A teoría de Milanković é unha teoría astronómica que explica os cambios climáticos. Estes están directamente relacionados cos cambios da órbita da terra ó redor do Sol.
A teoría baséase en que a Terra xira arredor do Sol variando:
22.1-24.5° rango de oblicuidade terrestre.
A excentricidade da órbita arredor do Sol, unha medida das elipses. Se a órbita é máis elíptica a excentricidade é maior. Os cambios na excentricidade inflúen na variación da distancia que separa a Terra do Sol. Nas gráficas pódese ver como a excentricidade, ó variar, modifica a órbita.
Precesión, é o cambio de dirección do eixe de rotación da terra, tamén coñecido como eixo "spin". Esta variante ten dúas compoñentes, a precesión axial e a precesión elíptica. A primeira ocorre debido ó torque do Sol e os planetas na area ecuatorial causando a rotación do eixo. A precesión elíptica é a que se produce cando a Terra rota en órbita elíptica arredor do Sol. A combinación das dúas compoñentes é a que dá lugar á precesión equinoccial.
Milanković calculou estes lentos cambios na órbita da terra con coidadosas medidas da posición das estrelas e a través de ecuacións utilizando a forza gravitacional doutros planetas e estrelas, determinando que a Terra se despraza na súa órbita de 22 a 25 grados nun ciclo de 41.000 anos. A Terra inclínase causando e modificando as propias estacións, por exemplo, veráns menos ou máis cálidos ou invernos menos ou máis fríos.
Órbita circular, excentricidade 0.Órbita con excentricidade 0.5.
A órbita da Terra arredor do Sol non é circular, o que significa, que a Terra pode estar máis cerca ou máis distante do Sol. As variacións orbitais son os cambios na excentricidade da órbita que afecta á distancia entre a Terra e o Sol. Normalmente a diferenza é do 3%; 5 millóns de quilómetros no lugar máis próximo chamado perihelio, que ocorre cerca do 3 de xaneiro; a maior diferenza rexístrase aproximadamente o 4 de xullo e denomínase afelio.
O cambio do perihelio é coñecido como a precesión dos equinoccios (a precesión dura uns 26.000 anos) e ocorre nun período de 22.000 anos (os outros 4.000 anos quedan solapados por outros cambios orbitais polo que non se teñen en conta). Por exemplo, hai 11.000 anos, o perihelio ocorreu en xullo e fixo que as estacións fosen máis severas que hoxe en día. A chamada redondez ou excentricidade da órbita da Terra varía en ciclos de 100.000 a 400.000 anos, o seu efecto inflúe directamente nas estacións.
Esta diferenza na distancia fai que se produza cerca dun 6% de incremento na radiación solar (insolación) de xullo a xaneiro. A forma da órbita cambia de ser elíptica, alta excentricidade, a estar moi próxima á forma circular, baixa excentricidade, nun ciclo que toma entre 90.000 a 100.000 anos. Cando a órbita é altamente elíptica, a cantidade de insolación recibida no perihelio pode chegar a ser da orde de 20 a 30% maior que durante o afelio. Isto fai que ocorran cambios substanciais que leven a marcados cambios climáticos.
Variacións pasadas e futuras calculadas para a radiación solar a 65° N.
Utilizando tres variacións orbitais, Milanković formulou un modelo matemático que calcula diferenzas latitudinais na insolación e no correspondente cambio de temperatura superficial para 600.000 anos. Relacionou estes cambios coa retirada dos xeos.
Asumiu que os cambios de radiación nalgunhas latitudes e estacións son máis importantes para o crecemento e diminución da cantidade de xeo.
A combinación de 41.000 anos do ciclo de inclinación sobre o seu propio eixo e 22.000 anos do ciclo de precesión fai que os invernos e os veráns sexan máis ou menos severos e inflúen directamente sobre as capas de xeo (increméntaas ou derréteas).
Evidencias
Durante máis de 50 anos, a teoría de Milanković foi ignorada, con todo, actualmente, as teorías das glaciacións baséanse nos ciclos de Milanković. Un estudo da revista Science (1976) examinou sedimentos de augas profundas e concluíu que aplicando esta teoría se podían reflectir os cambios climáticos ocorridos. Neste traballo os autores extraeron o rexistro de cambios de temperaturas ata 450.000 anos, encontrando as maiores variacións do clima asociadas con cambios na xeometría (excentricidade, oblicuidade e precesión) da órbita da terra.
