Теория Миланковича подтвердилась только в 1970-е благодаря кернам[3], взятым из глубоководных морских отложений, и кернам льда из Гренландии и Антарктиды. Бурение океанского дна началось в 1950-е, а бурение ледяных шапок – в 1970-е, и исследования продолжаются и сегодня. Дальнейшее изучение ледяных кернов оказало огромное влияние на реконструкцию климата прошлого, поскольку ледяные керны имеют более высокое разрешение, то есть регистрируют более краткосрочные события, именно поэтому они предоставили поразительные доказательства того, насколько быстро происходило изменение климата в прошлом. Например, за минувшие 100 тысяч лет резкие потепления, похоже, иногда происходили всего за несколько десятилетий.
В обоих типах кернов исследователи могут «читать» историю климата по соотношению обычных атомов кислорода (>16О), состоящих из восьми протонов и восьми нейтронов, и более тяжелого изотопа кислорода (>18О), который содержит восемь протонов и десять нейтронов. Во время ледникового периода большее количество обычного (более легкого) кислорода накапливается в ледяных шапках, оставляя более высокое соотношение >16O/>18О в океане и атмосфере. Это соотношение затем сохраняется в окаменелых оболочках микроорганизмов на дне океана и в крошечных воздушных пузырьках в ледяных кернах. Снижение уровня тяжелого кислорода (>18О) в кернах, взятых со дна океана, указывает на межледниковье, или теплый период.
Исследования кернов морского дна и ледников дали представление о последних 1,2 млн лет или около того (датировка древнейших слоев последовательности еще не точна) и выявили серию из двадцати трех изотопных стадий кислорода (сокращенно OIS; или МИС для морских изотопных стадий – см. краткую хронологическую таблицу в начале книги), в которой нечетные номера представляют теплые периоды, а четные – оледенения. В настоящее время мы живем в межледниковой стадии OIS 1.
Что говорят эти циклы о будущем человечества? Орбита Земли сейчас приближается к идеальной окружности, и можно ожидать, что нынешние теплые условия – уже необычайно длительные и стабильные – продолжатся. Например, цикл прецессии сейчас уже 6000 лет в фазе охлаждения, а наклон земной оси движется к минимальному значению, что оказывает охлаждающее воздействие, но это компенсирует форма орбиты, способствующая потеплению. Некоторые компьютерные модели предсказывают, что до следующего ледникового периода осталось не менее 5000 лет.