氣候變遷阻擋了下一場冰河時期?科學家揭開地球冰河週期之謎
科學家們透過研究地球軌道與傾斜角度的變化,揭示了這些因素如何影響冰河時期的形成與消退。根據最新研究,過去80萬年間,地球傾斜角度的變化主導了巨型冰原的移動,並觸發了八次冰河時期的開始與結束。這項研究發現,地球傾斜角度與冰原形成之間存在「驚人的關聯性」。
研究團隊表示,若沒有人類活動導致的全球暖化,下一場冰河時期將在1萬1千年後正式來臨。英國卡地夫大學地球科學教授史蒂芬·巴克(Stephen Barker)指出:「根據預測,下一場冰河時期將在未來1萬年內開始。」然而,這一預測並未考慮到人類持續增加的溫室氣體排放,這些排放正導致地球溫度上升,甚至可能阻止冰河時期的發生。
冰河時期是指地球經歷極度寒冷的時期,大約每10萬年發生一次,期間巨型冰原覆蓋地球大片區域,持續數千年之久。冰河時期之間則被較溫暖的間冰期分隔,此時冰原會向兩極退縮。目前地球正處於間冰期,上一次冰河時期的巔峰約在2萬年前。
科學家們長期以來認為,地球相對於太陽的位置與角度會影響冰原的形成。1920年代,塞爾維亞科學家米盧廷·米蘭科維奇(Milutin Milankovitch)提出,地球軸向傾斜角度的微小變化以及地球軌道形狀的改變,可能觸發大規模的冰河事件。過去100年間,研究人員不斷測試這一理論。1976年的一項研究發現,地球的兩個引數——傾斜角(obliquity)與歲差(precession),分別影響冰原的擴張與消退,但這些引數的具體作用一直未能明確。
如今,巴克與其團隊終於釐清了這些引數的影響。地球軸線目前以23.5度的角度傾斜,影響著太陽能量在兩極的分佈。然而,地球軸線的傾斜角度會在大約4萬1千年的週期內自然變大或變小。此外,軸線也會像一個偏心的陀螺一樣搖擺,影響太陽能量在赤道地區夏季的分佈,這一週期約為2萬1千年。
研究人員透過分析過去80萬年間地球傾斜角與歲差的變化,並結合海洋沉積物中微型貝殼(forams)的資料,繪製出冰原擴張與消退的圖表。巴克解釋,這些貝殼中特定氧同位素的相對含量,揭示了冰原在生物存活時的擴張範圍。
研究結果顯示,冰原從兩極向赤道的擴張主要受傾斜角度的影響,而冰原從赤道向兩極的消退則更依賴於歲差。巴克表示:「根據地球上的位置,你會發現歲差或傾斜角的影響有所不同。」研究團隊將這些發現發表於2月27日的《科學》期刊。
基於這些資料,科學家們推測,若氣候僅按照自然週期變化,冰原將在約1萬至1萬1千年後開始擴張,並在接下來的8萬至9萬年內達到最大範圍,隨後再花1萬年退縮至兩極。然而,關於下一場冰河時期的時間點仍存在許多爭議,大多數專家認為,人類活動導致的全球暖化正在幹擾這些自然週期。
巴克強調:「如果二氧化碳濃度持續居高不下,新的冰河時期將不會到來。」但他也警告,這並不意味著讓地球變暖是個好主意。這項研究的目的是描繪出未來1萬至2萬年間,若沒有人類活動影響,氣候將如何變化,從而提供人類對地球長期影響的評估。