Kỷ băng hà cuối cùng đã dẫn đến sự trỗi dậy của voi ma mút và sự mở rộng lớn của sông băng, nhưng đó chỉ là một trong số nhiều loài đã làm lạnh Trái đất trong suốt lịch sử 4,5 tỷ năm của hành tinh.
Vì vậy, tần suất băng xảy ra thường xuyên như thế nào và khi nào thì đợt đóng băng tiếp theo dự kiến sẽ bắt đầu?
Câu trả lời cho câu hỏi đầu tiên phụ thuộc vào việc bạn đang nói về kỷ băng hà lớn hay kỷ băng hà nhỏ xảy ra trong những khoảng thời gian lớn hơn đó. Trái đất đã trải qua năm kỷ băng hà lớn, một số trong đó kéo dài hàng trăm triệu năm. Trên thực tế, Trái đất đang ở thời kỳ băng hà lớn, điều này giải thích tại sao hành tinh này có mũ băng cực.
Thời kỳ băng hà lớn chiếm khoảng 25% trong một tỷ năm qua của Trái đất, Michael Sandstrom, một sinh viên tiến sĩ về nhợt nhạt tại Đại học Columbia ở thành phố New York cho biết.
Năm kỷ băng hà lớn trong kỷ lục nhợt nhạt bao gồm sông băng Huronia (2,4 tỷ đến 2,1 tỷ năm trước), sông băng Cryogian (720 triệu đến 635 triệu năm trước), sông băng Andean-Sahara (450 triệu đến 420 triệu năm trước) , kỷ băng hà Paleozoi muộn (335 triệu đến 260 triệu năm trước) và băng hà Đệ tứ (2,7 triệu năm trước cho đến nay).
Những kỷ băng hà lớn này có thể có những kỷ băng hà nhỏ hơn (được gọi là băng hà) và thời kỳ ấm hơn (được gọi là interglacials) bên trong chúng. Trong thời kỳ bắt đầu của dòng sông băng Đệ tứ, từ khoảng 2,7 triệu đến 1 triệu năm trước, những thời kỳ băng hà lạnh lẽo này xảy ra cứ sau 41.000 năm. Tuy nhiên, trong 800.000 năm qua, các tấm băng khổng lồ đã xuất hiện ít thường xuyên hơn - khoảng 100.000 năm, Sandstrom nói.
Đây là cách chu kỳ 100.000 năm hoạt động: Các tảng băng phát triển trong khoảng 90.000 năm và sau đó mất khoảng 10.000 năm để sụp đổ trong thời kỳ ấm hơn. Sau đó, quá trình lặp lại chính nó.
Cho rằng kỷ băng hà cuối cùng đã kết thúc khoảng 11.700 năm trước, phải chăng đã đến lúc Trái đất trở lại băng giá?
"Chúng ta nên hướng đến một kỷ băng hà khác ngay bây giờ," Sandstrom nói với Live Science. Nhưng hai yếu tố liên quan đến quỹ đạo của Trái đất có ảnh hưởng đến sự hình thành các sông băng và các lớp liên kết bị tắt. "Điều đó, cùng với thực tế là chúng ta bơm rất nhiều carbon dioxide vào khí quyển, có lẽ chúng ta sẽ không đi vào sông băng trong ít nhất 100.000 năm nữa", ông nói.
Điều gì gây ra một sông băng?
Một giả thuyết được đưa ra bởi nhà thiên văn học người Serbia Milutin Milankovitch (cũng đánh vần Milanković) giải thích lý do tại sao Trái đất quay vòng trong và ngoài băng hà và các lớp băng.
