Gelencsér András, Molnár Ágnes, Imre Kornélia (2012)
Pannon Egyetem
A negyedkor mintegy kétmillió évvel ezelőtt kezdődött. Viszonylagos időbeli közelsége miatt ennek a kornak az éghajlatát elég jól ismerjük, különösen az utóbbi egy millió éves intervallumét. A részletes glaciális információk (pl. tillitek, a jég mozgását jelző kőzetek, sziklák) mellett az éghajlat megítélését egyre jobban elősegíti a növényi pollenek és a fák évgyűrűinek tanulmányozása, illetve a tengeri üledék és a jégtakaró oxigénizotópos vizsgálata. Ez utóbbi abból áll, hogy korszerű módszerekkel megmérik az oxigén 18-as, és 16-os izotópjainak arányát. Minél alacsonyabb volt a jeget létrehozó hó hullásakor a hőmérséklet, annál magasabb a két izotóp aránya. Sőt ma már az is lehetséges, hogy a különböző mélységekben a jégbe zárt levegőbuborékokat kémiailag analizálják, megállapítva a levegő üvegházhatását.
Mint már említettük, a negyedkor éghajlatának leglényegesebb vonása, hogy hidegebb (jégkorszakok) és melegebb (interglaciálisok) időszakok váltogatják egymást. Elterjedt elképzelés (Milankovics-elmélet) szerint a jégkorszakok kialakulása a Föld pályaelemeinek ingadozásaival hozható összefüggésbe. Ilyen ingadozás az ellipszis alakú pálya excentricitásának (körtől való eltérésének) és a forgástengely dőlésének változása, valamint a forgástengely imbolygása (precesszió: forgás közben a tengely egy kúpot ír le) (9.7 ábra). Az excentricitás 100 ezer, a dőlésszög 43 ezer éves ciklusban változik, míg a precesszió 23 ezer éves periódusokban ingadozik.
A pályaelemek változása a Földet érő napenergia módosulását eredményezi. Korszerű éghajlati modellekkel (lásd következő fejezet) végzett számítások azonban arra utalnak, hogy a pályaelemek periodikus ingadozásával néhány fokos átlagos hőmérséklet-változások nem magyarázhatók. Ezért ma úgy gondoljuk, hogy a pályaelemek ciklikus ingadozásai elindítják a hőmérséklet megváltozását, és egyben olyan folyamatokat váltanak ki, amelyek tovább fokozzák az eredeti változást (pozitív visszacsatolás). A pozitív visszacsatolást minden bizonnyal az üvegházhatás megváltozása idézi elő. Ezt támasztják alá az antarktiszi jégmintákban végzett vizsgálatok, amelyek eredményeit a 9.8 ábra mutatja. A görbék világosan illusztrálják a hőmérséklet és a szén-dioxid koncentráció párhuzamos menetét. Rövidebb időszakokra vonatkozó mérések azt is kimutatták, hogy a második legfontosabb üvegházhatású gáz, a metán (lásd 5. fejezet) koncentrációja szintén a hőmérséklet menetét követi.
9.8. ábra - Az üvegházhatás és az üvegházhatású gázok légköri mennyiségének változása a negyedkorban. Chapellaz, J., Barnola, J.M., Raynaud, D., Korotkevich, Y.S., Lorius, C., 1990: Ice-core record of atmospheric methane over the past 1 6 00 000 years (Nature 345, 127-131) nyomán.
![]() |
A 9.9 ábra egyre rövidebb időszakokra a hőmérséklet múltbéli változását mutatja. Az ábra c részéről kitűnik, hogy mintegy 170 ezer évvel ezelőtt a Föld átlaghőmérséklete meglehetősen hideg volt (jégkorszak). 130 ezer évvel ezelőtt az éghajlat a jelenlegi interglaciálishoz volt hasonló. Az utolsó jégkorszak mintegy 20 ezer évvel ezelőtt fordult elő. A 9.9 ábra alapján az a következtetés is levonható, hogy a jégkorszakok kb. 100 ezer év, az interglaciálisok mintegy 10 ezer év alatt alakultak ki. A 20 ezer évvel ezelőtti jégkorszakot melegedés követte (lásd b rész), majd kb. i.e. 10 ezer évvel ezelőtt a hőmérséklet elérte azt az értéket, amelyet lényegében jelenleg is észlelhetünk. Igen érdekes az i.e. mintegy 9-10 ezer évvel bekövetkezett hőmérsékleti visszaesés, amelynek magyarázatára később térünk vissza. Az utolsó tízezer évben („történelmi kor”, geológiai nevén holocén) a hőmérséklet meglehetősen állandó volt, ami nagymértékben kedvezett az emberi társadalom és gazdaság fejlődésének. Különösen igaz ez a megállapítás, ha figyelembe vesszük, hogy, a mérések szerint, a jelenlegi interglaciálisban sokkal kiegyensúlyozottabb az éghajlat, mint 130 ezer évvel ezelőtt.
9.9. ábra - Globális hőmérsékletváltozás különböző időskálákon, közepes szélességeken. Graedel, T.E. és Crutzen, P.J., 1993: Atmospheric Changes. An Earth System Perspective (W.H. Freeman and Co., New York) nyomán.
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Mint az ábra legfelső része mutatja az éghajlat különösen enyhe volt 500 és 1400 közötti periódusban (éghajlati optimum). Ez alatt az idő alatt telepedtek meg a vikingek Grönlandon és érték el Észak-Amerikát. Ezt 1500-1700 között hűvösebb periódus követte, amelyet „kis jégkorszaknak” nevezünk. A kis jégkorszakban keményebbek voltak Európában a telek (pl. befagyott a Temze), és a parasztok jóval kevesebb termést takarítottak be. A szakemberek között vita folyik az 1 fokon belüli természetes hőmérsékleti ingadozások okait illetően (az ábra harmadik része). Egyre jobban teret nyer azonban az elképzelés, hogy ezeket a naptevékenység változásai váltották ki.