Problema de 100.000 años

El mecanismo puede ser interno al sistema terrestre. El sistema climático de la Tierra puede tener una frecuencia de resonancia natural de 100  ka; es decir, los procesos de retroalimentación dentro del clima producen automáticamente un  efecto de 100 ka, de manera similar a como una campana suena naturalmente a un cierto tono. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Los opositores a esta afirmación señalan que la resonancia tendría que haberse desarrollado hace 1 millón de años, ya que una  periodicidad de 100 ka fue débil o inexistente durante los 2  millones de años anteriores. Esto es factible: la deriva continental y el cambio en la tasa de expansión del fondo oceánico se han postulado como posibles causas de tal cambio. ^{[ 9 ]} Las oscilaciones libres de los componentes del sistema terrestre se han considerado como una causa, ^{[ 10 ]} pero muy pocos sistemas terrestres tienen inercia térmica en una escala de tiempo de mil años para que se acumulen cambios a largo plazo. La hipótesis más común apunta a las capas de hielo del hemisferio norte, que podrían expandirse a través de algunos ciclos más cortos hasta ser lo suficientemente grandes como para sufrir un colapso repentino. ^{[ 11 ]} El problema de los 100.000 años ha sido examinado minuciosamente por José A. Rial, Jeseung Oh y Elizabeth Reischmann ^{[ 12 ]} quienes encuentran que la sincronización entre las frecuencias naturales del sistema climático y el forzamiento de la excentricidad inició las  edades de hielo de 100 ky del Pleistoceno tardío y explican su gran amplitud.

La inclinación orbital tiene una  periodicidad de 100 ka, mientras que los periodos de 95 y 125 ka de la excentricidad podrían interactuar para producir un efecto de 108 ka. Si bien es posible que la variabilidad de la inclinación, menos significativa y originalmente pasada por alto, tenga un efecto profundo en el clima, ^{[ 13 ]} la excentricidad solo modifica la insolación en una pequeña cantidad: 1-2% del cambio causado por los ciclos de precesión de 21 000 años y de oblicuidad de 41 000 años. Por lo tanto, un impacto tan grande de la inclinación sería desproporcionado en comparación con otros ciclos. ^{[ 9 ]} Un posible mecanismo sugerido para explicar esto fue el paso de la Tierra a través de regiones de polvo cósmico . Nuestra órbita excéntrica nos llevaría a través de nubes de polvo en el espacio, que actuarían para ocluir parte de la radiación entrante, sombreando la Tierra. ^{[ 13 ]}

En tal escenario, se esperaría que la abundancia del isótopo ^3He , producido por los rayos solares que dividen los gases en la atmósfera superior, disminuyera; y las investigaciones iniciales encontraron efectivamente tal caída en la abundancia de ^3He . ^{[ 14 ] [ 15 ]} Otros han argumentado posibles efectos del polvo que ingresa a la atmósfera, por ejemplo, mediante el aumento de la cobertura nubosa (el 9 de julio y el 9 de enero, cuando la Tierra pasa por el plano invariable, aumenta la nubosidad mesosférica ). ^{[ 16 ]} Por lo tanto, el  ciclo de excentricidad de 100 ka puede actuar como un "marcapasos" para el sistema, amplificando el efecto de los ciclos de precesión y oblicuidad en momentos clave, con su perturbación. ^{[ 17 ]}

Una sugerencia similar responsabiliza exclusivamente a los ciclos de precesión de 21.636 años . Las edades de hielo se caracterizan por la acumulación lenta de volumen de hielo, seguida de fases de fusión relativamente rápidas. Es posible que el hielo se acumulara durante varios ciclos de precesión, derritiéndose solo después de cuatro o cinco de dichos ciclos. ^{[ 18 ]}

Se ha sugerido que el albedo de las capas de hielo y el polvo son los responsables. El alto albedo de las capas de hielo del norte resistirá el calentamiento climático de los máximos de Milankovitch a menos que estén cubiertas de polvo. Los episodios de polvo ocurren justo antes de cada período de calentamiento interglacial , y se afirma que la reducción resultante del albedo de las capas de hielo del norte contribuye al calentamiento interglacial. Se dice que los episodios de polvo son causados ​​por el bajo CO₂ atmosférico _, que crea desiertos _de CO₂ en las zonas montañosas del norte de China, y que el polvo resultante crea la Meseta de Loess y cubre las capas de hielo del norte. ^{[ 19 ]}

También se ha propuesto un mecanismo que podría explicar las fluctuaciones periódicas en la luminosidad solar. Las ondas de difusión que se producen dentro del Sol pueden modelarse de tal manera que expliquen los cambios climáticos observados en la Tierra. ^{[ 20 ]}

El efecto Dole describe las tendencias en δ ¹⁸ Oque surge de las tendencias en la importancia relativa de los organismos fotosintéticos terrestres y oceánicos . Dicha variación es una causa plausible del fenómeno. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

La recuperación de núcleos de hielo de mayor resolución que abarcan más del último millón de años por parte del proyecto EPICA en curso puede ayudar a esclarecer el asunto. Un nuevo método de datación de alta precisión desarrollado por el equipo ^{[ 23 ]} permite una mejor correlación de los diversos factores involucrados y proporciona a las cronologías de los núcleos de hielo una base temporal más sólida, respaldando la hipótesis tradicional de Milankovitch , según la cual las variaciones climáticas están controladas por la insolación en el hemisferio norte. La nueva cronología es inconsistente con la teoría de la "inclinación" del ciclo de 100 000 años. El establecimiento de adelantos y retrasos frente a diferentes componentes de forzamiento orbital con este método —que utiliza el control directo de la insolación sobre las proporciones de nitrógeno-oxígeno en las burbujas de los núcleos de hielo— es, en principio, una gran mejora en la resolución temporal de estos registros y otra validación significativa de la hipótesis de Milankovitch. Un ejercicio internacional de modelización climática (Abe-ouchi et al. , Nature, 2013 ^{[ 24 ]} ) demostró que los modelos climáticos pueden reproducir la ciclicidad de 100 000 años dadas las forzantes orbitales y los niveles de dióxido de carbono del Pleistoceno tardío. La historia isostática de las capas de hielo influyó en la respuesta de 100 000 años a las forzantes orbitales. Las capas de hielo más grandes tienen menor elevación porque deprimen la corteza continental sobre la que se asientan y, por lo tanto, son más vulnerables al derretimiento.