Згідно з теорією циклів Міланковича, льодовикові періоди залежать від положення Землі та осі її обертання в просторі, що, своєю чергою, впливає на потік сонячної радіації. Через невеликі коливання в орієнтації земної осі проявляються кліматичні цикли тривалістю 41 і 21 тисяча років. А цикли в 100 і 400 тисяч років пов’язані з геометрією орбіти навколо Сонця — ексцентриситетом. Незважаючи на підтвердження цієї теорії геологічними даними четвертинного періоду, розмежувати ролі нахилу осі, прецесії та ексцентриситету складно, головним чином, через необхідність отримання абсолютних датувань палеокліматичних записів. У новій роботі вчені підійшли до проблеми інакше — проаналізувавши криві настання та відступи заледенінь.
Найбільш загадкова частина проблеми пов’язана зі 100-тисячними льодовиковими циклами, до яких тяжіє клімат за останній мільйон років. Фахівці поки не змогли визначити, що спричиняє зміну льодовикового режиму — прецесію, способу осі або обидва фактори. Вчені з різних країн на чолі зі Стівеном Баркером з Університету Кардіфф (Великобританія) застосували для вирішення
проблеми 100000 років інший метод. Вони виходили з того, що прецесія та нахил земної осі грають різні ролі у відступі льодовиків. У такому разі зміщення фаз щодо один одного відіб’ються на графіках заледенінь та міжльодовикових. Стаття про це опублікована в журналі Science.
Інформацію про температуру океану в доісторичні періоди вчені черпають із раковин дрібних тварин – форамініфер. У них накопичується і зберігається мільйони років важкий ізотоп кисню –18 O. Чим тепліше вікон, тим більше ізотопу в раковинах. Автори простежили коливання кисню-18 за трьома незалежними датасетами за останні 800 тисяч років. На побудовані графіки вони наклали графіки фаз нахилу земної осі та прецесії.
Піки на графіках18 O показали переломні моменти в льодовикових періодах, коли льодовики впевнено відступали. Це збігалося з піками фаз прецесій (мінімумами) та нахилу осі. Причому перший фактор — головний для початку відступу льодовика, а другий має більше значення для клімату міжльодовиків і запуску нового заледеніння.
Також з’ясувалося, що закінчення льодовикового періоду настає за зменшенням ексцентриситету земної орбіти. Таким чином дослідники показали, що настання та закінчення льодовикових періодів у плейстоціні не випадкові, а залежать від трьох орбітальних факторів. Внесок кожного фактора їм вдалося поділити.
Нова модель дозволила дослідникам розрахувати початок наступного льодовикового періоду. Аналіз динаміки рівня ізотопу18 O показав, що він продовжує знижуватися. Але чи досягнуть щонайменше, невідомо. Якщо ж не враховувати зростання антропогенних викидів, то, згідно з прогнозом, наступне зледеніння (слід за фазою зменшення нахилу осі до мінімуму) настане протягом найближчих 11 тисяч років.