Gráfica que correlaciona as variables do estudo.
Os cambios orbitais ocorren en miles de anos e o sistema climático pode tomar milenios en responder ás forzas orbitais. A teoría suxire que o condutor da idade de xeo é a radiación total recibida nas zonas de latitude norte, onde as maiores capas de xeo foron formadas no pasado, arredor dos 65ºN.
Hai 500.000 anos, dátase un período no cal o xeo cubría a maior parte do Canadá, Norte de Europa e Norte de Asia. Este período estivo separado por outros onde a capa de xeo estivo limitada a altas latitudes, coma na actualidade.
Estas masivas cubertas de xeo desprazáronse quilómetros, arrastrando con elas grandes cantidades de rochas a gran distancia da súa posición orixinal. A evidencia fundaméntase nos rexistros xeolóxicos e afloramentos atopados ó norte, a altitudes medias.
O problema para os científicos que estudan estes fenómenos é atopar a razón que os causa e a teoría de Milanković explica perfectamente o que se denominou teoría astronómica da glaciación. Esta teoría foi suxerida por primeira vez polo matemático Francés Joseph Adhemar en 1842. Propuxo que existen perturbacións na Terra, que son cíclicas e que están causadas pola posición da Terra respecto ó Sol, que está directamente asociada a glaciacións ou eras glaciais e non glaciais.
Naquel momento, esta proposta non tivo acollida, pero posteriormente o xeólogo escocés James Croll retomou a idea, porén, quen lle deu todo o impulso e a converteu nunha teoría foi Milutin Milanković.
Pegada xeolóxica dos ciclos
Todos estes cambios nas temperaturas e as flutuacións das grandes masas de xeo quedan evidenciados no rexistro xeolóxico. Demostrouse que existe unha correlación entre os ciclos glaciares, os cambios de temperaturas e as teorías expostas por Milanković, sobre todo en frecuencia e tempo. Os modelos paleoclimáticos intentan explicar as relacións entre as forzas astronómicas e os cambios paleoclimáticos.
Os ciclos de Milanković e a maneira naque afectan ó clima exprésanse no rexistro sedimentario como ciclos litolóxicos que poden ter un ou máis de catro períodos relacionados coa precesión (21.000 anos), a oblicuidade (41.000 anos) e a excentricidade (100.000 a 400.000 anos).
En numerosas sucesións continentais do mar Mediterráneo que foron estudadas preséntanse diferenzas nas expresións de precesión e excentricidade.
Cando se compara a expresión cíclica do lignito e os detritos na cunca co equivalente en tempo de lignito e carbonatos da cunca de Ptolemais, ó norte de Grecia, a cunca de detritos e lignitos do plistoceno da cunca de Megalópole, ó sur de Grecia, e a cunca de carbonatos e arxilas de Orera ó norte de España, atópase:
Nas cuncas con carbonatos domina a precesión.
Nas cuncas detríticas domina a expresión de excentricidade nos seus ciclos litolóxicos.
Isto podería explicarse por unha resposta máis lineal ás forzas de insolación nos carbonatos que nos detritos. Outra explicación podería ser a baixa amplitude de 100.000 anos de excentricidade no tempo en que as secciones carbonáticas foron depositadas
Actualmente, para moitos científicos, os mecanismos mediante os cales a excentricidade da órbita da Terra podenafectar ó clima dunha maneira directa e importante, non están ben entendidos. Unha evidencia recente, publicada no ano 2000, indica que o dióxido de carbono atmosférico podería xogar un papel principal na amplificación dos efectos orbitais. Moitos investigadores aínda teñen dúbidas na asociación entre o ciclo de clima de 100.000 anos e as variacións orbitais.
Aceptación da Teoría
Non foi ata o ano 1976, cando esta teoría foi aceptada amplamente e se demostrou que as flutuacións no volume das grandes masas de xeo da Terra están directamente relacionadas coa frecuencia das perturbacións orbitais.
