Een eenvoudige regel kan nauwkeurig voorspellen wanneer het klimaat op aarde opwarmt na een ijstijd, volgens nieuw onderzoek onder leiding van UCL.

In een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Natuur , onderzoekers van de UCL (University College London), De Universiteit van Cambridge en de Universiteit van Leuven hebben bestaande ideeën gecombineerd om het probleem op te lossen waarvan zonne-energiepieken in de afgelopen 2,6 miljoen jaar hebben geleid tot het smelten van de ijskappen en het begin van een warme periode.

Tijdens deze pauze, Het klimaat op aarde wisselde tussen koude (glaciale) en warme (interglaciale) perioden. In de koude tijden, ijskappen rukten op over grote delen van Noord-Amerika en Noord-Europa. In de warme periodes zoals vandaag, de ijskappen trokken zich volledig terug.

Het is al lang bekend dat deze cycli werden versneld door astronomische veranderingen in de baan van de aarde om de zon en in de helling van haar as, die de hoeveelheid zonne-energie veranderen die beschikbaar is om ijs te smelten op hoge noordelijke breedtegraden in de zomer.

Echter, van de 110 inkomende zonne-energiepieken (ongeveer elke 21, 000 jaar) leidden slechts 50 tot het volledig smelten van de ijskappen. Het vinden van een manier om de astronomische veranderingen te vertalen in de volgorde van interglacialen is tot nu toe ongrijpbaar gebleken.

Professor Chronis Tzedakis (UCL Geografie) zei:"Het basisidee is dat er een drempel is voor de hoeveelheid energie die in de zomer hoge noordelijke breedtegraden bereikt. Boven die drempel, het ijs trekt zich volledig terug en we komen in een interglaciaal."

Van 2,6 tot 1 miljoen jaar geleden, de drempel werd ongeveer elke 41 bereikt, 000 jaar, en dit voorspelt bijna perfect wanneer interglacialen begonnen en de ijskappen verdwenen. Professor Eric Wolff (Universiteit van Cambridge) zei:"Simpel gezegd, elke tweede zonne-energiepiek treedt op wanneer de aardas meer schuin staat, het verhogen van de totale energie op hoge breedtegraden boven de drempel."

Ergens ongeveer een miljoen jaar geleden, de drempel steeg, zodat de ijskappen langer dan 41 bleven groeien, 000 jaar. Echter, als een ijstijd langer wordt, ijskappen worden groter, maar ook onstabieler.

De onderzoekers combineerden deze waarnemingen tot een eenvoudig model, met alleen zonne-energie en wachttijd sinds het vorige interglaciaal, die in staat was om alle interglaciale aanvangen van de laatste miljoen jaar te voorspellen, komt ongeveer elke 100 voor, 000 jaar.

Dr. Takahito Mitsui (Universiteit van Leuven) zei:"De volgende stap is om te begrijpen waarom de energiedrempel ongeveer een miljoen jaar geleden steeg - een idee is dat dit te wijten was aan een afname van de CO2-concentratie, en dit moet worden getest."

De resultaten verklaren waarom we de afgelopen 11 jaar in een warme periode zijn geweest, 000 jaar:ondanks de zwakke toename van zonne-energie, ijskappen trokken zich volledig terug tijdens ons huidige interglaciaal vanwege de zeer lange wachttijd sinds het vorige interglaciaal en de geaccumuleerde instabiliteit van ijskappen.

Intrigerend, de onderzoekers ontdekten dat de hoeveelheid energie soms heel dicht bij de drempel lag, zodat sommige interglacialen net werden afgebroken, terwijl anderen het net gehaald hebben. "De drempel werd net 50 gemist, 000 jaar geleden. Als het niet gemist was, dan hadden we de laatste 11 geen interglaciaal gehad, 000 jaar", voegde professor Michel Crucifix (Universiteit van Leuven) eraan toe.

Echter, statistische analyse laat zien dat de opeenvolging van interglacialen niet chaotisch is:de opeenvolging die is opgetreden is er een uit een zeer kleine reeks mogelijkheden. "Orde vinden in wat eruit kan zien als onvoorspelbare schommelingen in het klimaat is esthetisch best aangenaam", zei professor Tzedakis.