Όταν το κοινό παρακολουθούσε ΜεθαύριοΕίδαν μια υποθετική εκδοχή μιας ξαφνικής και δραματικής κλιματικής κατάρρευσης. Αν και η ταινία υπερέβαλε την ταχύτητα αυτών των γεγονότων, οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι το κλίμα της Γης μπορεί να αλλάξει πραγματικά ξαφνικά. Κατά την τελευταία εποχή των παγετώνων, η θερμοκρασία της Γροιλανδίας αυξήθηκε κατά 16 βαθμούς Κελσίου μέσα σε λίγες μόνο δεκαετίες. Τεράστια κύματα παγόβουνων διέκοψαν επανειλημμένα την κυκλοφορία του Βορείου Ατλαντικού κατά τη διάρκεια εκδηλώσεων γνωστών ως γεγονότα Dansgaard-Oschgar και Heinrich.
Τέτοιες ξαφνικές αλλαγές, γνωστές ως κλιματικά γεγονότα χιλιετίας, αποκαλύπτουν ότι το κλιματικό σύστημα της Γης μπορεί να αναδιοργανωθεί πολύ πιο γρήγορα από ό,τι αναμενόταν από αργές αλλαγές στην τροχιά της Γης και μόνο.
Για χρόνια, οι ερευνητές πίστευαν ότι τέτοιες γρήγορες κλιματικές αλλαγές συνδέονταν σε μεγάλο βαθμό με την ανάπτυξη και την πτώση μεγάλων φύλλων πάγου. Αυτό αφήνει ένα μεγάλο μυστήριο άλυτο. Πώς θα μπορούσε να συμβεί παρόμοια ταχεία κλιματική αλλαγή κατά την περίοδο του θερμοκηπίου στην ιστορία της Γης, όταν τα φύλλα πάγου ήταν σπάνια;
Μια νέα διεθνής μελέτη μπορεί τώρα να δώσει μια απάντηση.
Οι επιστήμονες συνδέουν γρήγορα τις τροχιακές ταλαντεύσεις με την κλιματική αλλαγή
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Chengshan Wang του China University of Geosciences (Πεκίνο), σε συνεργασία με επιστήμονες στο Βέλγιο, την Αυστρία και την Κίνα, βρήκε στοιχεία ότι οι αργές αλλαγές στην τροχιά της Γης μπορούν να προκαλέσουν ξαφνικές κλιματικές διακυμάνσεις ακόμη και σε κλίματα θερμοκηπίου χωρίς πάγο. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύτηκαν Επικοινωνία με τη φύση.
Οι ερευνητές ανέλυσαν πυρήνες ιζημάτων από τη λεκάνη Songliao της Κίνας που είχαν αποτεθεί κατά την ύστερη Κρητιδική περίοδο, περίπου 83 εκατομμύρια χρόνια πριν. Εκείνη την εποχή, η Γη βρισκόταν σε κατάσταση θερμοκηπίου με πολύ υψηλό ατμοσφαιρικό CO2 στρώμα και ουσιαστικά κανένα πολικό στρώμα πάγου.
Οι πυρήνες των ιζημάτων προέρχονται από το Cretaceous Continental Scientific Drilling Project, μια διεθνή προσπάθεια γεώτρησης που ξεκίνησε το 2006 από τον καθηγητή Wang.
Πώς οι μεταπτικοί κύκλοι της Γης επηρεάζουν το κλίμα
Η γη δεν περιστρέφεται τέλεια ακίνητη. Ο άξονάς του κινείται αργά με την πάροδο του χρόνου σαν μια περιστρεφόμενη κορυφή, μια κίνηση γνωστή ως αξονική πρόοδος. Μια πλήρης ταλάντωση διαρκεί περίπου 26.000 χρόνια.
Καθώς αυτή η ταλάντωση αλληλεπιδρά με σταδιακές αλλαγές στην ελλειπτική τροχιά της Γης, δημιουργεί δύο μεγάλους κύκλους κλιματικής μετάπτωσης που διαρκούν περίπου 19.000 και 23.000 χρόνια. Αυτοί οι κύκλοι επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο το ηλιακό φως κατανέμεται μεταξύ του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου κατά τη διάρκεια των διαφορετικών εποχών, καθιστώντας τους έναν σημαντικό μοχλό των μακροπρόθεσμων κλιματικών προτύπων.
Το αποτέλεσμα γίνεται ιδιαίτερα σημαντικό στις τροπικές περιοχές. Καθώς ο άξονας της Γης έχει κλίση σε σχέση με την τροχιά της, περιοχές εκτός των τροπικών περιοχών βιώνουν μια ετήσια αιχμή της ηλιακής ακτινοβολίας κοντά στο θερινό ηλιοστάσιο. Οι τροπικές περιοχές συμπεριφέρονται διαφορετικά. Παίρνουν δύο ετήσιες κορυφές στην ηλιακή ακτινοβολία κοντά στον ισημερινό και δύο ετήσιες κοιλότητες κοντά στο ηλιοστάσιο.
