Ледниковые периоды земли: Ледниковые периоды Земли — прошлые и будущие | Наука, Прошлое

Содержание

механика, когда начинались и заканчивались.

История вопроса

Ледниковый период. Что мы знаем о ледниковом периоде? Мы беспокоимся о глобальном потеплении, с тревогой наблюдаем, как тает Арктика и растет средняя температура на планете. Еще недавно о ледниковом периоде мы не знали абсолютно ничего.

До середины XIX века господствовали представления о стабильности климата в прошлом нашей планеты. Да и сколько было этого самого прошлого? Семь тысяч лет, как говорится в Библии, или сотни миллионов, по расчетам геологов и астрономов? Прошлое только начинало приобретать свои очертания, как берег неизведанного континента, вырастающий из тумана.

Нет, конечно, были известны окаменевшие остатки тропической растительности и кости теплолюбивых животных, найденные в северных широтах. Но эти находки вполне соответствовали передовой на то время идее об остывающей Земле. Раскаленная, покрытая лавовыми морями, планета постепенно теряла тепло, превращаясь в известный нам мир. Экваториальный ад мезозоя сменялся третичными тропиками и знакомым климатом четвертичного периода. Уильям Томсон Кельвин дал обоснование этой идее с помощью термодинамики, и даже вывел примерный возраст планеты – от 20 до 100 млн лет.

Наличие ледников в горах и ледовых покровов на полюсах планеты укладывалось в эти представления. А вот геологическое исследование ледников привело к неожиданным результатам. Оказалось, что ледники могут расползаться и отступать, оставляя характерные следы в виде валунов, морен и продольных борозд на скалах. То, что давно было известно жителям горных долин, геологи узнали лишь в XVIII веке. А в XIX веке такие же следы были обнаружены в тех регионах Европы и Северной Америки, для которых ледовый покров был неизвестен. В 1837 году Луи Агассис опубликовал доклад «Теория ледников», высказав предположение об эпохах глобального похолодания и распространения ледникового покрова на значительную часть Северного полушария.


Предположение Агассиса было воспринято научным сообществом с изрядной долей скепсиса. Ну еще бы! Арктические льды на месте Берлина или Санкт-Петербурга? Даже библейский миф о Потопе выглядит правдоподобней. Ледниковые эпохи представлялись фантазией вплоть до 70-х годов XIX века. Их признание началось с работ шотландского ученого Джеймса Кролла. Были определены критерии, позволяющие отличить ледниковые отложения от всех остальных. Смена эпох глобального похолодания и потепления получила объяснение через связь с солнечной активностью, парниковыми газами и эффектом альбедо. А в 20-30-х годах уже XX века сербский ученый Миланкович создал модель климатических циклов, позволяющую рассчитать изменения климата в плейстоцене и голоцене.

Так что мы знаем о ледниковом периоде? Говорят, это когда лёд, холод, метель, снежная пустыня до самого горизонта, пещерные люди в шкурах пещерных медведей – ледниковый период.

Механика оледенений

Ледниковым периодом называется длительный в геологических масштабах промежуток времени, во время которого климат на планете становится холодным и устанавливается ледовый покров на материках.

Ледниковый период состоит из чередующихся парных эпох «ледниковье-межледниковье». Ледниковье – это когда все плохо, холод, падение уровня моря, обледенение. Межледниковье – наоборот, светло, тепло, и уровень моря высокий. Внутри этих эпох также выделяют периоды похолоданий и потеплений, но менее масштабные. Мы, к слову, живем сейчас в межледниковую эпоху, начавшуюся 11,7 тысяч лет назад. А одним из примеров незначительного похолодания в наше, в целом теплое время, являлся малый ледниковый период, продолжавшийся с XIV до середины XIX века. После чего началось глобальное потепление, усиленное антропогенным влиянием.

Продолжительность ледниковых эпох и межледниковий может колебаться в пределах десятков тысяч лет. А всего ледниковый период может насчитывать десятки таких эпох, растягиваясь на миллионы лет. Последовательная череда ледниковых периодов образует ледниковую эру.

