Traduzido do artigo How Variations in Earth’s Orbit Triggered the Ice Ages por Fabio Ardito.

Por milênios, o clima da Terra tem se balançado no comportamento do gelo: o ciclo de crescimento e encolhimento glacial. Essa alternância entre períodos glaciais e interglaciais coincide com variações na órbita da Terra chamadas de ciclos de Milankovitch, que afetam a insolação, ou exposição solar, de diferentes regiões e que alteram o comportamento da formação de gelo.

A duração média de um período glacial tem mudado com o tempo, de ciclos de aproximadamente 40 mil anos que eram mais alinhados com mudanças na obliquidade – a inclinação do eixo da Terra – para ciclos de aproximadamente 100 mil anos, coincidindo com mudanças na excentricidade, ou forma, da órbita do nosso planeta. A transição entre ciclos de 40 e 100 mil anos ocorreu pela última vez no meio do período Pleistoceno. Entretanto, cientistas estão trabalhando para identificar exatamente quando as eras glaciais começam, porque elas se alinham com esses ciclos, e porque as durações e intervalos entre elas variam com o tempo.

Para investigar essas questões, um trabalho publicado por Lee et al. examinou a periodicidade dos ciclos glaciais usando o modelo geral de circulação do Atmospheric Administration/Geophysical Fluid Dynamics Laboratory sob diferentes condições orbitais e concentrações de dióxido de carbono e uma configuração slab ocean (laje oceânica – tradução literal), que inclui o gelo marítimo e simplifica as complexas interações da mistura entre vento e água na superfície do oceano. Os autores rodaram cada simulação sob dois conjuntos de parâmetros, um com as concentrações de gases estufa dos dias atuais e outro com um clima mais quente, similar àquele de pelo menos 1 milhão de anos atrás. Eles conseguiram descrever como a órbita da Terra afeta a insolação nos polos, determinando o destino do ganho ou perda de gelo nos polos.

No cenário de clima frio (1 milhão de anos atrás), o gelo oceânico teve maior dificuldade em se formar fora do Círculo Ártico porque o Ártico já estava quase completamente cheio de gelo; por isso, quando um hemisfério se inclina na direção do Sol, o gelo oceânico do lado oposto do planeta tem maiores chances de crescer. Em tese, a insolação deveria se nivelar todo ano conforme a Terra oscila durante as estações. Entretanto, mudanças nas oscilações da Terra, ou precessão – que ocorrem aproximadamente em ciclos de 20 mil anos e se acentuam aproximadamente a cada 100 mil anos – permitem que o gelo do oceano cresça mais rápido em um hemisfério do que em outro. Como o gelo reflete mais radiação solar que a terra ou a água, isso cria um ciclo que pode enfiar o planeta numa era glacial.

No clima quente de 1 milhão de anos atrás, a assimetria no crescimento do mar decresceu conforme a quantidade total de gelo decresceu, e os períodos glaciais se formaram mais proximamente seguidos pelos ciclos de obiquididade de 40 mil anos. É por isso que a periodicidade do períodos de glaciação mudaram com o tempo, acreditam os autores: tudo graças ao crescimento assimétrico do gelo conforme a Terra faz sua dança em torno do Sol.

Mais pesquisas são necessárias para incorporar as influências de fatores como circulação oceânica, dinâmica glacial ou ciclo de carbono, mas o estudo é o primeiro a apontar como os ciclos de Milankovitch podem iniciar a glaciação através da ação do gelo oceânico, uma questão fundamental para o nosso entendimento do planeta e das suas mudanças climáticas. (Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1002/2016GL071307, 2017)

—Lily Strelich, Esccritora freelancer, traduzido por Fabio Ardito em 25 de setembro de 2021