Yaklaşık 2,6 milyon yıl önce başlayan ve günümüze kadar süren Pleyistosen döneminin son evresinde, Dünya yaklaşık 100.000 yılda bir büyük buzul döngüleri yaşadı. Bu döngülerin ardında yatan mekanizmalar, iklim biliminin en zorlu sorularından biri olmayı sürdürüyor. Yeni bir araştırma, bu soruya stokastik modelleme perspektifinden yaklaşarak buz hacmi, küresel sıcaklık ve atmosferik karbondioksit konsantrasyonu arasındaki dinamik bağlantıyı mercek altına aldı.

Araştırmacılar, derin deniz tabanı organizmalarına ait oksijen izotop kayıtlarını ham veri olarak kullandı. Bu kayıtlar, geçmişteki okyanus sıcaklıklarını ve küresel buz hacmini yansıtan değerli arşivler niteliğinde. Ters-ileri modelleme tekniğiyle bu verilerden buz hacmi, sıcaklık ve CO₂ için birbiriyle uyumlu zaman serileri türetildi.

Analizin özünde 'multifraktal zaman ağırlıklı trend giderme dalgalanma analizi' yöntemi yer alıyor. Bu yöntem, bir zaman serisinin farklı ölçeklerdeki istatistiksel yapısını ortaya çıkarmaya yarıyor. Çalışmadan çıkan en çarpıcı sonuç, tüm kayıtlarda ortaya çıkan iki farklı davranış rejimiyle ilgili: 100.000 yıllık eşiğin altındaki zaman ölçeklerinde iklim değişkenleri birbirine bağlı ve bellek taşıyan (kırmızı gürültü benzeri) bir davranış sergilerken, bu eşiğin üzerinde bağımsız ve belleksiz (beyaz gürültü benzeri) bir örüntüye geçiş yaşanıyor.

Bu ayrım yüzeysel görünse de derin bir anlam taşıyor: İklim sistemi, belirli bir zaman ölçeğini aştığında farklı fiziksel süreçlerin hâkimiyetine giriyor. Kuzey Amerika buz tabakasının dinamikleri ve buzul döngülerinin 100.000 yıllık periyodunu şekillendiren mekanizmalar bu bağlamda yeniden değerlendiriliyor.

Çalışmanın öne sürdüğü çerçeve, yalnızca geçmişi anlamakla kalmıyor; aynı zamanda gelecekteki iklim değişikliği projeksiyonları için de önemli çıkarımlar sunuyor. Buz tabakalarının iklim sistemiyle nasıl etkileşime girdiğini ve bu etkileşimin hangi zaman ölçeklerinde belirleyici olduğunu bilmek, iklim modellerinin doğruluğunu artırma yolunda kritik bir adım niteliğinde.

Araştırma, arXiv'de yayımlanmış olup atmosfer ve okyanus bilimleri topluluğunun gündemine girmiş durumda.