Последний ледниковый период привел к подъему шерстистого мамонта и огромному расширению ледников, но это только один из многих, которые охлаждали Землю за всю историю планеты с 4,5 миллиардами лет.
Итак, как часто случаются ледниковые периоды и когда ожидается следующее замораживание?
Ответ на первый вопрос зависит от того, говорите ли вы о больших ледниковых периодах или о небольших ледниковых периодах, которые происходят в эти большие периоды. Земля претерпела пять больших ледниковых периодов, некоторые из которых длились сотни миллионов лет. Фактически, Земля сейчас в большом ледниковом периоде, что объясняет, почему у планеты есть полярные ледяные шапки.
«Большой ледниковый период составляет около 25 процентов последних миллиардов лет Земли», - сказал Майкл Сэндстрем, докторант по палеоклимату в Колумбийском университете в Нью-Йорке.
Пять основных ледниковых периодов в палео-записи включают гуронское оледенение (2,4–2,1 млрд. Лет назад), криогенное оледенение (720–635 млн. Лет назад), андско-сахарское оледенение (от 450 млн. До 420 млн. Лет назад) поздний палеозойский ледниковый период (от 335 млн. до 260 млн. лет назад) и четвертичное оледенение (от 2,7 млн. лет назад до настоящего времени).
Эти большие ледниковые периоды могут иметь меньшие ледниковые периоды (называемые ледниками) и более теплые периоды (называемые межледниковыми) внутри них. В начале четвертичного оледенения, примерно от 2,7 миллионов до 1 миллиона лет назад, эти холодные ледниковые периоды происходили каждые 41 000 лет. Однако в течение последних 800 000 лет огромные ледниковые покровы появлялись реже - примерно каждые 100 000 лет, сказал Сандстрем.
Вот как работает 100 000-летний цикл: ледяные покровы растут примерно на 90 000 лет, а затем в более теплые периоды для разрушения требуется около 10 000 лет. Затем процесс повторяется.
Учитывая, что последний ледниковый период закончился около 11 700 лет назад, не пора ли Земле снова стать ледяной?
«Мы должны идти в новый ледниковый период прямо сейчас», - сказал Сандстрем в интервью Live Science. Но два фактора, связанных с орбитой Земли, которые влияют на формирование ледников и межледниковья, отключены. «Это в сочетании с тем фактом, что мы накачиваем в атмосферу так много углекислого газа, что, вероятно, мы не собираемся выходить в ледники как минимум на 100 000 лет», - сказал он.
Что вызывает ледниковое?
Гипотеза, выдвинутая сербским астрономом Милютином Миланковичем (также пишется Миланкович), объясняет, почему Земля вращается и исчезает из ледников и межледниковых слоев.
Когда планета вращается вокруг Солнца, на количество солнечного света влияет три фактора: его наклон (который колеблется от 24,5 градусов до 22,1 градусов в цикле 41 000 лет); его эксцентриситет (изменяющаяся форма его орбиты вокруг Солнца, которая колеблется от почти круга до овальной формы); и его колебание (одно полное колебание, которое похоже на медленно вращающуюся вершину, происходит каждые 19 000 - 23 000 лет), согласно Миланковичу.
В 1976 году в историческом документе журнала «Наука» были представлены доказательства того, что эти три орбитальных параметра объясняют ледниковые циклы планеты, сказал Сандстрем.
«Теория Миланковича состоит в том, что орбитальные циклы были предсказуемы и очень последовательны во времени», - сказал Сандстрем. «Если вы находитесь в ледниковом периоде, то у вас будет больше или меньше льда в зависимости от этих орбитальных циклов. Но если Земля слишком теплая, они в основном ничего не сделают, по крайней мере, с точки зрения растущего льда».
Одна вещь, которая может согреть Землю, это газ, такой как углекислый газ. За последние 800 000 лет уровни содержания углекислого газа колебались между 170 частями на миллион и 280 частями на миллион (это означает, что из 1 миллиона молекул воздуха, 280 из них - молекулы углекислого газа). По словам Сэндстрома, разница между ледниковыми и межледниковыми составляет всего около 100 промилле.
Но уровни двуокиси углерода сегодня намного выше по сравнению с этими прошлыми колебаниями. По данным Climate Central, в мае 2016 года уровень содержания углекислого газа в Антарктиде достиг высокого уровня в 400 ppm.
Земля была теплой раньше. Например, в эпоху динозавров было намного теплее. «Страшно то, сколько углекислого газа мы добавили за такой короткий промежуток времени», - сказал Сандстрем.
По его словам, согревающий эффект от этого углекислого газа будет иметь большие последствия, потому что даже небольшое повышение средней температуры Земли может привести к радикальным изменениям. Например, во время последнего ледникового периода Земля была в среднем всего лишь на 9 градусов по Фаренгейту (5 градусов по Цельсию) холоднее, чем сегодня, сказал Сандстрем.
По словам Сандстрома, если глобальное потепление приведет к таянию ледниковых покровов как Гренландии, так и Антарктиды, океаны поднимутся примерно на 196 футов (60 метров) выше, чем сейчас.
Что приводит к большим ледниковым периодам?
Факторы, которые вызвали длительный ледниковый период, такие как четвертичное оледенение, менее понятны, чем те, которые привели к ледниковым явлениям, отметил Сандстрем. Но одна идея заключается в том, что резкое падение уровня углекислого газа может привести к снижению температуры, сказал он.
Например, согласно гипотезе поднятия погоды, когда тектоника плит подталкивает горные хребты, обнажается новая порода. Эта незащищенная порода легко выветривалась и разбивалась на части и могла упасть в океаны, унося с собой углекислый газ.
Эти породы обеспечивали критические компоненты, которые морские организмы использовали для создания своих кальций-карбонатных оболочек. Со временем, как сказали Сандстрем, и камни, и ракушки вывели углекислый газ из атмосферы, что, наряду с другими силами, помогло снизить уровень углекислого газа в атмосфере.
