דמיין את קו הרקיע של שיקגו. עכשיו דמיין אותו תחת כמעט 2 מייל (3 ק"מ) של קרח. כך נראה הנוף בשיא עידן הקרח האחרון.
בתחום ההיסטוריה הגאולוגית האחרונה של כדור הארץ, זה לא היה יכול להיות מראה כה יוצא דופן. בשנת 2.6 מיליון השנים האחרונות (או מה שמכונה התקופה הרביעית), כדור הארץ עבר יותר מ 50 עידני קרח, עם תקופות בין גזעיות חמות יותר בין לבין.
אך מה גורם ליריעות קרח וקרחונים להתרחב מדי פעם? עידן הקרח מונע על ידי מערך גורמים מורכב, המחובר זה לזה, המערבים את מיקום כדור הארץ במערכת השמש והשפעות מקומיות נוספות, כמו רמות פחמן דו חמצני. מדענים עדיין מנסים להבין כיצד מערכת זו עובדת, במיוחד מכיוון ששינוי האקלים שנגרם על ידי האדם עלול לשבור את המחזור לצמיתות.
רק לפני כמה מאות שנים החלו המדענים לזהות רמזים להקפאות עמוקות בעבר. באמצע המאה ה -19 תיעד הטבע הטבעי השוויצרי-אמריקאי לואי אגסיז את הסימנים שהשאירו קרחונים על כדור הארץ, כמו סלעים מחוץ למקום וערמות פסולת ענקיות, המכונות מוריינים, שהוא חשד שקרחונים קדומים נשאו ו נדחק למרחקים ארוכים.
בסוף המאה ה -19, מדענים כינו ארבע עידני קרח שהתרחשו במהלך תקופת הפליסטוקן, שנמשכה לפני כ -2.6 מיליון שנים עד לפני 11,700 שנה. אולם רק לאחר עשרות שנים הבינו החוקרים שהתקופות הקרות הללו הגיעו עם הרבה יותר סדירות.
פריצת דרך משמעותית בהבנת מחזורי עידן הקרח הגיעה בשנות הארבעים, כאשר האסטרופיזיקאי הסרבי מילוטין מילנקוביץ 'הציע את מה שנודע כמחזורי מילנקוביץ', תובנות לתנועת כדור הארץ שעדיין משמשות כדי להסביר את השונות באקלים כיום.
מילנקוביץ 'תיאר שלוש דרכים עיקריות מסלול כדור הארץ משתנה ביחס לשמש, אמר מארק מסלין, פרופסור לפליוקלימטולוגיה באוניברסיטת קולג' בלונדון, ל- Live Science. גורמים אלה קובעים כמה קרינת השמש (במילים אחרות, חום) מגיעה לכוכב הלכת.
ראשית, יש את הצורה התמהונית של מסלול כדור הארץ סביב השמש, המשתנה כמעט מעגלי לאליפטי במחזור של 96,000 שנה. "הסיבה שבגללה יש את הבליטה הזו היא מכיוון שיופיטר, המהווה 4% מהמסה של מערכת השמש שלנו, יש השפעה כבידה חזקה, שמעבירה את מסלול כדור הארץ החוצה ואז חזרה", הסביר מסלין.
שנית, יש את הטיה של כדור הארץ, וזו הסיבה שיש לנו עונות השנה. ציר ההטיה של סיבוב כדור הארץ פירושו שהמיספרה האחת תמיד נשענת מהשמש (גורמת לחורף) ואילו השנייה נוטה לעבר השמש (גורמת לקיץ). זווית ההטיה הזו משתנה על מחזור של כ- 41,000 שנה, מה שמשנה עד כמה הקיצוניות בעונות השנה, אמר מסלין. "אם הוא זקוף יותר, אז כמובן שהקיץ יהיה פחות חם והחורף יהיה קצת פחות קר."
שלישית, יש את הנדנדה של ציר ההטיה של כדור הארץ, שזז כאילו הוא ראש מסתובב. "מה שקורה הוא שהתנופה הזוויתית של כדור הארץ מסתובבת סביב כל יום במהירות רבה פעם ביום גורמת לציר להתנדנד גם כן", אמר מסלין. הנדנדה הזו מתרחשת במחזור של 20,000 שנה.
מילנקוביץ 'זיהה כי תנאי מסלול לקיץ קריר היו מקדימים חשובים במיוחד לתקופות הקרח. "תמיד יהיה לך קרח בחורף," אמר מסלין. "כדי לבנות עידן קרח אתה צריך שכמה מהקרח הזה ישרוד לאורך הקיץ."
אבל, למעבר לתקופת קרח, תופעות מסלוליות בלבד אינן מספיקות. הסיבה למעשה לתקופת קרח היא המשוב הבסיסי במערכת האקלים, אמר מסלין. מדענים עדיין מתגרים כיצד גורמים סביבתיים שונים משפיעים על קרחון ושפלות, אולם מחקרים שנעשו לאחרונה הצביעו על כך שרמות גזי החממה באטמוספרה ממלאות תפקיד חשוב.
לדוגמה, מדענים ממכון פוטסדאם לחקר השפעות האקלים (PIK) בגרמניה הראו שההתחלה של עידן הקרח בעבר נוצרה בעיקר כתוצאה מירידות בפחמן הדו-חמצני והעלייה הדרמטית של הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה בגלל האנושות- גרם לפליטות, ככל הנראה דיכא את תחילתו של עידן הקרח הבא במשך עד 100,000 שנה.
בהצהרתו של האנס יואכים שלנבר, דאז מנהל PIK וסופר משותף של אחד מהמחקרים, אמר כי "כמו שום כוח אחר על כדור הארץ, עידן הקרח עיצב את הסביבה הגלובלית ובכך קבע את התפתחותה של התרבות האנושית. בשנת 2016. "למשל, אנו חייבים את אדמתנו הפורית לתקופת הקרח האחרונה שהפילה גם היא את נופיה של ימינו, והשאירה אחריה קרחונים ונהרות, ויוצרים פיורדים, מוריינים ואגמים. עם זאת, כיום היא אנושית עם פליטתה משריפת דלקים מאובנים. שקובע את ההתפתחות העתידית של כדור הארץ. "
