Начиная примерно 2,5 миллиона лет назад, Земля вступила в эпоху, отмеченную последовательными ледниковыми периодами и межледниковыми периодами, выйдя из последнего оледенения около 11 700 лет назад. Новый анализ предполагает, что наступление следующего ледникового периода можно ожидать через 10 000 лет. Результаты опубликованы в журнале Science .
Международная группа, включающая исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, сделала свой прогноз на основе новой интерпретации небольших изменений в орбите Земли вокруг Солнца, которые приводят к масштабным изменениям климата планеты за периоды в тысячи лет. Исследование отслеживает естественные циклы климата планеты за период в миллион лет. Их выводы предлагают новое понимание динамической климатической системы Земли и представляют собой шаг вперед в понимании ледниковых циклов планеты.
Команда изучила миллион лет климатических изменений, которые документируют изменения в размерах наземных ледяных щитов по всему Северному полушарию вместе с температурой глубокого океана. Они смогли сопоставить эти изменения с небольшими циклическими изменениями в форме орбиты Земли вокруг Солнца, ее колебания и угла наклона ее оси.
«Мы обнаружили предсказуемую закономерность за последний миллион лет относительно сроков изменения климата Земли между ледниковыми «ледниковыми периодами» и умеренными теплыми периодами, такими как сегодня, называемыми межледниковьями», — сказала соавтор Лоррейн Лисецки, профессор кафедры наук о Земле Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Один тип изменения орбиты Земли был ответственен за окончание ледниковых периодов, в то время как другой был связан с их возвращением.
«Мы были поражены, обнаружив столь четкий отпечаток различных орбитальных параметров в климатической летописи», — добавил ведущий автор Стивен Баркер, профессор Кардиффского университета в Великобритании. «Довольно трудно поверить, что эта закономерность не наблюдалась ранее».
Предсказания о связи между орбитой Земли вокруг Солнца и колебаниями между ледниковыми и межледниковыми условиями существовали более века, но не были подтверждены реальными данными до середины 1970-х годов. С тех пор ученые пытались точно определить, какой орбитальный параметр наиболее важен для начала и окончания ледниковых циклов из-за сложности датирования климатических изменений в столь отдаленном прошлом. Команда смогла преодолеть эту проблему, изучив форму климатической записи во времени. Это позволило им определить, как различные параметры сочетаются друг с другом, чтобы произвести наблюдаемые изменения климата.
Авторы обнаружили, что каждое оледенение за последние 900 000 лет следует предсказуемой схеме. Эта естественная схема — при отсутствии выбросов парниковых газов человеком — предполагает, что в настоящее время мы должны находиться в середине стабильного межледниковья, и что следующий ледниковый период начнется через много тысячелетий в будущем, примерно через 10 000 лет.
«Найденная нами закономерность настолько воспроизводима, что мы смогли сделать точный прогноз того, когда произойдет каждый межледниковый период за последний миллион лет или около того и как долго каждый из них продлится», — сказал Баркер. «Это важно, поскольку подтверждает, что естественные циклы изменения климата, которые мы наблюдаем на Земле на протяжении десятков тысяч лет, в значительной степени предсказуемы, а не случайны или хаотичны». Эти результаты представляют собой важный вклад в единую теорию ледниковых циклов.
«И поскольку мы сейчас живем в межледниковый период, называемый голоценом, мы также можем дать первоначальный прогноз того, когда наш климат может вернуться к ледниковому состоянию», — сказал соавтор исследования Хронис Цедакис, профессор Лондонского университетского колледжа.
«Однако такой переход к ледниковому состоянию через 10 000 лет вряд ли произойдет, поскольку антропогенные выбросы углекислого газа в атмосферу уже отклонили климат от его естественного курса, что будет иметь долгосрочные последствия в будущем», — добавил соавтор Грегор Кнорр из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца.
Команда планирует использовать свои выводы для создания базового уровня естественного климата Земли на следующие 10 000–20 000 лет путем калибровки прошлых изменений. Используя это в сочетании с моделированием климатических моделей, исследователи надеются количественно оценить абсолютные эффекты антропогенного изменения климата в далеком будущем.
«Теперь, когда мы знаем, что климат в значительной степени предсказуем в течение столь длительных временных рамок, мы можем фактически использовать прошлые изменения, чтобы информировать себя о том, что может произойти в будущем», — добавил Баркер. «Это то, чего мы не могли сделать раньше с той степенью уверенности, которую обеспечивает наш новый анализ».
«Это жизненно важно для более обоснованных решений, которые мы принимаем сейчас в отношении выбросов парниковых газов, которые определят будущие изменения климата».
Дополнительная информация: Стивен Баркер, Различная роль прецессии, наклона и эксцентриситета в плейстоценовых 100-тысячелетних ледниковых циклах, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp3491
Информация о журнале: Наука
Предоставлено Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре
Исследуйте дальше — Гигантские ледяные бульдозеры: как древние ледники помогли развитию жизни