Универсальной причины, запускающей и останавливающей механизм остывания планеты, нет. Есть набор повторяющихся условий и факторов, каждый из которых вносит свой вклад в конкретную ледниковую эру:
— Длинное холодное лето в северном полушарии, возникающее из-за изменений орбиты планеты и колебания угла наклона земной оси.
— Снижение солнечной активности, уменьшающее количество тепла, поступающего на Землю.
— Увеличение отражательной способности поверхности (альбедо) планеты из-за снижения площади лесов или возникновения постоянного снежного покрова.
— Скопление больших массивов суши как на полюсах, так и на экваторе.
— Изменение океанических течений и циркуляции воздушных масс над ними.
— Падение концентрации парниковых газов (метана и углекислого газа) в атмосфере.

Запустить процесс глобального похолодания может как один, так и несколько факторов, но как его остановить? Если бы все силы, вызывающие оледенение, действовали только на его усиление или стабилизацию холодного климата, планета давно превратилась бы в гигантский снежный шар. Этого не происходит, потому что по мере развития оледенения значение вызвавших его факторов снижается, запуская механизм отрицательной обратной связи. Как это работает? Посмотрим на конкретных примерах.

Ледниковые эры

Современная геология способна увидеть далекое прошлое планеты в подробностях, недоступных исследователям XIX века. Мы знаем, что возраст Земли около 4,5 млрд лет, и 640 млн лет из них длились периоды глобальных похолоданий, известные, как ледниковые эры. Всего таких эр выделяют четыре.

Древнейшая ледниковая эра приходится на ранний протерозой и связана с кислородной катастрофой. Фотосинтезирующие организмы, львиную долю которых составляли цианобактерии, первыми научились загрязнять атмосферу, выбрасывая в нее токсичные продукты жизнедеятельности. Таким продуктом стал кислород. Главный парниковый газ первичной атмосферы, метан, оказался окисленным чуть менее чем полностью, и около 2,4 млрд лет назад температура на Земле упала с +54°С до -40°С. Наступившее Гуронское оледенение считается самым масштабным в истории: вся Земля была покрыта ледяным панцирем, и даже в тропиках толщина ледников составляла несколько сотен метров. Анаэробные организмы, питавшиеся метаном, почти вымерли, да и фотосинтетикам пришлось не сладко. Углекислый газ, поступающий через вулканы в атмосферу, постепенно накапливался, пока не сработал парниковый эффект, положивший конец Гуронскому оледенению 2,1 млрд лет назад.


Следующая ледниковая эра началась около 750 млн лет назад, охватив весь геологический период с говорящим названием «криогений», и закончившись около 580 млн лет назад, в эдиакарии. Масштаб нового оледенения был сопоставим с Гуронским, зато продолжительность была почти в два раза меньше. Модель, описывающая этот период, носит название «Земля-Снежок». Углекислый газ, вытащивший планету из объятий Гуронского оледенения, поставлялся в основном вулканами. И переходил в осадочные горные породы в процессе химического выветривания силикатов. Чем больше дождей идет над сушей, тем активнее процесс химического выветривания и изымания углекислого газа из атмосферы. А что будет, если всю сушу собрать в тропиках, в зоне обильных дождей? Когда литосферные плиты сложились в суперконтинент Родинию, ответ стал понятен. Бескрайние ледовые поля и -20°С в жаркий полдень на экваторе. Жизнь, ставшая уже многоклеточной, ютилась в подледных озерах и около геотермальных источников. Итог оледенения был закономерен. Ледяной покров препятствовал выветриванию, вулканы продолжали работать, и уровень углекислого газа начал расти. К середине эдиакария парниковый эффект растопил льды, открыв расползающуюся на континентальные лоскуты Родинию. Усилившийся сток с суши обогатил воды океана фосфором и карбонатами, что привело в итоге к кембрийскому взрыву.

