# Грозит ли Земле новый ледниковый период? Научный разбор от PBS Space Time

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=ztninkgZ0ws
Канал: PBS Space Time
Опубликовано: 25.05.2016

---

Мы живем в эпоху межледниковья — относительно короткого теплого периода посреди сурового четвертичного ледникового периода, который длится уже более двух с половиной миллионов лет. Ведущий научно-популярного канала PBS Space Time подробно разбирает, грозит ли Земле скорое возвращение ледников или же человеческая деятельность способна полностью сломать этот древний космический метроном. Анализируя периодические изменения земной орбиты и последние климатические модели, автор исследует хрупкий баланс между силами Вселенной и антропогенным влиянием на планету.

## 🌍 Жизнь в ледниковый период: иллюзия постоянства
[[JUMP:0:00]]

Человечеству свойственно заблуждение, будто умеренный и теплый климат является для Земли нормой. На самом деле мы живем в разгаре четвертичного ледникового периода [0:27]. Наша геологическая эпоха характеризуется колоссальным оледенением: гигантские ледяные щиты исторически простирались от Арктики до территории современной реки Миссури в США, покрывали Сибирь, большую часть Европы и разрастались от каждого крупного горного хребта [0:40]. 

В настоящий момент планета находится в относительно теплом, «летнем» межледниковом периоде, когда ледники временно отступили [0:53]. Однако в масштабах геологии такие промежутки крайне кратки. Четвертичный ледниковый период продолжается уже 2,5 миллиона лет, и его теплые периоды, длящиеся всего по 10 000–15 000 лет, регулярно сменяются гораздо более продолжительными эпохами оледенения [1:06]. 

Текущий благоприятный период называется голоценом [1:19]. Он начался примерно 11 000 лет назад: температуры на планете выросли, ледники и шерстистые мамонты отступили на север, а человечество получило идеальные условия для развития [1:19]. Именно в эту теплую эпоху возникли сельское хозяйство, письменность, первые города и современные технологии [1:32]. Вся наша записанная и даже устная история укладывается в рамки голоцена [1:32]. Однако это межледниковье длится уже достаточно долго по геологическим меркам, что неизбежно ставит вопрос: не пора ли ледникам вернуться обратно на юг [1:44]?

## 🌀 Циклы Миланковича: космический метроном Земли
[[JUMP:2:12]]

Причины, по которым ледники наступают и отступают, тесно связаны с движением Земли в космическом пространстве. Гравитационное притяжение Юпитера и Сатурна регулярно искажает орбиту нашей планеты, меняя интенсивность и распределение солнечного света по ее поверхности [2:12]. Сербский ученый Милутин Миланкович теоретически обосновал, что колебания климата четвертичного периода вызваны тремя основными астрономическими циклами [2:26].

### 1. Изменение эксцентриситета орбиты (цикл около 100 000 лет)
Орбита Земли периодически меняется от практически идеального круга до вытянутого эллипса [2:40]. На пике эллиптичности расстояние от Земли до Солнца в самой дальней точке (афелии) оказывается примерно на 13% больше, чем в ближайшей точке (перигелии) [2:55]. В этот период полушарие, где лето приходится на афелий, испытывает очень мягкие сезонные колебания, в то время как противоположное полушарие сталкивается с экстремально суровым климатом [3:08]. 

### 2. Прецессия земной оси (цикл около 21 000 лет)
Земная ось вращается подобно волчку, совершая полный оборот примерно за 26 000 лет [3:35]. Параллельно с этим вращается и сама эллиптическая орбита Земли [3:50]. Сочетание этих двух процессов порождает цикл прецессии равноденствий длительностью около 21 000 лет [3:50]. Из-за этого мягкая зима в Северном полушарии со временем неизбежно превращается в суровую и холодную зиму [4:02].

### 3. Изменение наклона земной оси (цикл около 41 000 лет)
В настоящее время угол наклона земной оси к плоскости орбиты составляет 23,5 градуса [4:14]. Этот показатель колеблется в пределах от 22,1 до 24,5 градусов с периодичностью в 41 000 лет [4:14]. Сильный наклон оси приводит к более контрастным сезонам [4:29]. Напротив, минимальный наклон оси способствует общему охлаждению климата планеты, поскольку при таком сценарии высокие широты (где и зарождаются ледники) получают критически мало солнечного тепла в летний период [4:43].

