Imaginez l'horizon de Chicago. Imaginez-le maintenant sous près de 3 kilomètres de glace. Voilà à quoi ressemblait le paysage au sommet de la dernière période glaciaire.
Dans le cadre de l'histoire géologique récente de la Terre, cela n'aurait pas été une vue aussi inhabituelle. Au cours des 2,6 derniers millions d'années (ou de ce que l'on appelle la période quaternaire), la planète a subi plus de 50 périodes glaciaires, avec des périodes interglaciaires plus chaudes entre les deux.
Mais qu'est-ce qui fait que les calottes glaciaires et les glaciers se dilatent périodiquement? Les périodes glaciaires sont motivées par un ensemble complexe de facteurs interconnectés, impliquant la position de la Terre dans le système solaire et des influences plus locales, comme les niveaux de dioxyde de carbone. Les scientifiques tentent toujours de comprendre comment ce système fonctionne, en particulier parce que le changement climatique d'origine humaine peut avoir définitivement rompu le cycle.
Il y a seulement quelques siècles, les scientifiques ont commencé à reconnaître des indices de gelés passés. Au milieu du 19e siècle, le naturaliste suisse-américain Louis Agassiz a documenté les marques que les glaciers avaient laissées sur la Terre, telles que des roches déplacées et des tas de débris géants, appelés moraines, qu'il soupçonnait que d'anciens glaciers avaient transportés et poussé sur de longues distances.
À la fin du 19e siècle, les scientifiques avaient nommé quatre périodes glaciaires qui se sont produites à l'époque du Pléistocène, qui a duré d'environ 2,6 millions d'années jusqu'à environ 11 700 ans. Ce n'est que des décennies plus tard, cependant, que les chercheurs ont réalisé que ces périodes froides arrivaient avec beaucoup plus de régularité.
Une percée majeure dans la compréhension des cycles de l'âge glaciaire est survenue dans les années 40, lorsque l'astrophysicien serbe Milutin Milankovitch a proposé ce qui est devenu connu sous le nom de cycles de Milankovitch, un aperçu du mouvement de la Terre qui est encore utilisé pour expliquer les variations climatiques aujourd'hui.
Milankovitch a décrit trois principales façons dont l'orbite de la Terre varie par rapport au soleil, a déclaré à Live Science Mark Maslin, professeur de paléoclimatologie à l'University College London. Ces facteurs déterminent la quantité de rayonnement solaire (en d'autres termes, la chaleur) qui atteint la planète.
Tout d'abord, il y a la forme excentrique de l'orbite de la Terre autour du soleil, qui varie de presque circulaire à elliptique sur un cycle de 96 000 ans. "La raison pour laquelle il a ce renflement est parce que Jupiter, qui représente 4% de la masse de notre système solaire, a un fort effet gravitationnel, qui déplace l'orbite de la Terre puis la ramène", a expliqué Maslin.
Deuxièmement, il y a l'inclinaison de la Terre, c'est la raison pour laquelle nous avons des saisons. L'axe incliné de la rotation de la Terre signifie qu'un hémisphère se penche toujours loin du soleil (provoquant l'hiver) tandis que l'autre se penche vers le soleil (provoquant l'été). L'angle de cette inclinaison varie sur un cycle d'environ 41 000 ans, ce qui change à quel point les saisons sont extrêmes, a déclaré Maslin. "Si c'est plus droit, alors bien sûr les étés vont être moins chauds et l'hiver va être un peu moins froid."
Troisièmement, il y a l'oscillation de l'axe incliné de la Terre, qui se déplace comme s'il s'agissait d'une toupie. "Ce qui se passe, c'est que l'élan angulaire de la Terre qui tourne très rapidement une fois par jour fait également osciller l'axe", a expliqué Maslin. Cette oscillation se produit sur un cycle de 20 000 ans.
Milankovitch a identifié que les conditions orbitales pour les étés frais étaient des précurseurs particulièrement importants des périodes glaciaires. "Vous aurez toujours de la glace en hiver", a déclaré Maslin. "Pour construire une ère glaciaire, vous devez avoir une partie de cette glace survivre tout au long de l'été."
Mais, pour passer à une période glaciaire, les phénomènes orbitaux ne suffisent pas à eux seuls. La causalité réelle d'une période glaciaire est la rétroaction fondamentale du système climatique, a déclaré Maslin. Les scientifiques se demandent encore comment divers facteurs environnementaux influencent la glaciation et la déglaciation, mais des recherches récentes ont suggéré que les niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère jouent un rôle important.
Par exemple, des scientifiques de l'Institut de recherche sur l'impact du climat (PIK) de Potsdam en Allemagne ont montré que les débuts de la période glaciaire passée étaient principalement dus à une diminution du dioxyde de carbone et que l'augmentation spectaculaire du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, en raison de l'homme - causé des émissions, a probablement supprimé le début de la prochaine période glaciaire pendant une période pouvant atteindre 100 000 ans.
"Comme aucune autre force sur la planète, les périodes glaciaires ont façonné l'environnement mondial et ont ainsi déterminé le développement de la civilisation humaine", a déclaré Hans Joachim Schellnhuber, alors directeur du PIK et co-auteur de l'une de ces études, dans un communiqué. en 2016. "Par exemple, nous devons notre sol fertile à la dernière période glaciaire qui a également sculpté les paysages d'aujourd'hui, laissant les glaciers et les rivières derrière, formant des fjords, des moraines et des lacs. Cependant, aujourd'hui, c'est l'humanité avec ses émissions provenant de la combustion de combustibles fossiles. qui détermine le développement futur de la planète. "