Αυτό το μοναδικό τροπικό μοτίβο ηλιοφάνειας παράγει τέσσερις κορυφές στην εποχιακή ηλιακή αντίθεση κάθε χρόνο. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το μοτίβο δημιουργεί έναν τριμηνιαίο κύκλο μετάπτωσης του κλίματος που διαρκεί περίπου 5.000 χρόνια.
Στοιχεία από την Εποχή των Δεινοσαύρων
Η ομάδα βρήκε ισχυρές αποδείξεις για αυτούς τους κύκλους στα αρχαία ιζηματογενή αρχεία.
Χρησιμοποιώντας γεωχημικά δεδομένα, ορυκτολογική ανάλυση και προσομοιώσεις βιοστροβιλισμού, οι ερευνητές ανακάλυψαν επαναλαμβανόμενους κύκλους υγρού και ξηρού κλίματος κατά την ύστερη Κρητιδική περίοδο. Αυτές οι αλλαγές συνέβησαν με κανονικό ρυθμό περίπου 4.000 έως 5.000 ετών. Η ισχύς αυτών των ταλαντώσεων ποικίλλει επίσης ανάλογα με τον μακρύ τροχιακό κύκλο 100.000 ετών που σχετίζεται με αλλαγές στην τροχιακή εκκεντρότητα της Γης.
Τα αποτελέσματα ταίριαξαν πολύ με τις θεωρητικές προβλέψεις για το πώς η τροπική ηλιακή ακτινοβολία ανταποκρίνεται στην τροχιακή γεωμετρία της Γης.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτό δείχνει ότι μόνο οι αλλαγές στο ηλιακό φως του ισημερινού ήταν ικανές να οδηγήσουν σε μεγάλες κλιματικές διακυμάνσεις. Η φασματική τους ανάλυση πρότεινε επίσης ότι αυτοί οι κύκλοι 5.000 ετών θα μπορούσαν να επιταχύνουν περαιτέρω τη μόνιμη κλιματική ταλάντωση μεταξύ 1.800 και 4.000 ετών μέσω μη γραμμικών κλιματικών αλληλεπιδράσεων.
Συνολικά, τα στοιχεία δείχνουν ότι το κλίμα της Γης δεν ήταν σταθερό κατά τη διάρκεια του θερμοκηπίου του ύστερου Κρητιδικού χρόνου. Αντίθετα, εναλλάσσεται μεταξύ υγρών και ξηρών καταστάσεων επανειλημμένα υπό την επίδραση της τροχιακής πίεσης που σχετίζεται με τον κύκλο μετάπτωσης.
Τι μπορεί να σημαίνει αυτό για το μέλλον του κόσμου
«Κατά την Ύστερη Κρητιδική, η ατμοσφαιρική CO2 Τα επίπεδα έφτασαν περίπου τα 1.000 μέρη ανά εκατομμύριο — συγκρίσιμα με τις εκτιμήσεις από τα τέλη αυτού του αιώνα», δήλωσε ο παλαιοκλιματολόγος καθηγητής Michael Wagreich του Πανεπιστημίου της Βιέννης.
«Επειδή η τροχιακή διαμόρφωση της Γης θα παραμείνει σταθερή για δισεκατομμύρια χρόνια, η στενή σύνδεση που εντοπίσαμε μεταξύ της αστρονομικής εξέλιξης και των κύκλων κλίματος χιλιετίας υποδηλώνει ότι οι κλιματικές ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας, όπως αυτές του Κρητιδικού, μπορεί επίσης να εμφανιστούν σε ένα θερμότερο μέλλον». Zhifeng Zhang, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από το Deep Earth Probe and Mineral Resource Exploration – National Science and Technology Major Project of China (No. 2024ZD1001105), National Natural Science Foundation of China (No. 42272134 to YH, 42488201 to CW, 425020201 to China National Research, 425020201 to KW (Αρ. 2023YFF0804000 έως CM), Ταμείο Επιστημονικής και Τεχνολογίας Leading Talents Team “Deep-Time Digital Earth” για Central Universities Frontier Science Center for Deep-Time Digital Earth, China University of Geosciences (Πεκίνο) (Fundamental University Research Fund 2020202020202000 Fe.FWW και No Postoctor CPS) GZC20241605 έως ZZ). Ο QY είναι Ανώτερος Ερευνητικός Συνεργάτης του Fonds de la Recherche Scientifique-FNRS (FRS-FNRS) και αναγνωρίζει την υποστήριξη της επιχορήγησης FRS-FNRS με αριθμό T.0246.23. Ο ZZ αναγνωρίζει με ευγνωμοσύνη την υποτροφία από το Ίδρυμα Μεταδιδακτορικών Επιστημών της Κίνας (Αρ. 2025M770431). Η ACDS ευχαριστεί την υποστήριξη του FNRS στο WarmAnoxia (χορήγηση T.0037.22).