## 🧪 Ледяные летописи и загадка 100-тысячелетнего сдвига
[[JUMP:4:56]]

Чтобы проверить теорию Миланковича, ученые используют методы палеоклиматологии, буквально раскапывая историю Земли [4:56]. Главными источниками информации выступают два архива данных:

*   **Керны гренландского и антарктического льда.** Наиболее известная скважина глубиной почти 4 километра пробурена в леднике над озером Восток в Антарктиде [5:09]. Слои прессованного снега содержат крошечные пузырьки древнего воздуха, анализ которых позволяет реконструировать состав атмосферы, уровень парниковых газов и температуру за последние 420 000 лет [5:21].
*   **Донные океанические отложения.** Исследование останков древней морской флоры и фауны в океаническом грунте позволяет восстановить картину температур и солености воды на десятки миллионов лет назад [5:35].

Данные палеоклиматологии показывают удивительную вещь. До отметки примерно в один миллион лет назад климат Земли строго следовал 40-тысячелетнему циклу колебания наклона оси (обильности), как и предсказывал Миланкович [6:01]. Однако около 800 000–900 000 лет назад система неожиданно перестроилась [6:14]. 

С тех пор теплые периоды стали наступать значительно реже — примерно раз в 100 000 лет, согласуясь с циклом изменения эксцентриситета орбиты [6:26]. Это озадачивает ученых, поскольку колебания эксцентриситета сами по себе оказывают гораздо меньшее влияние на количество поступающего тепла, чем наклон оси [6:39]. 

По мнению ведущего канала PBS Space Time, Земля сейчас находится настолько глубоко в тисках ледникового периода, что для таяния ледников требуется идеальное совпадение всех трех циклов Миланковича одновременно [6:52]. Самым длинным из них является цикл эксцентриситета, поэтому именно он теперь определяет периодичность потеплений [7:05].

## 🌨️ Петли обратной связи и когда ждать следующее похолодание
[[JUMP:7:43]]

Само по себе изменение положения Земли в космосе не способно мгновенно заморозить планету. Космические циклы лишь дают первоначальный толчок, который запускает мощные природные петли положительной обратной связи [7:55]. 

Как только площадь ледяного покрова на суше начинает расти, возрастает альбедо (отражательная способность) Земли [8:08]. Белый лед отражает солнечный свет обратно в космос вместо того, чтобы поглощать его тепло. Температура падает еще сильнее, способствуя росту новых ледников [8:08]. 

Второй важнейший фактор — океан. Холодная вода гораздо эффективнее поглощает углекислый газ из атмосферы [8:22]. С падением концентрации CO2 естественный парниковый эффект ослабевает, ускоряя замерзание планеты [8:37].

Для начала оледенения требуется неблагоприятное совпадение трех астрономических факторов:

1.  Низкий наклон земной оси (минимизирует летнее таяние на полюсах) [8:49].
2.  Высокий эксцентриситет (орбита сильно вытянута) [8:49].
3.  Земля находится в афелии (вдали от Солнца) в период зимы в склонном к оледенению Северном полушарии [9:15]. Из-за медленного движения планеты по орбите вдали от светила зимы становятся затяжными и холодными, а короткое лето не успевает растопить накопившийся снег [9:02].

Прямо сейчас угол наклона оси Земли уменьшается и достигнет минимума примерно через 12 000 лет [9:28]. Прецессия оси приведет к «худшему» сценарию для Северного полушария через 10 000 лет [9:41]. Все эти показатели указывают на неизбежный тренд к похолоданию [9:41].

Однако, по словам ведущего, человечеству крупно повезло. Земля вошла в редкую фазу стабильно низкого эксцентриситета (почти круглой орбиты), которая накладывается поверх 100-тысячелетнего цикла в рамках более масштабного 400-тысячелетнего суперцикла [10:22]. Из-за этого орбита планеты останется почти круглой еще долгое время [10:35]. По расчетам климатологов, даже без учета человеческого фактора у нас в запасе есть еще от 25 000 до 50 000 лет теплого межледниковья [10:35].