Масштаб оледенений в палеозое был несопоставим с Землей-Снежком, но все еще оставался существенным. Дважды полярные широты скрывались под толщей снега и льда. Первое оледенение известно как Андско-Сахарское и имеет временные рамки 460 – 420 млн лет. Второе – ледниковый период Кару, случившийся 360 – 260 млн лет назад. Следы обоих оледенений можно увидеть в Бразилии, Марокко, Сахаре, Ливии и Южной Африке. Оба геологических события сходны между собой. Центром оледенения становится крупный массив суши, дрейфующий в районе Южного полюса – Гондвана. А фактором, запускающим механизм глобального похолодания, выступает падение уровня CO2 в атмосфере. Но теперь его концентрация зависит не только от вулканов и выветривания.

В ордовике к цианобактериальным матам, влиявшим на состав атмосферы еще в протерозое, добавились водоросли, фитопланктон и первая наземная флора, лишайники. Увеличение их биомассы привело к изъятию большого количества CO2 из атмосферы и захоронению уже в виде обширных залежей горючих сланцев. Как итог – похолодание, обширное оледенение и падение уровня моря, погубившее богатые жизнью шельфовые зоны. На рубеж ордовика-силура приходится второе по масштабности вымирание, уничтожившее до 70% видов. После чего опять стал расти уровень CO2, парниковый эффект вернул лед в жидкое состояние и биомасса растений вновь стала увеличиваться.

В каменноугольном периоде сценарий с оледенением повторился. Только в этот раз не водоросли, а заболоченные леса из древовидных папоротников сыграли роль накопителя оксида углерода. Пока меганевры наслаждались рекордными 35% кислорода в атмосфере, и формировались многометровые толщи каменного угля, с юга надвигались ледниковые пустоши. Конец их продвижению положили грибы и бактерии, научившиеся питаться древесиной и возвращающие в атмосферу CO2.

К мезозою в мире установился хрупкий климатический баланс. Материки начали расползаться подальше от полюсов, увеличилась площадь эпиконтинентальных морей, сформировался почвенный покров. Роль химического выветривания упала, а с возвращением в атмосферу CO2, накопленного растениями, прекрасно справлялись сапрофиты и травоядные животные. Планета вступила в термоэру, продолжавшуюся до середины кайнозоя. Средние температуры от +20°С и выше, широкий экваториальный и тропический пояса, теплые мелководные моря. Рай для динозавров и древних млекопитающих, который не мог длиться вечно.

Зима близко

Первые звоночки о грядущих переменах прозвучали еще в конце мелового периода. Движение континентов, появление молодого Атлантического океана, сокращение акватории Тетиса привело к изменению морских течений и циркуляции воздушных масс. В полярных областях стало по-настоящему холодно, на Чукотке и в Антарктике динозаврам приходилось выживать в условиях суровых снежных зим. Но уже в палеоцене, 55 млн лет назад, началось быстрое и неожиданное потепление. Причиной резкого (на 8°С) возрастания температуры могло стать высвобождение метана, накопленного в морских донных отложениях в конце мелового периода. Наступило вечное лето эоцена, и широколиственные леса росли за полярным кругом.

А между тем мир неуловимо менялся. Еще в начале мезозоя появился фитопланктон нового типа, представленный диатомовыми водорослями, динофлагелятами и кокколитофоридами. При низкой биомассе фитопланктон обладает огромной продуктивностью, выступая основанием трофических цепей в океанах. Продуктивность оборачивается повышенным потреблением CO2, часть которого включается в круговорот веществ гидросферы, часть превращается в залежи углеводородов. К середине кайнозоя падение уровня углекислого газа стало сказываться на годовых температурах.

В олигоцене начала покрываться льдом Антарктида, сместившаяся район Южного полюса. В миоцене ледники появились в горных долинах Гренландии. В плиоцене движение континентов привело к окончательному исчезновению Тетиса, а заодно к образованию Панамского перешейка. Система течений поменялась, и теплые воды из тропической Атлантики направились в Северный, тогда еще не Ледовитый, океан. С изменением географии менялась и биосфера планеты. На смену бескрайним лесам пришел новый тип ландшафта – степи, что привело к увеличению альбедо и ускорило общее похолодание климата.

