באיזו תדירות קורים ימי קרח?

עידן הקרח האחרון הביא לעליית הממותה הצמרורית וההתרחבות העצומה של קרחונים, אבל זה רק אחד מרבים שצוננו את כדור הארץ לאורך ההיסטוריה של כדור הארץ בן 4.5 מיליארד השנים.

אז, באיזו תדירות קורים עידן הקרח, ומתי צפויה להתחיל בהקפאה הבאה?

התשובה לשאלה הראשונה תלויה בשאלה אם מדברים על עידני קרח גדולים או על עידני הקרח הקטנים המתרחשים באותה תקופות גדולות יותר. כדור הארץ עבר חמש עידני קרח גדולים, שחלקם נמשכו מאות מיליוני שנים. למעשה, כדור הארץ נמצא בעידן קרח גדול עכשיו, מה שמסביר מדוע לכוכב הלכת יש כובעי קרח קוטביים.

עידן הקרח הגדול מהווה כ -25 אחוז ממיליארד השנים האחרונות בכדור הארץ, אמר מייקל סנדסטרום, דוקטורנט בפליאוקלים באוניברסיטת קולומביה בניו יורק.

חמשת עידני הקרח העיקריים ברקורד הפליאו כוללים את הקרחון ההורוני (לפני כ -2.4 מיליארד עד 2.1 מיליארד שנה), הקרחון הקריוגני (לפני 720 מיליון עד 635 מיליון שנה), הקרחון האנדוני-סהרי (לפני 450 מיליון עד 420 מיליון שנה) , עידן הקרח המאוחר הפליוזואיק (לפני 335 מיליון עד 260 מיליון שנה) והקרחון הרביעוני (לפני 2.7 מיליון שנה עד היום).

בעידני הקרח הגדולים הללו יכולים להיות תקופות קרח קטנות יותר (נקראות קרחונים) ותקופות חמות יותר (נקראות בין-גזעיות) בתוכם. במהלך תחילת הקרחון הרביעוני, לפני כ -2.7 מיליון למיליון שנה, התקופות הקרחוניות הקרות הללו התרחשו כל 41,000 שנה. עם זאת, במהלך 800,000 השנים האחרונות, יריעות קרחוניות ענקיות הופיעו בתדירות נמוכה יותר - בערך כל 100,000 שנה, אמר סנדסטרום.

כך עובד מחזור 100,000 השנים: יריעות קרח גדלות כ- 90,000 שנה ואז לוקח כ- 10,000 שנים לקרוס בתקופות חמות יותר. לאחר מכן, התהליך חוזר על עצמו.

בהתחשב בעידן שעידן הקרח האחרון הסתיים לפני כ -11,700 שנה, האם זה לא הזמן שכדור הארץ יחזור להיות קפוא?

"אנחנו צריכים לפנות לעידן קרח אחר ברגע זה", אמר סנדסטרום ל- Live Science. אולם שני גורמים הקשורים למסלול כדור הארץ המשפיעים על היווצרות קרחונים ובין גזעי גלגלים נמצאים במצב כבוי. "זאת, יחד עם העובדה שאנו שואבים כל כך הרבה פחמן דו חמצני לאטמוספרה, ככל הנראה שאנחנו לא הולכים להיכנס לקרחון לפחות 100,000 שנה," אמר.

מה גורם לקרחון?

השערה שהעלתה האסטרונום הסרבי מילוטין מילנקוביץ '(גם אייית מילנקוביץ') מסבירה מדוע כדור הארץ מחזור פנימה ומחוצה לה קרחונים ובין גומיות.

ככל שכוכב הלכת מסובב את השמש, שלושה גורמים משפיעים על כמה אור השמש שהוא מקבל: הטיה שלו (שנעה בין 24.5 מעלות ל 22.1 מעלות במחזור של 41,000 שנה); האקסצנטריות שלה (הצורה המשתנה של מסלולו סביב השמש, הנעה בין מעגל קרוב לצורה סגלגלה); והמנדנדה שלו (נדנדה אחת מלאה, שנראית כמו טופ מסתובב לאט, קורה כל 19,000 עד 23,000 שנה), על פי מילנקוביץ '.

בשנת 1976, כתב ציון דרך בכתב העת Science סיפק עדויות לכך ששלושת הפרמטרים המסלוליים הללו הסבירו את מחזורי הקרחונים של כדור הארץ, אמר סנדסטרום.

"התיאוריה של מילנקוביץ 'היא כי מחזורי המסלול היו צפויים ועקביים מאוד לאורך כל הזמן", אמר סנדסטרום. "אם אתה נמצא בתקופת קרח, יהיה לך פחות או יותר קרח תלוי במחזורי מסלול אלה. אבל אם כדור הארץ חם מדי, הם בעצם לא יעשו כלום, לפחות מבחינת הגידול בקרח."

דבר אחד שיכול לחמם את כדור הארץ הוא גז כמו פחמן דו חמצני. במהלך 800,000 השנים האחרונות, רמות הפחמן הדו-חמצני נעו בין כ -170 חלקים למיליון ל- 280 עמודים לדקה (כלומר, מתוך מיליון מולקולות אוויר, 280 מהן הן מולקולות פחמן דו-חמצני). זה הבדל של רק כמאה עמודים לדקה בין קרחונים לגזרים, אמר סנדסטרום.

אולם רמות הפחמן הדו-חמצני כיום גבוהות בהרבה בהשוואה לתנודות שהיו בעבר. במאי 2016 רמות רמות הפחמן הדו-חמצני באנטארקטיקה הגיעו לרמה הגבוהה של 400 עמודים לדקה, לפי נתוני אקלים מרכז.

כדור הארץ היה חם בעבר. למשל, זה היה הרבה יותר חם בתקופת הדינוזאור. "הדבר המפחיד הוא כמה פחמן דו חמצני הכנסנו לפרק זמן כה קצר," אמר סנדסטרום.

ההשפעות ההתחממות של אותו דו תחמוצת הפחמן תהיינה השלכות גדולות, לדבריו, מכיוון שאפילו עלייה קטנה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ יכולה להוביל לשינויים דרסטיים, אמר. לדוגמה, כדור הארץ היה קר יותר בממוצע בתקופת הקרח האחרונה מכפי שהיה היום, אמר Sandstrom.

אם ההתחממות הגלובלית תגרום להתפשטות יריעות הקרח של גרינלנד וגם של אנטארקטיקה, האוקיינוסים יתנשאו לגובה של כ -60 מטרים יותר ממה שהם עכשיו, אמר סנדסטרום.

מה מוביל לעידני קרח גדולים?

הגורמים שגרמו לתקופות הקרח הארוכות, כמו הקרחון הרביעוני, פחות מובנים מאלו שהובילו לקרחונים, ציין סנדסטרום. אבל רעיון אחד הוא שירידה מסיבית ברמות הפחמן הדו-חמצני יכולה להוביל לטמפרטורות נמוכות יותר, אמר.

לדוגמה, על פי השערת מזג האוויר המרומם, כאשר טקטוניקת צלחות דחפה את רכסי ההרים, נחשף סלע חדש. הסלע הבלתי מוגן הזה התבלבל בקלות והתפרק, והוא ייפול לאוקיאנוסים, לוקח עימו פחמן דו חמצני.

סלעים אלה סיפקו רכיבים קריטיים שהאורגניזמים הימיים השתמשו בהם לבניית קונכיות הסידן-פחמתי שלהם. עם הזמן הוציאו הסלעים וגם את הקליפות פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה, אשר יחד עם כוחות אחרים סייעו להוריד את רמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, אמר סנדסטרום.