تحقیقات جدید نشان میدهد که تغییرات در تمایل زمین نسبت به خورشید، حرکت ورقههای یخ عظیم در ۸۰۰,۰۰۰ سال گذشته را هدایت کرده است و آغاز و پایان هشت دوره یخدورهای را تحریک کرده است. بر اساس این تحقیق، محققان تخمین زدهاند که دوره یخدورهای بعدی در ۱۱,۰۰۰ سال آینده آغاز خواهد شد، مگر اینکه گرمایش جهانی ناشی از فعالیتهای انسانی مانع آن شود.
استفن بارکر، نویسنده اصلی این تحقیق، گفت: «پیشبینی این است که دوره یخدورهای بعدی در ۱۰,۰۰۰ سال آینده آغاز خواهد شد.» اما او اشاره کرد که این نتیجه تأثیری از انتشار گازهای گلخانهای که باعث گرمای بیشتر کره زمین میشود، نداشته است.
دورههای یخدورهای یا دورانهای یخبندی، دورههای بسیار سردی هستند که تقریباً هر ۱۰۰,۰۰۰ سال یکبار رخ میدهند و بخش زیادی از سیاره را برای هزاران سال با ورقههای یخ عظیم پوشش میدهند. این دورانها توسط دورههای میاندوران گرمتر، زمانی که ورقههای یخ به سمت قطبها عقب میروند، از هم جدا میشوند. در حال حاضر زمین در یک دوره میاندوران است و آخرین دوره یخدورهای تقریباً ۲۰,۰۰۰ سال پیش به اوج خود رسید.
کاوش در دنیای تمایل و لرزش: ارتباطات و اثرات آنها
دانشمندان قبلاً پیشنهاد کردهاند که موقعیت و زاویه زمین نسبت به خورشید بر شکلگیری ورقههای یخ تأثیر میگذارد. در اوایل دهه 1298، دانشمند صربستانی، میلو틴 میلانکوویچ، پیشنهاد کرد که تغییرات جزئی در تمایل محور زمین و شکل مدار زمین میتواند رویدادهای یخبندی عظیمی را به وجود آورد. محققان در طول ۱۰۰ سال گذشته نظریه میلانکوویچ را آزمایش کردهاند. بهویژه، یک مطالعه در سال 1354 شواهد زمینشناسی نشان داد که دو پارامتر زمین – تمایل و پیشرفت (یا تغییرات در تمایل محور زمین و نحوه لرزش محور آن به دور خود) – نقش مهمی در افزایش و کاهش ورقههای یخ ایفا میکنند. اما نقش دقیق هر یک از این پارامترها همچنان نامشخص باقی مانده بود.
اکنون، بارکر و همکارانش میگویند که آنها بالاخره تأثیرات این پارامترها را باز کردهاند. محور زمین در حال حاضر در زاویه ۲۳.۵ درجه از عمود به دور خورشید متمایل است که تأثیر زیادی بر میزان تابش انرژی خورشیدی به هر یک از قطبها دارد. اما تمایل محور زمین بهطور طبیعی در یک چرخه که حدود ۴۱,۰۰۰ سال طول میکشد بزرگتر و کوچکتر میشود. همچنین محور زمین مانند یک یوغ چرخان در اطراف خود لرزش دارد که بر میزان انرژی خورشیدی که به مناطق استوایی در تابستان میرسد، تأثیر میگذارد و این دورهها حدود ۲۱,۰۰۰ سال طول میکشند.
برای این مطالعه، محققان تغییرات شناختهشده در تمایل و پیشرفت را در ۸۰۰,۰۰۰ سال گذشته ترسیم کردند. همچنین انبساط و بازگشت ورقههای یخ در این دوره را با استفاده از دادههای موجود از صدفهای میکروسکوپی به نام فورامها در هستههای رسوبی اقیانوس ترسیم کردند. فراوانی نسبی برخی از انواع اکسیژن در فورامها نشان میدهد که ورقههای یخ در زمان حیات این موجودات چه مقدار گسترش یافته بودند.
نتایج حاصل از ترکیب این ترسیمها «لحظهای شگفتانگیز» بود، به گفته بارکر. او افزود: «ما این همبستگی شگفتانگیز را پیدا کردیم […] که نشان میدهد رابطه مستقیمی بین فاز تمایل و پیشرفت و مدت زمانی که طول میکشد ورقههای یخ از بین بروند، وجود دارد.»
بهطور ساده، انبساط ورقههای یخ از قطبها به سمت استوا بهطور مستقیم تحت تأثیر تمایل است. از طرف دیگر، عقبنشینی ورقههای یخ از استوا به سمت قطبها بیشتر وابسته به پیشرفت است. محققان یافتههای خود را در مطالعهای که روز پنجشنبه (9 اسفند) در مجله Science منتشر شد، فاش کردند.
نتایج احتمالاً غیرمنتظره نیستند، زیرا تمایل و پیشرفت تأثیر زیادی بر میزان تابش نور خورشید به قطبها و مناطق استوایی دارند. بارکر میگوید: «بسته به اینکه شما در کجا قرار دارید، تأثیر بیشتری را از پیشرفت یا تمایل مشاهده خواهید کرد.»
این ترسیمها آنقدر مرتب بودند که دانشمندان از دادهها برای تخمین زمان وقوع دوره یخدورهای بعدی استفاده کردند، اگر تغییرات اقلیمی فقط طبق چرخههای طبیعی پیش میرفت. بهگفته بارکر، تحقیقات بیشتری برای مشخص کردن زمان دقیق نیاز است، اما ورقههای یخ احتمالاً در حدود ۱۰,۰۰۰ تا ۱۱,۰۰۰ سال دیگر شروع به گسترش خواهند کرد و در ۸۰,۰۰۰ تا ۹۰,۰۰۰ سال بعد به حداکثر میزان خود خواهند رسید. سپس برای ۱۰,۰۰۰ سال دیگر به سمت قطبها عقب خواهند رفت.
بحث زیادی درباره زمانبندی یخبندان بعدی وجود دارد، اما بیشتر کارشناسان توافق دارند که انسانها این چرخهها را از طریق گرمایش جهانی مختل میکنند. بارکر گفت: «اگر میزان CO2 بالا بماند، یخبندان جدیدی نخواهیم داشت.» اما او هشدار داد که پختن کره زمین ایده خوبی نیست. «هدف از این مطالعه و تحقیقات آینده این است که تصویری از آنچه که اقلیم در ۱۰,۰۰۰ تا ۲۰,۰۰۰ سال آینده بدون تأثیر فعالیتهای انسانی خواهد کرد، بسازیم.»