Наиболее загадочной частью проблемы остаются ледниковые циклы, протяженностью в 100 тысяч лет, которые характеризуют климат за последний миллион лет. Специалисты до сих пор не могут установить, что именно вызывает изменения в ледниковом режиме — прецессия, наклон оси или оба этих фактора.
Исследователи из различных стран, возглавляемые Стивеном Баркером из Университета Кардиффа (Великобритания), применили иной подход для решения «проблемы 100000 лет». Они исходили из того, что прецессия и наклон земной оси выполняют разные функции в процессе отступления ледников. Если это так, то смещение фаз относительно друг друга отразится на графиках оледенений и межледниковий. Статья на эту тему опубликована в журнале Science.
Данные о температуре океана в доисторические эпохи ученые извлекают из раковин мелких организмов — фораминифер. В этих раковинах накапливается и сохраняется на протяжении миллионов лет тяжелый изотоп кислорода — 18O. Чем выше температура океана, тем больше изотопа присутствует в раковинах. Авторы исследования проанализировали колебания кислорода-18 по трем независимым датасетам за последние 800 тысяч лет. На полученные графики они наложили графики фаз наклона земной оси и прецессии.
Пики на графиках 18O выявили ключевые моменты в ледниковых периодах — когда ледники активно отступали. Это совпадало с пиками фаз прецессий (минимумами) и наклона оси. При этом, первый фактор оказался главным для начала отступления ледника, а второй имеет более значительное влияние на климат межледниковья и инициирует новое оледенение. Также было установлено, что завершение ледникового периода происходит после уменьшения эксцентриситета земной орбиты.
Таким образом, исследователи продемонстрировали, что начало и завершение ледниковых периодов в плейстоцене не являются случайными, а зависят от трех орбитальных факторов. Им удалось разделить вклад каждого из этих факторов.
Новая модель позволила ученым предсказать начало следующей ледниковой эпохи. Анализ динамики уровня изотопа 18O показал, что он продолжает снижаться, что указывает на приближение похолодания. Однако, будет ли достигнут минимум, остается неизвестным. Согласно прогнозам, следующее обледенение (после фазы снижения наклона оси до минимума) произойдет в течение ближайших 11 тысяч лет. Авторы исследования в комментариях для СМИ отметили, что все эти закономерности могут привести к следующей ледниковой эпохе только в естественных условиях, то есть без влияния глобального потепления, вызванного человеком.