Открытые пространства с травянистой растительностью, зарослями кустарников и участками леса вдоль речных долин постепенно сливались в одну огромную экосистему. В плиоцене (12 – 2 млн лет назад) степи, саванны и редколесья протянулись от Южной Африки до Центральной Азии и дальше на восток, через Берингов пролив в Новый Свет. Единство ландшафта сформировало и общий фаунистический комплекс – гиппарионовую фауну. Здесь были крупные травоеды (быки, носороги с бегемотами etc), быстроногие антилопы и гиппарионы, эволюционирующие в лошадей, хищники вроде псовых, гиен и саблезубых кошек, жирафы, страусы, барсуки, грызуны. Хоботных представляли семейства слонов и мастодонтов. А в африканских саваннах обитало несколько видов прямоходящих человекообразных обезьян.

Перенос теплых вод Атлантики в северные широты привел к увеличению объема осадков в приполярных областях суши. Лето становилось все более холодным и дождливым, зима затягивалась, и скорость накопления снежных масс превысила скорость их таяния. Альбедо планеты, усиленное распространением степей, еще больше увеличилось за счет территорий, покрытых снегом круглый год. Подсчитано, что для формирования ледника необходим шестиметровый слой слежавшегося, плотного снега. Этот предел был преодолен 2,6 млн лет назад. Становилось все холоднее, все больше влаги уходило на формирование ледовых щитов в Европе и Северной Америке. Началось Четвертичное оледенение.  

Новый порядок

На протяжении всего плейстоцена холодные эпохи сменялись теплыми межледниковьями. Ледовые щиты пульсировали, то сжимаясь, то занимая до четверти площади всей суши, и вместе с ними менялся уровень мирового океана. Последняя ледниковая эпоха, известная как валдайское оледенение, продолжалась около 100 тысяч лет и закончилась 11,7 тысяч лет назад. Какой была планета во времена максимального оледенения? Данные геологии позволяют заглянуть в прошлое и нарисовать карту этого удивительного мира.

В Северном полушарии ледниковые массы подпитывались влагой из северных областей Атлантики и Тихого океана. Это определило характер расположения континентальных ледниковых щитов. Ледовый панцирь толщиной два-три километра расползался на юг и восток от Скандинавии, доходя до средней полосы России. Шотландия и частично Альпийский регион были покрыты собственными ледниками. Еще один центр оледенения располагался на Урале. В Америке Кордильерский и Лаврентийский ледниковые щиты сливались в один массив, протянувшийся от Аляски до Лабрадора. В Северном Ледовитом океане оставались свободные от многолетнего льда зоны.

Климат стал холоднее современного на 6°С, и гораздо суше из-за того, что значительная часть воды была связана в ледниках. Именно малым количеством осадков объясняется практически полное отсутствие ледников в Сибири и на Чукотке. За пределами приледниковой зоны тянулись степи и редколесья, переходящие в огромные пустыни. Тропические леса Амазонии и Конго, кажущиеся неизменными со времен динозавров, уступили место саваннам. Горные области, даже в Тайване, на Новой Гвинее и в Австралии, стали центрами локального распространения ледников.

Накопление огромных масс льда вызвало понижение уровня моря на 120 метров. Шельфовые участки дна превратились в сухопутные мосты, соединяющие архипелаги и даже континенты. Берингия, один из таких мостов, превратилась в транспортный коридор для животных. Мамонты, древние бизоны и саблезубые кошки пришли в Северную Америку. В Евразии появились волки, лошади и верблюды.

Казалось бы, такие перемены должны нанести серьезный удар по биосфере. Отчасти, так и произошло. Но для степных экосистем сухой и холодный плейстоцен стал периодом расцвета. В северном полушарии плиоценовые саванны образовали необычный ландшафт – тундростепь, обитатели которого получили название «мамонтовая фауна».

