Novo istraživanje otkriva da su glacijacije iz kasnog pleistocena prekinute nagibom Zemljine ose, a ne ekscentricitetom orbite

Novo istraživanje otkriva da su glacijacije iz kasnog pleistocena prekinute nagibom Zemljine ose, a ne ekscentricitetom orbite

Glacijalni cikličnost Zemlje se često razmatra na vremenskim skalama od 100.000 godina, posebno za kasni pleistocen (pre ~11.700 do 129.000 godina), menjajući periode ekstenzivnih polarnih i planinskih glečerskih ledenih pokrivača, do toplijih interglacijalnih perioda kada su se ledeni pokrivači ponovo povlačili i glečeri sa naknadnim podizanjem nivoa mora. Smatra se da je ovo povezano sa tri ključna pokretača koji utiču na količinu sunčevog zračenja koje dolazi do Zemlje od sunca.

Nazvan Milankovičev ciklus, ekscentricitet smatra da se oblik Zemljine orbite menja od kružnog do eliptičnog tokom vremenskih razmaka od 100.000 godina, dok se nagib odnosi na promenljivi ‘nagib’ ose planete između 22.1 i 24.5 stepeni tokom 41.000 godina (doprinos) , što je jednostavnim rečima pravac u kome je usmerena Zemljina osa i može učiniti kontrast između godišnjih doba ekstremnijim na jednoj hemisferi u odnosu na drugu.

Dok je ciklus ekscentriciteta bio glavni faktor za koji se smatra da pokreće glacijalne/interglacijalne cikluse, novija istraživanja sugerišu da oni umesto toga mogu biti rezultat niza ciklusa nagiba ili precesije (posebno pošto je prvi dominirao pre 800.000 godina). Da bi testirali ovu teoriju, Bethani Hobart, doktorski istraživač sa Univerziteta u Kaliforniji, i kolege su modelirali uticaje glacijalnog završetka na cikluse od 23.000 i 41.000 godina.

Tri hipoteze su predložene u publikaciji Nature Geoscience: 1) precesija izazvana ekscentricitetom, pri čemu su slabi ciklusi precesije povezani sa skoro kružnim orbitama i tako je letnja insolacija koja dopire do Zemljine površine niska, podstičući nagomilavanje ledenih pokrivača; 2) glacijacija se prekida svaka dva ili tri ciklusa nagiba, dakle otprilike svakih 100.000 godina; ili 3) i precesija i nagib doveli su do promene između glacijacije i interglacijacije.

Istraživački tim je zaključio da je zapravo najkraći orbitalni ciklus, precesija, koji je, čini se, najviše uticao na glacijalnu cikličnost u geološkoj istoriji. Za kasni pleistocen, precesija na severnoj hemisferi tokom leta bi pomogla da se podstakne značajno otapanje ledenih pokrivača i okonča glacijalni period.

Ovi nalazi su zasnovani na izotopima kiseonika (isti element sa različitim atomskim masama), pri čemu topliji uslovi izazivaju isparavanje lakšeg 16 O, ostavljajući vodu obogaćenu težim 18 O koji se zatim ugrađuje u školjke organizama koji žive u okeanu. , kao što su jednoćelijske foraminifere.

Mikroskopske foraminifere se nalaze u sedimentnim jezgrama dobijenim iz dubokog okeana, pri čemu su analize kasnopleistocenskih zapisa identifikovale izrazito brzo smanjenje odnosa 18 O/16 O koje ukazuju na promene u temperaturi dubokog mora koje su rezultat varijacije zapremine leda.

Datiranje promena orbite oslanjalo se na speleoteme (naslage minerala u pećinama; kalcitni stalaktiti su primer jednog) zapise iz Kine, koji proizvode model starosti za poslednjih 640.000 godina. Prethodna istraživanja su utvrdila da su se klimatske promene u severnom Atlantiku brzo proširile na monsunske regione, sa glacijalnim završetakom koji odgovara slabijim monsunima, tako da se zapisi speleotema mogu smatrati sinhronim sa rekordima leda.

Kroz ovaj rad, istraživački tim je identifikovao devet događaja završetka glacijalnog perioda, pri čemu su tri označena zvezdicom koja predstavljaju delimičan završetak, dok se ostatak potpuno menja iz glacijalnih u međuglacijalne uslove. Ciklusi precesije se primetno razlikuju između glacijalnih završetaka, što Hobart i kolege sugerišu da se može objasniti konkurentskim uticajem nagiba, kao i promenljivom veličinom ledenog pokrivača na početku svakog ciklusa. Stoga, oni izračunavaju trajanje između ciklusa u rasponu od 90.400 do 115.500 godina, pri čemu su izraženije promene u precesiji jasni pokazatelj osetljivosti ledenih pokrivača iz kasnog pleistocena.