¿Qué son los Ciclos de Milankovitch? Descúbrelo Aquí

El astrónomo Milutin Milankovitch calculó una curva de la variación de la intensidad de la radiación solar en el suelo en la latitud 65 ° según tres características de la rotación de la Tierra alrededor del Sol, es decir: la variación de la excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, la variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano de la eclíptica, y la precesión de los equinoccios. Descubra más sobre los Ciclos de Milankovitch. 

Glaciaciones Pleistocenas

La Tierra tiene 4.500 millones de años, y todo sugiere que su clima ha cambiado mucho durante su vida. ¡Sabemos, por ejemplo, que hace 750 millones de años, nuestro planeta estaba totalmente cubierto de polos de hielo en el ecuador! Esto se llama la glaciación de Varanger.

No es necesariamente obvio encontrar rastros del clima tan atrás en el tiempo (la glaciación de Varanger es un caso extremo), pero en períodos más recientes, ha sido posible reconstituir un historial climático un poco más preciso: El caso de las glaciaciones del pleistoceno.

El Pleistoceno es una era geológica que comenzó (solo) hace 2,5 millones de años, casi al mismo tiempo que la aparición del género Homo. Durante esta era, la Tierra experimentó media docena de glaciaciones, intercaladas con períodos más templados. Esta periodicidad del clima ha dejado muchas huellas geológicas, particularmente en las capas sedimentarias.

La Teoría de los Ciclos de Milankovitch

Muchos factores pueden, en principio, explicar esta naturaleza variable y periódica del clima de la Tierra: una variación en la actividad solar o un cambio en la cantidad de polvo atmosférico o interestelar, o cambios en el contenido de dióxido de carbono, o Cambios en la actividad oceánica, etc.

Entre 1920 y 1941, el astrónomo serbio Milutin Milankovitch formuló una teoría que buscaba explicar las glaciaciones del Pleistoceno por las sutiles variaciones periódicas que ocurren en la órbita de la Tierra. De hecho, debido a la influencia de los otros planetas, la órbita de la Tierra alrededor del Sol no es perfectamente regular. Sin embargo, pequeñas variaciones de esta órbita pueden afectar la cantidad y la distribución de la energía solar recibida por la Tierra y, por lo tanto, su clima.

La primera causa de variación proviene del hecho de que la Tierra no describe alrededor del Sol una órbita perfectamente circular, pero ligeramente elíptica. El grado de elipticidad de la trayectoria se mide mediante una cantidad geométrica llamada excentricidad. Para una trayectoria circular, la excentricidad es 0, para una trayectoria muy elíptica, es cercana a 1. (Ver Articulo: Los Puntos de Lagrange)

Ciclos de Milankovitch

El de la Tierra está muy cerca de ser circular, pero su excentricidad varía periódicamente entre 0.005 y 0.058. No es mucho, pero cambia ligeramente la distancia entre la Tierra y el Sol en diferentes estaciones para ambos hemisferios. Milankovitch había calculado que esta variación se produjo con ciclos de oscilación de unos 100.000 años.

Segundo factor: como usted sabe, el eje de rotación de la Tierra en sí mismo no es perpendicular al plano de la órbita alrededor del Sol (arriba a la izquierda). Esta inclinación es la causa de la existencia de las estaciones. Sin embargo, el ángulo de inclinación no es siempre el mismo y varía periódicamente entre 22.1 ° y 24.5 °, y esto con un ciclo de 41 000 años.

Finalmente, la última sutileza, este eje de rotación es ciertamente inclinado, pero la dirección de esta inclinación cambia con el tiempo (arriba a la derecha): esto se llama precesión . Este fenómeno ocurre con una periodicidad de alrededor de 21,000 a 25,000 años.

En resumen, Milankovitch identificó tres fenómenos astronómicos periódicos que pueden influir en el clima y calculó los períodos correspondientes: 100,000, 41,000 y 25,000 años.

La Respuesta Está:

Hasta 1976, la teoría de Milankovitch era solo una de las muchas teorías que podrían, en principio, explicar la periodicidad de las glaciaciones del Pleistoceno.

Los autores analizaron núcleos de 10 metros de longitud hechos de sedimentos que cubren unos 450,000 años del Pleistoceno. Varios marcadores geológicos contenidos en estos núcleos permiten obtener una curva representativa de las evoluciones climáticas durante este período.

El resultado espectacular es que al analizar matemáticamente las periodicidades de estas curvas, los autores pudieron demostrar que las variaciones climáticas se realizaron de acuerdo con 3 oscilaciones características: aproximadamente 100,000, 42,000 y 23,000 años.

¡Casi exactamente los períodos de los ciclos calculados por Milankovitch! El último tenía razón: las glaciaciones del Pleistoceno tienen su origen en las variaciones periódicas diminutas de la órbita de la Tierra. (Ver Articulo: Efecto Tunel)

Ciclos de Milankovitch

Eventos variados pero espectaculares

Las consecuencias geológicas de los ciclos de Milankovitch no se expresan de la misma manera en todas partes. Dependiendo de la latitud, de la situación, etc. Algunas periodicidades pueden ser más evidentes que otras. También se sabe que existe una periodicidad adicional de 400 000 años para la variación de la excentricidad.

