Hoeveel zonlicht de zon het verre noorden van de aarde raakt, helpt te onthullen wanneer een ijstijd zal plaatsvinden, zeggen wetenschappers, die helpen bij het begrijpen van de menselijke geschiedenis.
LONDEN, 5 maart, 2017 - Hier is een eenvoudige regel voor het berekenen van het begin van een ijstijd. Ga na hoeveel zonlicht er valt op 65 ° noorderbreedte tijdens de zes zomermaanden en dan factor in de tijd dat de laatste ijstijd eindigde.
En het antwoord is: elke 100,000-jaren zal er een ijstijd zijn, niet omdat dat precies is hoe de wereld is, maar omdat variaties in de planetaire baan in combinatie met kleine verschuivingen in de schuine stand van de rotatie-as ertoe leiden dat soms de planetaire pool krijgt meer zon en het ijs begint te smelten. En na een tijdje wordt het minder, en de gletsjers beginnen weer verder te gaan.
Er is een vangst. Het vertrouwen in het mechanisme is alleen van toepassing op de laatste miljoen jaar of zo. Voor die tijd leken de ijskappen elke 41,000-jaren te komen en te gaan.
De berekeningen leveren waarschijnlijkheden op in plaats van zekerheden omdat, van de laatste 110-pieken in zonne-energie, alleen over 50 alle ijskappen gesmolten zijn.
En ga ver genoeg terug in de tijd, en alle inzetten zijn uitgeschakeld: het schijnbaar onverbiddelijke uurwerk van de hemel wordt steeds onbetrouwbaarder. Dat komt omdat, net als het leven zelf, de planetaire bewegingen uiteindelijk chaotisch zijn. De laatste berekeningen zijn beschreven in twee studies in het tijdschrift Nature.
Een van de pinpoints het ritmische patroon van orbitale verandering dat zou het cyclische patroon van recente ijstijden en interglacials kunnen verklaren.
De andere kijkt naar het patroon van verandering in het Krijt die 60 miljoenen jaren geleden eindigde en bevestigt dat wat nu lijkt te werken niet kan verklaren hoe de zaken toen waren.
IJstijdperk stroomgebied
Het mechanisme van de ijstijden is van groot belang, niet alleen voor de klimaatwetenschap, maar ook voor de menselijke geschiedenis. De opkomst van de menselijke beschaving viel samen met het einde van de laatste ijstijd: de mensheid ging van kleine groepen werktuig-gebruikende nomaden naar gevestigde landbouw, de groei van de steden, de geboorte van het schrift en wiskunde en de bloei van het ruimtetijdperk, de informatiemaatschappij en het begin van menskrachtige klimaatverandering.
Mensen zijn nu de dominante soort en dat hebben we begonnen met het radicaal veranderen van de enige planeet waarvan bekend is dat deze het leven - en de menselijke beschaving - welkom heeft gemaakt.
Dus een basisbegrip van hoe de planeet werkte, wordt een startpunt om te begrijpen wat de mensheid doet nu haar enige thuis.
Dat blijkt uit de prehistorie duidelijk het klimaat op de planeet is gevoelig voor kleine verschuivingen in de oceanen en de atmosfeer.
Er zijn aanwijzingen dat opwarming in de vorm van stijgende zeeën en hogere getijden het daadwerkelijk kan vertraag de rotatie van de planeet en verhoog de blootstelling aan zonlicht elke dag.
"Het basisidee is dat er een drempel is voor de hoeveelheid energie die in de zomer hoge noordelijke breedtegraden bereikt. Boven die drempel trekt het ijs zich volledig terug "
En er zijn zelfverzekerde voorspellingen geweest dat menselijk gedrag, en in het bijzonder de verbranding van fossiele brandstof op een schaal zonder parallel in de planetaire geschiedenis, is waarschijnlijk om de volgende ijstijd uit te stellen voor een erg lange tijd.
Maar nu heeft een Anglo-Belgisch team van onderzoekers de astronomische veranderingen geïdentificeerd die de klok van de ijstijd moeten besturen.
De baan van de planeet is een ellips, geen cirkel en de draaias van de aarde is gekanteld. Dus soms is een halfrond dichter bij de zon in de hoge zomer en soms is het verder weg. De tilt oscilleert heel licht in de loop van de tijd, dus tijdens de regelmatige veranderingen valt soms zelfs meer zonlicht in het hoge noorden, waar het ijs is. Naarmate de ijslagen groter worden, worden ze ook onstabieler.
"Het basisidee is dat er een drempel is voor de hoeveelheid energie die in de zomer hoge noordelijke breedtegraden bereikt. Boven die drempel trekt het ijs zich volledig terug en we gaan een interglaciaal binnen, "Zei Chronis Tzedakis, hoogleraar aardrijkskunde aan University College London.
Zijn Cambridge co-auteur, de klimaatwetenschapper Eric Wolff, zei: "Simpel gezegd, elke tweede zonne-energiepiek vindt plaats wanneer de aardas meer hellend is, waardoor de totale energie op hoge breedtegraden boven de drempel wordt verhoogd."
Meer problemen
Hun collega Takahito Mitsui, van de Katholieke Universiteit van Leuven, zei: "De volgende stap is om te begrijpen waarom de energiedrempel ongeveer een miljoen jaar geleden is gestegen - een idee is dat dit te wijten was aan een afname in de concentratie van CO2, en dit moet worden getest. ”
Maar daarmee zijn niet alle problemen opgelost: waarom bijvoorbeeld sommige interglacials niet gebeuren wanneer het uurwerk weer op het goede punt komt. Michel Crucifix, ook van Leuven, legde uit: "De drempel werd pas net jaren geleden gemist, 50,000. Als het niet was gemist, dan zouden we in de afgelopen 11,000-jaren geen interglaciaal hebben gehad. '
En - alhoewel hij het niet zegt - als dit niet was gebeurd, zou de menselijke beschaving ernstig zijn vertraagd, en er zouden geen astronomen of klimaatwetenschappers zijn geweest om de vraag te stellen. Het antwoord is alleen van toepassing op de laatste 50 miljoen jaar.
Volgens een tweede studie van de oude sedimenten van het Colorado-bekken van wat nu Noord-Amerika is, ongeveer 87 miljoen jaar geleden hebben de banen van Mars en de Aarde op de een of andere manier subtiel interferentie met elkaar gekregen en mogelijk de timing veranderd die eerder koelere en warmere cycli zou hebben gedefinieerd.
Maar de vraag is gesteld en voorlopig beantwoord voor de laatste paar miljoen jaar.
"Het vinden van orde tussen wat lijkt op onvoorspelbare schommelingen in het klimaat is esthetisch nogal aangenaam," zei professor Tzedakis. - Climate News Network
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Climate News Network
