06/02/2025

Záhadná planeta: Proč nastávají doby ledové?

NovéTOP 10Zajímavosti

Je to trochu záhadné, zvláště, když se pustíme do diskuze o problémech způsobené lidmi

Představte si panorama velkoměsta. A nyní si ho představte pod téměř 3 kilometry ledu. Tak vypadala krajina na vrcholu poslední doby ledové. V rámci nedávné geologické historie Země by to nebyl tak neobvyklý pohled. Za posledních 2,6 milionu let, neboli takzvaným čtvrtohorním obdobím, prošla planeta více než 50 ledovými dobami, mezi nimiž byly teplejší doby meziledové, napsal server Livescience

Co však způsobuje periodické rozpínání ledovců? Doby ledové jsou řízeny složitým, vzájemně propojeným souborem faktorů, které zahrnují polohu Země ve sluneční soustavě a více lokálních vlivů, jako je hladina oxidu uhličitého. Vědci se stále snaží pochopit, jak tento systém funguje, zejména proto, že klimatická změna způsobená člověkem mohla tento cyklus trvale narušit. 

Teprve před několika staletími začali vědci rozpoznávat náznaky minulých hlubokých mrazů. V polovině 19. století švýcarsko-americký přírodovědec Louis Agassiz zdokumentoval stopy, které na Zemi zanechaly ledovce, jako jsou nemístné kameny a obří hromady trosek, známé jako morény, o nichž měl podezření, že je nesly a přesunuly starověké ledovce a tím je dotlačil na velké vzdálenosti. 

Do konce 19. století vědci pojmenovali čtyři doby ledové, které nastaly během epochy pleistocénu, která trvala přibližně před 2,6 miliony let až do doby před přibližně 11 700 lety. Až o desítky let později si ale badatelé uvědomili, že tato chladná období přicházejí s mnohem větší pravidelností.

Velký průlom v chápání cyklů doby ledové nastal ve 40. letech 20. století, kdy srbský astrofyzik Milutin Milankovitch navrhl to, co se stalo známým jako Milankovitchovy cykly, pohledy na pohyb Země, které se dodnes používají k vysvětlení klimatických změn. 

Milankovitch nastínil tři hlavní způsoby, jak se oběžná dráha Země mění s ohledem na Slunce, řekl pro Live Science Mark Maslin, profesor paleoklimatologie na Universitě College v Londýně. Tyto faktory určují, kolik slunečního záření (jinými slovy tepla) dopadá na planetu. 

Zaprvé, je to excentrický tvar oběžné dráhy Země kolem Slunce, který se v cyklu 96 000 let mění od téměř kruhového po eliptický. „Důvod, proč má tuto vybouleninu, je ten, že Jupiter, který tvoří 4 % hmotnosti naší sluneční soustavy, má silný gravitační efekt, který posouvá oběžnou dráhu Země ven a zpět,“ vysvětlil Maslin.

Zadruhé, je tu sklon Země, což je důvod, proč máme roční období. Nakloněná osa rotace Země znamená, že jedna polokoule je vždy nakloněna od Slunce (způsobuje zimu), zatímco druhá se naklání směrem ke slunci (způsobuje léto). Úhel tohoto sklonu se mění v cyklu asi 41 000 let, což mění, jak extrémní jsou roční období, řekl Maslin. „Pokud je [osa] více vzpřímená, pak samozřejmě budou léta méně teplá a zima bude o něco méně chladná.“ 

Zatřetí, je tu kývání nakloněné osy Země, která se pohybuje, jako by to byla káča. „Co se stane, je to, že úhlová hybnost Země, která se jednou za den velmi rychle otáčí dokola, způsobí, že se osa také kolísá,“ řekl Maslin. K tomuto kolísání dochází v cyklu 20 000 let.

Milankovitch zjistil, že orbitální podmínky pro chladná léta byly obzvláště důležitými předchůdci dob ledových. „V zimě budeš mít vždycky led,“ řekl Maslin. „Abyste vybudovali dobu ledovou, potřebujete, aby část toho ledu přežila přes léto.“

K přechodu do doby ledové však samotné orbitální jevy nestačí. Skutečná příčina doby ledové je základní zpětnou vazbou v klimatickém systému, řekl Maslin. Vědci si stále lámou hlavu nad tím, jak různé faktory životního prostředí ovlivňují zalednění a odlednění, ale nedávný výzkum naznačil, že důležitou roli hrají hladiny skleníkových plynů v atmosféře.

Například vědci z Postupimského institutu pro výzkum dopadů klimatu (PIK) v Německu prokázali, že nástup minulých dob ledových byl vyvolán hlavně poklesem oxidu uhličitého a že dramatický nárůst oxidu uhličitého v atmosféře v důsledku lidské činnosti způsobil emise, pravděpodobně potlačil nástup další doby ledové až za 100 000 let. 

„Jako žádná jiná síla na planetě, utvářely doby ledové globální životní prostředí, a tím určovaly vývoj lidské civilizace,“ uvedl v prohlášení Hans Joachim Schellnhuber, tehdejší ředitel PIK a spoluautor jedné z těchto studií v roce 2016. „Například za naši úrodnou půdu vděčíme poslední době ledové, která také vytvořila dnešní krajinu a nechala za sebou ledovce a řeky, vytvořila fjordy, morény a jezera. Dnes je to však lidstvo se svými emisemi ze spalování fosilních paliv, která určuje budoucí vývoj planety.“