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Uma equipe de pesquisa, composta por climatologistas e um astrônomo, usou um modelo de computador aprimorado para reproduzir o ciclo das eras glaciais (períodos glaciais) de 1,6 a 1,2 milhão de anos atrás. Os resultados mostram que o ciclo glacial foi impulsionado principalmente por forças astronômicas de uma maneira bem diferente do que funciona na era moderna. Esses resultados nos ajudarão a entender melhor o passado, presente e futuro das camadas de gelo e do clima da Terra.
A órbita da Terra em torno do Sol e a orientação de seu eixo de rotação mudam lentamente ao longo do tempo, devido à força da gravidade do Sol, da Lua e de outros planetas. Essas forças astronômicas afetam o meio ambiente na Terra devido às mudanças na distribuição da luz solar e ao contraste entre as estações. Em particular, as camadas de gelo são sensíveis a essas forças externas, resultando em um ciclo entre períodos glaciais e interglaciais.
O atual ciclo glacial-interglacial tem um período de cerca de 100.000 anos. No entanto, o ciclo glacial no início do Pleistoceno (cerca de 800.000 anos atrás) mudou mais rapidamente, com um ciclo de cerca de 40.000 anos. Acredita-se que forças externas astronômicas sejam responsáveis por essa mudança, mas os detalhes do mecanismo não foram compreendidos. Nos últimos anos, tornou-se possível investigar com mais detalhes o papel das forças astronômicas por meio do refinamento de dados geológicos e do desenvolvimento de pesquisas teóricas.
Uma equipe liderada por Yasuto Watanabe, da Universidade de Tóquio, concentrou-se no início da época do Pleistoceno, de 1,6 a 1,2 milhão de anos atrás, usando um modelo de computador climático aprimorado. Forças astronômicas baseadas na teoria moderna de ponta são consideradas nessas simulações. As grandes simulações numéricas neste estudo reproduzem bem o ciclo glacial de 40.000 anos do início do Pleistoceno, conforme indicado pelos dados do registro geológico.
A partir da análise desses resultados de simulação, a equipe identificou três fatos sobre os mecanismos pelos quais as forças astronômicas causaram mudanças no clima naquela época. (1) O ciclo glacial é determinado por pequenas diferenças na amplitude de variação da orientação do eixo de rotação e da órbita da Terra. (2) O momento da deglaciação é determinado principalmente pela posição do solstício de verão em sua órbita, que está no periélio, não apenas pelo efeito da mudança periódica da inclinação do eixo da Terra. (3) O momento da mudança na orientação do eixo de rotação e a posição do solstício de verão em sua órbita determinam a duração do período interglacial.
“À medida que evidências geológicas de tempos mais antigos vêm à tona, fica claro que a Terra tinha um regime climático diferente do que tem hoje. Devemos ter uma compreensão diferente do papel do forçamento astronômico no passado distante”, diz Takashi Ito, da o Observatório Astronômico Nacional do Japão, membro dessa equipe de pesquisa que liderou a discussão sobre forças externas astronômicas. “As simulações numéricas realizadas neste estudo não apenas reproduzem bem o ciclo glacial-interglacial do Pleistoceno, mas também explicam com sucesso os efeitos complexos de como o forçamento astronômico impulsionou o ciclo naquela época. Podemos considerar este trabalho como um ponto de partida para o estudo de ciclos glaciais além da Terra atual.”
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