Immagina lo skyline di Chicago. Ora immaginalo sotto quasi 2 miglia (3 chilometri) di ghiaccio. Ecco come appariva il paesaggio al culmine dell'ultima era glaciale.
Nell'ambito della recente storia geologica della Terra, questa non sarebbe stata una vista così insolita. Negli ultimi 2,6 milioni di anni (o ciò che è noto come il periodo quaternario), il pianeta ha subito più di 50 ere glaciali, con periodi interglaciali più caldi nel mezzo.
Ma cosa causa l'espansione periodica delle calotte glaciali e dei ghiacciai? Le ere glaciali sono guidate da un insieme complesso e interconnesso di fattori, che coinvolge la posizione della Terra nel sistema solare e altre influenze locali, come i livelli di anidride carbonica. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire come funziona questo sistema, soprattutto perché i cambiamenti climatici causati dall'uomo potrebbero aver interrotto permanentemente il ciclo.
Solo alcuni secoli fa gli scienziati hanno iniziato a riconoscere i suggerimenti di congelamenti profondi del passato. A metà del XIX secolo, il naturalista svizzero-americano Louis Agassiz documentò i segni che i ghiacciai avevano lasciato sulla Terra, come rocce fuori posto e gigantesche pile di detriti, conosciute come morene, che sospettava fossero trasportate da antichi ghiacciai e spinto per lunghe distanze.
Alla fine del diciannovesimo secolo, gli scienziati avevano nominato quattro ere glaciali verificatesi durante l'epoca del pleistocene, che durò da circa 2,6 milioni di anni fa a circa 11.700 anni fa. Solo decenni dopo, tuttavia, i ricercatori hanno capito che questi periodi freddi venivano con molta più regolarità.
Un importante passo avanti nella comprensione dei cicli dell'era glaciale avvenne negli anni '40, quando l'astrofisico serbo Milutin Milankovitch propose ciò che divenne noto come i cicli di Milankovitch, intuizioni sul movimento terrestre che ancora oggi vengono utilizzate per spiegare le variazioni climatiche.
Milankovitch ha delineato tre modi in cui l'orbita terrestre varia rispetto al sole, Mark Maslin, professore di paleoclimatologia all'University College di Londra, ha detto a Live Science. Questi fattori determinano quanta radiazione solare (in altre parole, calore) raggiunge il pianeta.
Innanzitutto, c'è la forma eccentrica dell'orbita terrestre attorno al sole, che varia da quasi circolare a ellittica su un ciclo di 96.000 anni. "Il motivo per cui ha quel rigonfiamento è perché Giove, che è il 4% della massa del nostro sistema solare, ha un forte effetto gravitazionale, che sposta l'orbita terrestre fuori e poi indietro", ha spiegato Maslin.
In secondo luogo, c'è l'inclinazione della Terra, che è la ragione per cui abbiamo stagioni. L'asse inclinato della rotazione terrestre significa che un emisfero si inclina sempre lontano dal sole (causando l'inverno) mentre l'altro si inclina verso il sole (causando l'estate). L'angolo di questa inclinazione varia su un ciclo di circa 41.000 anni, il che cambia quanto siano estreme le stagioni, ha detto Maslin. "Se è più eretto, ovviamente le estati saranno meno calde e l'inverno sarà un po 'meno freddo."
Terzo, c'è l'ondulazione dell'asse inclinato della Terra, che si muove come se fosse una trottola. "Quello che succede è che il momento angolare della Terra che gira e gira molto velocemente una volta al giorno fa oscillare anche l'asse", ha detto Maslin. Tale oscillazione si verifica su un ciclo di 20.000 anni.
Milankovitch ha identificato che le condizioni orbitali per le estati fresche erano particolarmente importanti precursori delle ere glaciali. "Avrai sempre del ghiaccio in inverno", ha detto Maslin. "Per costruire un'era glaciale, devi avere un po 'di quel ghiaccio sopravvivere per tutta l'estate."
Ma, per passare all'era glaciale, i fenomeni orbitali da soli non sono sufficienti. La vera causa di un'era glaciale è il feedback fondamentale nel sistema climatico, ha detto Maslin. Gli scienziati stanno ancora prendendo in considerazione il modo in cui vari fattori ambientali influenzano la glaciazione e la deglaciazione, ma recenti ricerche hanno suggerito che i livelli di gas serra nell'atmosfera svolgono un ruolo importante.
Ad esempio, gli scienziati dell'Istituto Potsdam per la ricerca sull'impatto climatico (PIK) in Germania hanno dimostrato che l'insorgenza delle ere glaciali passate è stata innescata principalmente dalla diminuzione dell'anidride carbonica e dal drammatico aumento dell'anidride carbonica nell'atmosfera, a causa dell'essere umano ha causato emissioni, ha probabilmente represso l'inizio della prossima era glaciale per un massimo di 100.000 anni.
"Come nessun'altra forza del pianeta, le ere glaciali hanno plasmato l'ambiente globale e quindi determinato lo sviluppo della civiltà umana", ha dichiarato Hans Joachim Schellnhuber, allora direttore di PIK e coautore di uno di questi studi. nel 2016. "Ad esempio, dobbiamo il nostro terreno fertile all'ultima era glaciale che ha anche scolpito i paesaggi di oggi, lasciando indietro ghiacciai e fiumi, formando fiordi, morene e laghi. Tuttavia, oggi è l'umanità con le sue emissioni dalla combustione di combustibili fossili che determina il futuro sviluppo del pianeta ".
