Ændringer i Jordens bane driver langvarig iscyklusser, men en ny prognose antyder, at dette gamle mønster forstyrres i titusinder af år på grund af menneskelig induceret global opvarmning
Jorden i en isperiode
Uden menneskelige inducerede klimaændringer kan Jorden have været på vej til at kaste sig ned i en anden isperiode inden for 11.000 år. Denne langsigtede prognose for planetens “naturlige” klima er baseret på en ny analyse af, hvordan vingler i form af sin bane og hældningen af dens akse kombineres for at ændre mængden af solenergi, der når planeten.
I millioner af år bragte disse orbitaloscillationer – kendt som Milankovitch -cyklusser – planeten ind og ud af isperioder omkring hvert 41.000 år. Men de sidste 800.000 år har set disse iscyklusser, også kendt som ICE -aldre, kun forekommer hvert 100.000 år eller deromkring. Udtrykket istid kan bruges til at henvise til enhver tid der var is ved Jordens poler, som der nu er, skønt det også ofte betyder perioder med udbredt glaciation.
Uklarheder i optegnelsen over, hvornår isplader avancerede og trak sig tilbage betød, at det ikke var muligt at forklare, hvordan orbitalændringer var involveret i at køre denne længere cyklus, et mysterium, der er kendt for palæoklimatologer som ”100 tusind års problem”.
Hvor tidligere undersøgelser forsøgte at forbinde ændringer i kredsløb til specifikke perioder som begyndelsen af en istid, tog Stephen Barker ved Cardiff University, UK og hans kolleger en ny tack. De kiggede på de overordnede mønstre for, hvordan isperioder, også kaldet istiden, falmer og vender tilbage under de mellemliggende “interglacials”. Dette gjorde dem i stand til at forbinde ændringer i kredsløb med ændringer i is – på trods af fuzziness i isrekorden i de sidste millioner år.
De fandt, at disse 100.000-årige cyklusser ser ud til at følge en ligetil regel. I de sidste 900.000 år har hver interglacial forekommet, efter at Jordens akse vinglede på det længste punkt fra solen, da planeten også vippede tættere på solen efter den mest cirkulære fase af sin bane.
Dette antyder, at alle tre af disse aspekter af Jordens bane-kendt som præcession, skråhed og excentricitet-kombineres for at skabe den 100.000-årige iscyklus, siger Barker. ”Siden 900.000 år siden forudsiger denne enkle regel hver eneste af disse store gletteringsbegivenheder. Dette fortæller os, at det virkelig er ret let at forudsige, ”siger han.
Baseret på denne regel og fraværende den opvarmende indflydelse fra vores drivhusgasemissioner kunne vi forvente den næste interglaciale periode efter den, vi i øjeblikket lever i – kendt som Holocene – til at begynde omkring 66.000 år fra nu. Men det “kunne kun starte, hvis der var en isperiode før da”, siger Barker.
Fasningen af skråhed og præcession, der gik forud for Holocene, antyder, at glaciation sandsynligvis ville være godt i gang mellem 4300 og 11.100 år fra nu. Vi lever måske endda i øjeblikket på det, der ville have været begyndelsen af denne næste isperiode. ”Selvfølgelig er det kun i et naturligt scenarie,” siger Barker.
De mere end 1,5 billioner ton kuldioxid mennesker har udsendt i atmosfæren, da den industrielle revolution forventes at forårsage nok opvarmning til at forstyrre denne langsigtede iscyklus.
”Det beløb, vi allerede har lagt i atmosfæren, er så stor, at det vil tage hundreder til tusinder af år at trække det ud via naturlige processer,” siger Barker. Han siger imidlertid, at der er behov for mere forskning for at definere Jordens fremtidige naturlige klima mere detaljeret.
Dette er i tråd med tidligere modellering, der antyder stigende CO2 -niveauer på grund af antropogene emissioner, vil forhindre begyndelsen af den næste isperiode for tiere til hundreder af tusinder af år, siger Andrey Ganopolski ved Potsdam Institute for Climate Impact Research i Tyskland.
Han siger imidlertid, at selv pre-industrielle niveauer af CO2 i atmosfæren kan have været høj nok til at forsinke isarkene med 50.000 år. Det skyldes de usædvanligt mindre orbitale variationer, der forventes i de kommende årtusinder og den uforudsigelige måde, Jorden reagerer på disse ændringer.