Jorden snurrer rundt og rundt, både rundt sin egen akse og rundt solen. Uten dette hadde vi verken hatt dag, natt eller årstider.

Og vi hadde nok ikke vært her, heller: Det er nemlig denne snurringen som skaper skiftene – i klima, lys og mørke, hav- og vindstrømmer – som har fått de ulike livsformene til å utvikle seg. Vi trenger lys, men vi trenger også mørke. Og vi trenger skiftende vær og klima for å holde vannsirkulasjonen i gang.

Den viktige skjevheten

Måten jorden snurrer rundt på, har gitt astronomer og andre forskere hodebry. Jordens bevegelser kan minne om en snurrebass. I forhold til banen rundt solen står jordaksen skjevt med cirka 23,27 grader. Det er dette som gjør at vi har årstider, fordi Nordpolen peker vekk fra solen når vi har vinter. Og derfor er det motsatt i sør, hvor julenissen deler ut iskrem i Australia.

Dette at jorden står litt på skakke når den snurrer, kalles obliquity. Denne skjevheten varierer over tid, som den også kan gjøre hos en snurrebass som virrer litt hit og dit, i en bevegelse astronomene kaller presesjon. Også presesjon skjer i en sirkelform, slik at himmelpolen i løpet av 25.800 år beskriver en sirkel rundt solbanen.

Det betyr blant annet at Nordstjernen, som i dag viser oss hvor himmelretningen nord er, ikke sto rett i nord for 5000 år siden, da pyramidene ble bygget. Den vil heller ikke stå der i fremtiden.

Dette påvirker også kalenderen, for eksempel tiden for når vårjevndøgn finner sted. Mens vårjevndøgn nå er i stjernebildet Fiskene, befant det i antikken seg i stjernebildet Væren.

Avgjørende for istidene

Kombinasjonen av skjevhet og presesjon i måten jorden snurrer rundt seg selv og solen på, har ikke bare skapt arbeid for astronomer og de som steller med kalendere. Også blant klimaforskerne har det vært gjenstand for mye diskusjon. Man har nemlig funnet ut at måten skjevhet og presesjon virker sammen på, har påvirket klimaet på jorden. Samvirkingen har «orkestrert» den siste istidsperioden, som startet for 2,58 millioner år siden (omtrent da de første mer menneskeliknende australopitene dukket opp på den afrikanske savannen – noe som kanskje ikke var helt tilfeldig).

Det har vært flere istider eller nedfrysinger også tidligere (til og med totale nedfrysinger – såkalte snøball-jord-episoder), men den siste var spesiell. Den besto nemlig av flere istider i ganske regulære intervaller. Først skjedde dette i sykluser på 40.000 år, senere ble det 100.000- årssykluser med kortere varmeperioder («mellomistider») mellom seg, som pleide å vare i cirka 10.000 år hver.

Og hva har skapt dette mønsteret? Jo, jordens snurrebassbevegelse.

At dette mønsteret ikke kom i gang tidligere i jordens historie, skyldes at kontinentene ikke da var blitt plassert slik at store isflater kunne bygge seg opp ved polene. For at det skal bli istider, må isen få tid til å legge på seg. Og da må den ha fast grunn under seg – slik den har på Antarktis og Grønland, der isen er flere tusen meter tykk.

Siden det er mer enn 10.000 år siden forrige istid tok slutt (den hadde siste fremstøt i en periode på vel 1000 år som startet cirka 10.900 år f.Kr., den såkalte yngre dryas), skulle vi egentlig vært et stykke på vei inn i en ny istid, hadde jorden fulgt det vanlige mønsteret. At vi i stedet er inne i et stadig varmere klima, regner man med skyldes økt drivhuseffekt, mest sannsynlig grunnet menneskeskapte utslipp, spesielt økt forbrenning av fossilt drivstoff.

Presesjonen bestemmer?

Men mønsteret, siden kontinentalplatene fant sin nåværende plass, har altså vært sykluser på 100.000 år (og før det: 40.000 år) med stadig nye istider. Til sammen har det vært rundt 30 slike. Hvorfor?

Den viktigste årsaken, ifølge forskerne, har vært presesjonen. Den har gjort at Nordpolen og Sydpolen periodevis har byttet på å være lengst vekk fra solen, så vinteren har kunnet bli ekstra kald enten i nord eller i sør. Dermed har nedisingen av Nord-Amerika og Grønland kunnet få et ekstra puff, med regelmessige intervaller.

Isen i Antarktis ligger nemlig relativt stabilt fordi breene der vanligvis fyller hele kontinentet og ikke har andre steder å gå. Isen i nord, derimot, kan vokse – og trekke seg tilbake og sette i gang feedback-effekter som større eller mindre albedo (refleksjon av solenergi), avskrudd eller påskrudd golfstrøm, med mer.

Overdøvet av skjevheten?

Men hvorfor har da frekvensen i disse periodene skiftet?

De første istidssyklusene, altså de på 40.000 år, synes å ha vært styrt utelukkende av skjevheten i jordens akse. Men presesjonen, som har vært medvirkende til 100.000 års-syklusene, så ikke ut til å gjøre seg gjeldende i den første tiden, inntil for en million år siden, i det vi kaller tidlig pleistocen. Forskere har undret seg. Hvorfor ikke? Hvorfor var presesjonen uten betydning den tiden?

Nå har forskere fra Cardiff University kommet med et slags svar på dette, publisert i tidsskriftet Science, etter tolv år med arbeid og analyse av over 10.000 laboratorieprøver. Eller har de egentlig det?

Svaret fra Cardiff-forskerne er nemlig at jo da, presesjonseffekten var nok der allerede tidlig i pleistocen, men den ble overdøvet av den andre effekten, den fra skjevhet (obliquity).

Science skriver: «Tidlige pleistocen-isdekker (store isbreer) var mindre enn de som kom senere og begrenset til høyere breddegrader, der effekten av skjevhet (obliquity) dominerer over presesjon. Dette forklarer trolig hvorfor det har tatt så lang tid for oss å finne bevis på effektet av presesjon i tidlig pleistocen.»

En hjelpende hånd?

Dette besvarer ikke alle spørsmål om hva som satte i gang istidsperioden. Men det viser i hvert fall hvor komplekse disse sammenhengene mellom jordbane, jordakse og mer lokale forhold (kontinentalplatene) er. Det viser også at det antakelig er ganske små endringer som skal til (om de bare er varige og regelmessige) for å styre jordens klima i den ene eller andre retningen.

Bare små forskjeller i snurrebassens bevegelser kan gjøre store utslag.

Dette gir oss kanskje ikke grunn til å håpe på å få hjelp fra presesjonen til å snu klimaet i litt kaldere retning?