Uno de los eventos geológicos más hermosos de los ciclos de Milankovitch se puede ver en la siguiente imagen. Estos son los acantilados de sílice, llamados Scala dei Turchi , cuya alternancia de estratos puede relacionarse con la periodicidad de los ciclos de Milankovitch.

Ciclos de Milankovitch

Los ciclos astronómicos de Milankovitch

Este modelo climático se ha olvidado durante más de cincuenta años, hasta que se encuentra una ciclicidad similar registrada por la relación oxígeno-18 / oxígeno-16 en la composición de los fósiles de carbonato del lecho marino. Hielo de glaciares continentales.

Como recordatorio, el agua de mar tiene un 98% de oxígeno-16 y poco menos del 2% de oxígeno-18. En el momento de la evaporación, el agua pesada (que contiene un O-18) pasa menos rápidamente en la fase de vapor y el vapor de agua siempre tiene una composición reducida de oxígeno-18 en relación con el agua en la fase líquida. Normalmente, el agua evaporada cae rápidamente en forma de precipitación y se vuelve a mezclar con el agua restante

Fase liquida Durante una glaciación, el agua agotada en oxígeno-18 cae sobre la nieve en los continentes y permanece en gran parte atrapada en el hielo glacial. Mientras tanto, la composición del agua del océano se enriquece en oxígeno-18, en proporción al volumen de agua agotada acumulada en los continentes en forma de glaciares.

La composición de oxígeno-18 / oxígeno-16 del agua de mar se registra continuamente en la composición mineral de muchos organismos marinos, incluidos los corales, moluscos y foraminíferos. Las antiguas composiciones de agua oceánica de oxígeno-18 / oxígeno-16 se pueden conocer a partir de la composición mineral de los fósiles marinos. El cambio en el volumen del glaciar continental a lo largo del tiempo geológico refleja las variaciones climáticas en la Tierra. (Ver Articulo: Magnetosfera Terrestre)

Ciclos de Milankovitch

Variaciones

La variación de la excentricidad de la órbita de la Tierra es el único de los tres ciclos astronómicos que influye en la cantidad total de radiación solar recibida en la Tierra, variando la distancia entre la Tierra y el Sol. Los otros dos ciclos solo afectan la distribución del calor, dependiendo de la latitud o la estación. A pesar del hecho de que la variación de la excentricidad de la órbita terrestre causa solo un cambio del 1% en la energía solar recibida en la Tierra, este ciclo de 110 000 años parece ser el principal control del clima en los últimos años. 500.000 años.

Variación de la excentricidad de la órbita terrestre alrededor del sol.

  • Ciclicidad: 110,000 años (100,000 años y 413,000 años)
  • Amplitud: la excentricidad varía entre 0 – 0.06
  • Situación Actual: la excentricidad de 0.02 disminuye (la órbita de la Tierra es actualmente casi circular)

Variación de la inclinación del eje de rotación

  • Ciclicidad: 41.000 años.
  • Amplitud: la inclinación varía entre 22˚ y 24.5˚
  • Situación Actual: 23.5˚ (descendente)

Precesión del eje de rotación

  • Ciclicidad: 22,000 años (19,000 años y 23,000 años)
  • Amplitud: el eje de rotación de la Tierra barre un cono de 44˚ a 49˚ en la bóveda celeste, causando un cambio aparente en la posición de las estrellas a lo largo de los siglos, así como un cambio en la posición de los solsticios y equinoccios. , a lo largo de la órbita elíptica de la tierra.
  • Situación Actual: el eje de rotación de la Tierra alcanzará su mejor alineación con la estrella polar (Polaris) en el año 2015 y luego se irá alejando poco a poco. Para el hemisferio norte, el solsticio de verano se encuentra a una mayor distancia del sol que el solsticio de invierno (verano frío – invierno cálido).

El ciclo de variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra no afecta la cantidad total de calor solar recibida en la Tierra, sino su distribución. Cuando el eje de rotación de la Tierra se inclina menos, el calor solar se concentra alrededor del ecuador. Cuando el eje de rotación de la Tierra se inclina más, promueve una mejor distribución del calor solar en latitudes altas. El ciclo de variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra provoca un enfriamiento periódico en las regiones polares, donde puede comenzar una glaciación.

El ciclo de precesión del eje de rotación de la Tierra no afecta la cantidad total de calor solar recibido en la Tierra, sino que solo varía la diferencia de temperatura promedio entre las estaciones cálidas y frías. La situación actual muestra inviernos cálidos alternos seguidos de veranos fríos. Hace 11,000 años, se alternaban veranos calurosos seguidos de inviernos fríos.

Los veranos calurosos favorecieron la fusión de los glaciares, y los inviernos fríos proporcionaron poca nieve para recargarse. La situación actual debería favorecer la expansión de los glaciares en las regiones polares, ya que los veranos fríos limitan la fusión de los glaciares y los inviernos cálidos aumentan las nevadas en los glaciares.

Sin embargo, el efecto real de este ciclo varía según el grado de excentricidad de la órbita de la Tierra. Como la excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol es casi mínima, es decir, la órbita de la Tierra alrededor del Sol es casi circular, el efecto de la precesión del eje de rotación El clima terrestre es actualmente insignificante.

Ciclos de Milankovitch

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