Enkel regel forudsiger, hvornår en istid slutter

En simpel regel kan præcist forudsige, hvornår Jordens klima varmer ud af en istid, ifølge ny forskning ledet af UCL.

I en ny undersøgelse offentliggjort i dag i Natur , forskere fra UCL (University College London), University of Cambridge og University of Louvain har kombineret eksisterende ideer for at løse det problem, hvor solenergitoppe i de sidste 2,6 millioner år førte til issmeltningen og starten på en varm periode.

I løbet af dette interval, Jordens klima har skiftet mellem kolde (glaciale) og varme (interglaciale) perioder. I de kolde tider, iskapper avancerede over store dele af Nordamerika og Nordeuropa. I de varme perioder som i dag, iskapperne trak sig helt tilbage.

Det er længe blevet erkendt, at disse cyklusser blev tempoet af astronomiske ændringer i Jordens kredsløb omkring Solen og i hældningen af ​​dens akse, som ændrer mængden af ​​solenergi til rådighed til at smelte is på høje nordlige breddegrader om sommeren.

Imidlertid, af de 110 indkommende solenergitoppe (cirka hver 21., 000 år) kun 50 førte til fuldstændig smeltning af iskapperne. At finde en måde at oversætte de astronomiske ændringer til sekvensen af ​​mellemglacialer har tidligere vist sig at være undvigende.

Professor Chronis Tzedakis (UCL Geography) sagde:"Grundtanken er, at der er en tærskel for mængden af ​​energi, der når høje nordlige breddegrader om sommeren. Over denne tærskel, isen trækker sig helt tilbage, og vi går ind i en mellemglacial. "

Fra 2,6 til 1 million år siden, tærsklen blev nået omtrent hver 41, 000 år, og dette forudsiger næsten perfekt, da interglacials startede og iskapperne forsvandt. Professor Eric Wolff (University of Cambridge) sagde:"Kort sagt, hver anden solenergitoppe opstår, når Jordens akse er mere skrå, øge den samlede energi på høje breddegrader over tærsklen. "

Et eller andet sted for omkring en million år siden, tærsklen steg, så iskapperne blev ved med at vokse i længere tid end 41, 000 år. Imidlertid, som en glacial periode forlænges, iskapper bliver større, men også mere ustabil.

Forskerne kombinerede disse observationer til en simpel model, kun bruger solenergi og ventetid siden den forrige mellemistid, der var i stand til at forudsige alle de interglaciale begyndelser i de sidste millioner år, forekommer omtrent hver 100, 000 år.

Dr Takahito Mitsui (University of Louvain) sagde:"Det næste trin er at forstå, hvorfor energitærsklen steg for omkring en million år siden - en idé er, at dette skyldtes et fald i koncentrationen af ​​CO2, og dette skal testes. "

Resultaterne forklarer, hvorfor vi har været i en varm periode de sidste 11, 000 år:trods den svage stigning i solenergi, iskapper trak sig helt tilbage under vores nuværende interglacial på grund af den meget lange ventetid siden den tidligere interglacial og den akkumulerede ustabilitet af iskapper.

Spændende nok, forskerne fandt ud af, at energimængden undertiden var meget tæt på tærsklen, så nogle mellemglacialer bare blev afbrudt, mens andre bare klarede det. "Tærsklen var lige gået glip af 50, 000 år siden. Hvis det ikke var gået glip af, så havde vi ikke haft en interglacial i de sidste 11, 000 år "tilføjede professor Michel Crucifix (University of Louvain).

Imidlertid, statistisk analyse viser, at successionen af ​​interglacials ikke er kaotisk:den forekommende sekvens er en blandt et meget lille sæt muligheder. "At finde orden blandt, hvad der kan ligne uforudsigelige svingninger i klimaet, er æstetisk temmelig glædeligt," sagde professor Tzedakis.