Земля постійно змінюється під впливом вогню та льоду, і це не в поетичному сенсі.

Ці фізичні сили формують поверхню нашої планети через вогняні виверження або невпинний рух льодовиків.

З холодного боку Земля пережила щонайменше п'ять льодовикових періодів, включаючи деякі потенційні епізоди «снігового» або «слюзового» періоду, якщо заглибитися в глибокий час.

Насправді, ми зараз знаходимося в геологічному льодовиковому періоді, але в даний момент перебуваємо в більш теплому міжльодовиковому періоді, який почався приблизно 11 700 років тому, коли багато пухнастих мегафауни почали вимерти.

Ці теплі періоди чергуються з холоднішими, льодовими періодами, які містять великі льодовики – те, що ми звикли називати «льодовиковими періодами» і асоціюємо з шершаками мамонтами та мерзлими печерними мешканцями, які згрібаються біля бідних вогнищ.

Насправді, наступний з цих льодовикових періодів, можливо, вже почався близько 2000 років тому, але був перерваний зміною клімату, викликаною людиною, згідно з новим дослідженням, опублікованим у журналі Science.

«Все тільки починалося, все було нормально, наступна льодовикова епоха мала статися – і раптом вона зупинилася», – говорить Ніколас Янг, геохімік з Колумбійського університету та перший автор дослідження.

Дослідження зосередилося на Лаврентійському льодовиковому щиті (LIS), найбільшій такій структурі Плейстоцену, яка покривала велику частину північних США та Канади приблизно з 95 000 до 20 000 років тому.

На максимальному рівні він простягався від Арктичного кола до Іллінойсу, покриваючи ці давні землі до 3 кілометрів льоду.

Його загальний обсяг льоду міг бути еквівалентом приблизно 80 метрів зміни рівня моря.

LIS перетворився на величний Льодовиковий капітал Барнса (BIC), маленьке, але все ще живе серце цілої льодовикової епохи, стверджують дослідники.

Щоб дійти до цього висновку, дослідники створили хронологію льодовикового капіталу, використовуючи два основні напрямки in-situ доказів, заснованих на атомних методах датування.

Вони зосередилися на різних типах порід, щоб оцінити співвідношення космогенного берилію-10, ізотопу (атомного варіанту) елемента берилію. Він утворюється, коли космічне випромінювання від величезних вибухаючих зірок вдаряє в нашу планету.

Вони також проаналізували давно мертву рослинність, яка була виявлена, коли BIC відступав, щоб виміряти співвідношення вуглецю-14, безпечного радіоактивного вуглецю з передбачуваною швидкістю розпаду.

Обидва ці вимірювання діють як наземні годинники. У породах накопичення берилію-10 зупиняється, коли наступаюча льодовикова епоха закриває камені від невидимого бомбардування Всесвіту. Накопичення відновлюється, коли камені відкриваються, коли лід відступає.

У рослинах годинник вуглецю починає працювати, коли вони закриті під наступаючим льодом, оскільки мертва рослинність більше не поглинає вуглець.

В цілому, дослідники склали чіткий ланцюг зміни клімату.

Найвищі температури нашого нинішнього міжльодовикового періоду, званого Голоценом, могли відбутися приблизно 11 000 до 10 000 років тому – принаймні в північних широтах – під впливом високої сонячної радіації через зміщення орбіти Землі, відомого як «цикли Міланковича».

Наступні тисячоліття принесли охолодження, але, дивно, LIS продовжував зменшуватися, оскільки його поверхня занадто опустилася, щоб продовжувати рости, залишаючи його в невідповідності з кліматом.

До 3600 років тому він зменшився до меншого, ніж сьогодні, і залишався на цьому мінімумі до приблизно 2000 років тому.

Лише близько 2000 років тому він почав розширюватися, що означає початок наступної льодовикової епохи.

Або, скоріше, початкову точку для потенційного льодовикового періоду, якби не вплив підвищення літніх температур, що почався в 1960-х роках, стверджують дослідники.

Вони повідомляють, що BIC досяг свого історичного максимуму приблизно в 1960 році. Потім, з його замороженим розумом, ймовірно, націленим на світове панування, антропогенне потепління зупинило його зростання, перевівши його в негативний масовий баланс, танучи швидше в теплі місяці, ніж він міг відновитися взимку.

З тих пір його втрати «можна майже повністю пояснити підвищенням літніх температур», які зменшують інші льодовики по всьому канадському Арктиці та Північному Атлантиці, стверджують дослідники, в результаті зростання викидів парникових газів, що триває з приблизно 1750 року.

Приблизно в цей час промислова революція почала значно забруднювати нашу атмосферу парниковими газами.

Це сталося якраз тоді, коли клімат переживав найхолодніше століття найхолоднішого, найнеприємнішого періоду в недавній історії, званого Малим льодовиковим періодом, з найхолоднішим епізодом, що тривав з 1780 по 1880 рік.

Але що з майбутнім? Моделі показують, що колишній LIS, або нинішній BIC, або якась майбутня комбінація цих двох термінів, зникне назавжди за нинішніх кліматичних умов.

«Це буде справжнє останнє залишок Лаврентійського льодовикового щита, що зникне назавжди», – підсумовує Янг.

«Те, що було надзвичайно природним і передбачуваним явищем, тепер зникло».

Дослідження було опубліковано в Science.