ja määränneet siten ihmisen sivilisaation kehityksen", sanoo PIK: n silloinen johtaja Hans Joachim Schellnhuber ja yhden näiden tutkimusten kirjoittaja. vuonna 2016. "Esimerkiksi olemme velkaa hedelmälliselle maaperällemme viimeiselle jääkaudelle, joka vei myös nykypäivän maisemat, jättäen jäätiköt ja joet taakse, muodostaen vuonot, moreenit ja järvet. Nykyään se on kuitenkin ihmiskunta fossiilisten polttoaineiden palamisen päästöillä. joka määrittelee planeetan tulevan kehityksen. "
