رازهای نهفته در بستر اقیانوس: چگونه شیب زمین بر عصرهای یخبندان تأثیر می‌گذارد

استفان بارکر، نویسنده ارشد این پژوهش، اعلام کرد که مطالعه جدید، ارتباط قابل‌توجهی بین شیب زمین و تشکیل ورقه‌های یخی نشان می‌دهد. بر اساس این یافته‌ها، محققان پیش‌بینی کرده‌اند که اگر گرمایش جهانی ناشی از فعالیت‌های انسانی اتفاق نمی‌افتاد، عصر یخبندان بعدی تا ۱۱۰۰۰ سال آینده به وقوع می‌پیوست.

بارکر، استاد علوم زمین در دانشگاه کاردیف بریتانیا، به لایو ساینس گفت: پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که عصر یخبندان بعدی طی ۱۰۰۰۰ سال آینده آغاز می‌شود. اما این پیش‌بینی‌ها تأثیر انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از فعالیت‌های انسانی را در نظر نمی‌گیرد،( انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌تواند زمین را به قدری گرم کند که از وقوع عصر یخبندان جلوگیری کند.)

عصرهای یخبندان، دوره‌های بسیار سردی هستند که تقریباً هر ۱۰۰۰۰۰ سال یک‌بار اتفاق می‌افتند و بخش‌های زیادی از سیاره را با صفحات یخی عظیم می‌پوشانند. این دوره‌ها با دوره‌های بین‌یخبندان گرم‌تر جدا می‌شوند، زمانی که صفحات یخی به سمت قطب‌ها عقب‌نشینی می‌کنند. زمین هم‌اکنون در یک دوره بین‌یخبندان قرار دارد و آخرین دوره یخبندان حدود ۲۰۰۰۰ سال پیش به اوج خود رسید.

تغییرات محوری و مداری

براساس نظریه‌های اخیر دانشمندان، موقعیت و زاویه زمین نسبت به خورشید بر تشکیل لایه‌های یخی تأثیر می‌گذارد. در اوایل دهه ۱۹۲۰، میلوتین میلانکوویچ، دانشمند صرب، پیشنهاد کرد که تغییرات جزئی در شیب محوری و شکل مدار زمین می‌تواند منجر به رویدادهای یخبندان عظیم شود.

در ۱۰۰ سال گذشته، محققان به آزمایش نظریه میلانکوویچ پرداخته‌اند. مطالعه‌ای در سال ۱۹۷۶ برخی شواهد زمین‌شناسی‌ ارائه داد که نشان می‌داد دو پارامتر انحراف و تغییرات مداری، در شکل‌گیری و تجزیه ورقه‌های یخی نقش دارند. اما نقش دقیق هر پارامتر همچنان نامشخص باقی ماند.
 

نتایج جدید:

بارکر و همکارانش اکنون اثرات این پارامترها را به‌طور دقیق بررسی کرده‌اند. محور زمین در حال حاضر با زاویه ۲۳.۵ درجه از عمودی کج شده است، که بر میزان انرژی خورشیدی دریافتی توسط قطب‌ها تأثیر می‌گذارد. شیب محور زمین در چرخه‌ای ۴۱۰۰۰ ساله تغییر می‌کند و محور زمین همچون یک فرفره به‌دور خود می‌چرخد، که بر انرژی خورشیدی دریافتی نواحی استوایی در دوره‌های ۲۱۰۰۰ ساله تأثیر دارد.

در این مطالعه، محققان تغییرات شناخته‌شده در انحراف و تغییرات مداری را در ۸۰۰۰۰۰ سال گذشته تحلیل کردند. آنها با استفاده از داده‌های موجود از پوسته‌های میکروسکوپی در هسته‌های رسوبی اقیانوس، گسترش و عقب‌نشینی ورقه‌های یخی را بررسی کردند. بارکر توضیح می‌دهد که فراوانی نسبی انواع خاصی از اکسیژن در این پوسته‌ها نشان‌دهنده گستره ورقه‌های یخی در زمان‌های گذشته است.

نتایج این تحقیقات به قدری شگفت‌آور بود که محققان با ترکیب داده‌ها توانستند الگوی مشخصی از رابطه بین انحراف و تغییر جهت محور و مدت زمان تجزیه ورقه‌های یخی را کشف کنند.
 

به زبان ساده، انبساط ورقه یخی از قطب‌ها به سمت استوا تحت تأثیر انحراف است و عقب‌نشینی آن‌ها به تغییر جهت محور بستگی دارد. این نتایج در مطالعه‌ای که در مجله Science منتشر شد، افشا شدند.

بارکر گفت که این نتایج نشان می‌دهند چگونه انحراف و تغییر جهت محور بر میزان نور خورشید دریافتی مناطق قطبی و استوایی تأثیر می‌گذارند. وی خاطر نشان می‌کند که بسته به محل جغرافیایی، تأثیر تقدم یا انحراف بیشتر نمایان می‌شود.

نقشه‌های به‌دست‌آمده به قدری دقیق بودند که محققان توانستند بر اساس چرخه‌های طبیعی، زمان‌بندی عصر یخبندان بعدی را پیش‌بینی کنند. اگر تغییرات آب و هوا تنها تحت تأثیر چرخه‌های طبیعی بود، ورقه‌های یخی احتمالاً در ۱۰۰۰۰ تا ۱۱۰۰۰ سال آینده شروع به گسترش می‌کنند و در ۸۰۰۰۰ تا ۹۰۰۰۰ سال آینده به حداکثر میزان خود می‌رسند. سپس، در حدود ۱۰۰۰۰ سال دیگر، به سمت قطب‌ها عقب‌نشینی می‌کنند.

بارکر اشاره کرد که گرمایش جهانی ناشی از فعالیت‌های انسانی، این چرخه‌ها را مختل کرده و از وقوع عصر یخبندان بعدی جلوگیری می‌کند. وی تأکید می‌کند که این بدان معنا نیست که افزایش انتشار دی‌اکسیدکربن خوب است. هدف اصلی این مطالعه، ایجاد تصویری بلندمدت از تأثیرات احتمالی انسان بر آب و هوا است و نتایج آن می‌تواند به تخمین تأثیرات بشر در آینده کمک کند.