Khi hành tinh quay quanh mặt trời, ba yếu tố ảnh hưởng đến mức độ ánh sáng mặt trời: độ nghiêng của nó (dao động từ 24,5 độ đến 22,1 độ trong chu kỳ 41.000 năm); độ lệch tâm của nó (hình dạng thay đổi của quỹ đạo của nó xung quanh mặt trời, trải dài từ một vòng tròn gần như hình bầu dục); và sự chao đảo của nó (một sự chao đảo hoàn toàn, trông giống như một đỉnh quay chậm, xảy ra cứ sau 19.000 đến 23.000 năm), theo Milankovitch.
Năm 1976, một bài báo mang tính bước ngoặt trên tạp chí Science đã cung cấp bằng chứng cho thấy ba thông số quỹ đạo này đã giải thích các chu kỳ băng hà của hành tinh, Sandstrom nói.
"Lý thuyết của Milankovitch là các chu kỳ quỹ đạo đã được dự đoán và rất nhất quán trong suốt thời gian," Sandstrom nói. "Nếu bạn đang ở trong kỷ băng hà, thì bạn sẽ có nhiều hay ít băng tùy thuộc vào các chu kỳ quỹ đạo này. Nhưng nếu Trái đất quá ấm, về cơ bản chúng sẽ không làm gì cả, ít nhất là về mặt băng."
Một thứ có thể làm ấm Trái đất là một loại khí như carbon dioxide. Trong 800.000 năm qua, nồng độ carbon dioxide đã dao động trong khoảng 170 phần triệu và 280 ppm (có nghĩa là trong số 1 triệu phân tử không khí, 280 trong số đó là các phân tử carbon dioxide). Đó là sự khác biệt chỉ khoảng 100 ppm giữa sông băng và liên kết, Sandstrom nói.
Nhưng mức độ carbon dioxide ngày nay cao hơn nhiều khi so sánh với những biến động trong quá khứ. Vào tháng 5 năm 2016, nồng độ carbon dioxide ở Nam Cực đạt mức cao 400 ppm, theo Climate Central.
Trái đất đã ấm áp trước đây. Ví dụ, nó ấm hơn nhiều trong thời đại khủng long. "Điều đáng sợ là chúng ta đã nạp bao nhiêu carbon trong một khoảng thời gian ngắn như vậy", Sandstrom nói.
Những tác động nóng lên của carbon dioxide đó sẽ gây ra hậu quả lớn, bởi vì ngay cả một sự gia tăng nhỏ trong nhiệt độ trung bình của Trái đất cũng có thể dẫn đến những thay đổi mạnh mẽ, ông nói. Chẳng hạn, Trái đất chỉ lạnh hơn khoảng 9 độ F (5 độ C), trong thời kỳ băng hà cuối cùng so với ngày nay, Sandstrom nói.
Nếu sự nóng lên toàn cầu khiến cả hai dải băng của Greenland và Nam Cực tan chảy, các đại dương sẽ tăng cao hơn khoảng 196 feet (60 mét) so với hiện tại, Sandstrom nói.
Điều gì dẫn đến kỷ băng hà lớn?
Các yếu tố gây ra thời kỳ băng hà dài, chẳng hạn như băng hà Đệ tứ, ít được hiểu rõ hơn so với các yếu tố dẫn đến băng hà, Sandstrom lưu ý. Nhưng một ý tưởng là sự sụt giảm lớn lượng carbon dioxide có thể dẫn đến nhiệt độ thấp hơn, ông nói.
Chẳng hạn, theo giả thuyết phong hóa nâng cao, khi kiến tạo mảng đẩy lên các dãy núi, đá mới bị lộ ra. Loại đá không được bảo vệ này dễ dàng bị phong hóa và vỡ ra, và sẽ rơi xuống đại dương, mang theo carbon dioxide.
Những tảng đá này cung cấp các thành phần quan trọng mà các sinh vật biển sử dụng để chế tạo vỏ canxi-cacbonat của chúng. Theo thời gian, cả đá và vỏ đều lấy carbon dioxide ra khỏi khí quyển, cùng với các lực khác, giúp giảm lượng carbon dioxide trong khí quyển, Sandstrom nói.