## 🏭 Антропогенный фактор: отменили ли мы ледниковый период?
[[JUMP:10:47]]

Любые естественные прогнозы палеоклиматологов теряют смысл, если принять во внимание человеческий фактор [10:47]. Концентрация углекислого газа в атмосфере сегодня превысила 400 частей на миллион (ppm) — это самый высокий показатель за весь четвертичный период [11:00]. 

Согласно некоторым климатическим моделям, накопленный человечеством объем парниковых газов может продлить текущее теплое межледниковье еще на 100 000 лет [11:00]. По мнению автора видео, мы уже гарантированно предотвратили наступление следующей ледниковой эпохи, которая и без того наступила бы не скоро [11:14]. 

Более того, ведущий предполагает, что человеческая деятельность могла полностью и навсегда прекратить четвертичный ледниковый период [11:14]. Современный скачок выбросов CO2 произошел настолько стремительно, что в климатической истории планеты просто нет аналогов для сравнения [11:28]. Это делает точное компьютерное моделирование чрезвычайно сложным, хотя масштаб нашего влияния на планету бесспорно колоссален [11:42]. В худшем случае Земля рискует вернуться в экстремально жаркий тепличный климат мезозойской эры, когда по планете бродили динозавры, или даже превратиться в подобие Венеры [11:55].

## 🧠 Ответы на вопросы зрителей: математика Вселенной и темная энергия
[[JUMP:11:55]]

В традиционной рубрике ответов на вопросы зрителей ведущий PBS Space Time прокомментировал отзывы к предыдущему выпуску, посвященному темной энергии, антигравитации и закону сохранения энергии [12:07].

Пользователь под ником *Alexander4798* задал фундаментальный вопрос: подчиняется ли Вселенная математическим законам или, напротив, сама математика подстраивается под устройство Вселенной [12:22]? 

По мнению ведущего, Вселенная не «знает» никакой математики и вряд ли отличит гипотенузу, даже если столкнется с ней напрямую [12:34]. Математика — это лишь созданная человеком абстрактная модель, с помощью которой мы описываем окружающий мир [12:46]. Поразительно лишь то, насколько высокой предсказательной силой обладает эта модель в наших руках [12:46].

Зритель *Ryan Lidster* поинтересовался, может ли энергия, теряемая фотонами в процессе космологического красного смещения при расширении Вселенной, превращаться в темную энергию [12:46]?

Ведущий пояснил, что это невозможно из-за несопоставимости масштабов [13:28]. Сегодня фотоны составляют ничтожно малую долю энергетического баланса Вселенной — значительно меньше, чем обычная барионная материя, которая, в свою очередь, сильно уступает темной материи и темной энергии [13:28]. Эра доминирования излучения закончилась спустя всего 50 000 лет после Большого взрыва, и сейчас у фотонов просто нет достаточного количества энергии, чтобы подпитывать генерацию темной энергии [13:42].

Пользователь *Eugene Kutayansky* отметил, что утверждение о несоблюдении закона сохранения энергии в расширяющейся Вселенной выглядит довольно спекулятивным [13:42]. 

Ведущий согласился, что доля гипотетичности здесь присутствует, однако подчеркнул физический факт: привычный нам закон сохранения энергии, сформулированный в рамках ньютоновской механики, строго работает только в плоском пространстве-времени [14:08]. В искривленном пространстве-времени общей теории относительности все меняется [14:08]. 

Безусловно, физики могут рассчитать определенные сохраняющиеся величины (например, аналоги энергии в расширяющейся Вселенной), но такие конструкции, как тензор энергии-импульса, математически не тождественны классической энергии [14:32]. Как подытожил ведущий, закон сохранения энергии — это эмерджентное (возникающее) правило, отлично работающее в плоском пространстве, однако самой по себе «энергии» как физического осязаемого объекта во Вселенной не существует [14:57].