Chicago silüetini hayal edin. Şimdi yaklaşık 2 mil (3 kilometre) buzun altında hayal edin. Son buzul çağının zirvesinde manzara böyle görünüyordu.
Dünya'nın son jeolojik tarihi kapsamında, bu alışılmadık bir manzara olmazdı. Son 2.6 milyon yılda (veya Kuvaterner Dönemi olarak bilinen), gezegen 50'den fazla buz çağına maruz kaldı ve aralarında daha sıcak buzullar arası dönemler yaşandı.
Ancak buz tabakalarının ve buzulların periyodik olarak genişlemesine ne sebep olur? Buzul çağları, Dünya'nın güneş sistemindeki konumunu ve karbondioksit seviyeleri gibi daha yerel etkileri içeren karmaşık, birbirine bağlı bir dizi faktör tarafından yönlendirilir. Bilim adamları hala bu sistemin nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyorlar, çünkü özellikle insan kaynaklı iklim değişikliği döngüyü kalıcı olarak bozmuş olabilir.
Birkaç yüzyıl öncesine kadar bilim adamları geçmiş derin dondurucuların ipuçlarını tanımaya başladılar. 19. yüzyılın ortalarında, İsviçreli-Amerikalı doğa bilimci Louis Agassiz, buzulların yeryüzünde kayalar ve morainler olarak bilinen dev buzul yığınları gibi eski buzulların taşıdığından şüphelendiği ve uzun mesafeler itti.
19. yüzyılın sonunda, bilim adamları Pleistosen Dönemi'nde meydana gelen ve yaklaşık 2.6 milyon yıl önce yaklaşık 11.700 yıl öncesine kadar süren dört buz çağını adlandırmışlardır. Ancak on yıllara kadar araştırmacılar bu soğuk dönemlerin çok daha düzenli olduğunu fark etmediler.
Buz devri döngülerinin anlaşılmasında büyük bir atılım, Sırp astrofizikçi Milutin Milankovitch'in Milankovitch döngüleri olarak bilinen şeyi önerdiği 1940'larda, bugünkü iklim değişikliğini açıklamak için kullanılan Dünya hareketine ilişkin içgörüler sunduğunda geldi.
Milankovitch, Londra Üniversitesi Koleji'nde paleoklimatoloji profesörü Mark Maslin Live Science'a verdiği demeçte, Dünya'nın yörüngesinin güneşe göre değişmesinin üç ana yolunu ana hatlarıyla açıkladı. Bu faktörler güneş radyasyonunun (yani ısı) gezegene ne kadar ulaştığını belirler.
Birincisi, Dünya'nın güneş çevresindeki yörüngesinin 96.000 yıllık bir döngüde neredeyse daireselden eliptik şekle değişen eksantrik şekli var. Maslin, "Bu çıkıntıya sahip olmasının nedeni, güneş sistemimizin kütlesinin% 4'ü olan Jüpiter'in, Dünya'nın yörüngesini dışarı ve sonra değiştiren güçlü bir yerçekimi etkisine sahip olmasıdır."
İkincisi, Dünya'nın eğimi var, bu yüzden mevsimlerimiz var. Dünyanın dönüşünün eğik ekseni, bir yarım kürenin her zaman güneşten uzağa (kışa neden olurken), diğeri güneşe doğru (yaza neden olur) doğru eğildiği anlamına gelir. Maslin, bu eğimin açısı yaklaşık 41.000 yıllık bir döngüye göre değişmekte, bu da mevsimlerin ne kadar aşırı olduğunu değiştirdi. Diyerek şöyle devam etti: "Daha dikse, yazlar elbette daha az sıcak olacak ve kış biraz daha az soğuk olacak."
Üçüncüsü, Dünya'nın bir topaç gibi hareket eden eğik ekseninin yalpalanması var. Maslin, "Olan şey, Dünyanın açısal momentumunun günde bir kez çok hızlı bir şekilde dönüp dönmesi, eksenin de sallanmasına neden oluyor." Dedi. Bu yalpalama 20.000 yıllık bir döngüde gerçekleşir.
Milankovitch, serin yazlar için yörünge koşullarının özellikle buzul çağları için önemli öncüler olduğunu tespit etti. "Kışın hep buz alacaksın," dedi Maslin. "Bir buz devri inşa etmek için, bu buzun bir kısmının yaz boyunca hayatta kalması gerekir."
Ancak, buzul çağına geçiş için, sadece yörünge olayları yeterli değildir. Maslin, buzul çağının gerçek nedeninin iklim sistemindeki temel geri bildirim olduğunu söyledi. Bilim adamları hala çeşitli çevresel faktörlerin buzullaşmayı ve buzullaşmayı nasıl etkilediğini ayırıyorlar, ancak son araştırmalar atmosferdeki sera gazı seviyelerinin önemli bir rol oynadığını öne sürdü.
Örneğin, Almanya'daki Potsdam İklim Etki Araştırmaları Enstitüsü'nün (PIK) bilim adamları geçmiş buz çağlarının başlangıcının esas olarak karbondioksitteki azalmalar tarafından tetiklendiğini ve atmosferdeki karbondioksitin insan kaynaklı emisyonlara neden oldu, muhtemelen bir sonraki buzul çağının başlangıcını 100.000 yıla kadar bastırdı.
Bir açıklamada PIK'in direktörü ve bu çalışmalardan birinin ortak yazarı Hans Joachim Schellnhuber, "Gezegendeki başka hiçbir güç gibi, buz çağları küresel çevreyi şekillendirdi ve böylece insan uygarlığının gelişimini belirledi," dedi. Örneğin, bereketli toprağımızı bugünkü manzaraları yapan, buzulları ve nehirleri geride bırakarak, fiyortlar, moraller ve göller oluşturan son buzul çağına borçluyuz. Bu, gezegenin gelecekteki gelişimini belirler. "