Мамонтовые степи

Путешественник во времени, вернувшийся в прошлое на 15 – 100 тысяч лет назад, не увидел бы привычной таежной зоны в северном полушарии. От Европы на восток до самого Тихого океана тянулись бескрайние равнины. Обширные поля злаковых трав, настоящее травяное море, пересекались участками тундровой растительности на возвышенностях. Можжевельник  лиственница росли на склонах холмов. Вдоль рек протянулись ленточные хвойные леса, низинные участки были заняты ивой, ольхой, кустарниками и болотной осокой. Сухая, малоснежная зима превращала это растительное изобилие в доступный для травоядных животных корм. По подсчетам специалистов продуктивность тундростепей была не намного ниже, чем в африканской саванне. Схожим был и состав фауны тундростепей, и это не удивительно. Ведь основой (с локальными особенностями) была одна и та же гиппарионовая фауна.

Высокая продуктивность тундростепи обеспечивалась за счет копытных животных, поддерживая, в свою очередь, их численность и разнообразие на высоком уровне. Биомасса трав на единицу площади мала, но она очень быстро восстанавливается. А корневая система образует дернину, защищающую почву от размывания и вытаптывания. Это способствует накоплению органики в почве, делая ее более плодородной. Копытные выедают доступную траву, не уничтожая ее полностью, после чего перемещаются на новое пастбище и оставляют после себя ценное удобрение, навоз. Что, в свою очередь, позволяет восстановиться травам и дает пищу новым животным.

Визитной карточкой и крупнейшими обитателями тундростепей были мамонты. Наиболее известен шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius), которого можно было встретить как в районе Воронежа, так и на Чукотке или в Канаде. Вопреки распространенному мнению, он не был крупнейшим представителем отряда хоботных. Рост взрослых самцов колебался от 2,8 до 3,5 метров, что сопоставимо с африканскими слонами. Правда, весил эти великаны почти в два раза больше, до 8 – 10 тонн. Крупнее был теплолюбивый колумбийский мамонт (Mammuthus columbi), обитавший в Северной Америке – до 4 метров в холке. А первенство среди хоботных удерживает мамонт степной (Mammuthus trogontherii), выраставший до рекордных 4,7 м в высоту!

Шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis) – другой типичный обитатель северных ландшафтов. Размером чуть крупнее черного, и поменьше, чем белый носорог, он отличался массивностью и густым рыжевато-бурым мехом. Вес крупных самцов мог достигать 3,5 тонн, самки были меньше. Как и современные носороги, морду этого животного украшал рог, достигавший огромных размеров. Известны образцы длиной до 1,4 метра и весом около 15 кг. Это было не только турнирное оружие, но и «лопата», которой носорог разгребал снег в поисках сухой травы.

Более многочисленными, чем мамонты и носороги, были степные зубры (Bison priscus), ставшие впоследствии предками европейских зубров и американских бизонов. Рассеянные по равнинам, они собирались в огромные стада численностью в десятки тысяч особей на время сезонных миграций. С зубрами соседствовали дикие лошади, сайгаки и северные олени. На Аляске и Чукотке можно было встретить овцебыков. Большерогий олень встречался по всей Европе, но нигде не был особо многочисленным.

Бок о бок с травоядными животными обитали хищники. Волк, привычный житель северного полушария, появился 1,8 млн лет назад в Северной Америке и через Берингию попал в Евразию. Откуда позже вернулся в Америку, вытеснив обитавшего там ужасного волка (Canis dirus). Сибирь была родиной бурого медведя, который постепенно расселился повсеместно. Его более крупный собрат, пещерный медведь, обитал в Европе, доходя на восток до Урала и Алтая. Характерной особенностью мамонтовой фауны было присутствие крупных кошачьих, таких, как пещерный лев и гомотерий.

И, конечно, самым необычным и самым опасным обитателем этих ландшафтов, был человек. Немногочисленные общины первобытных охотников следовали за мигрирующими животными, расселяясь по всему земному шару. Несмотря на суровый климат, тундростепь была заселена в верхнем палеолите. Стоянки и следы присутствия человека известны повсеместно. Наши далекие предки строили жилища из костей мамонтов в районе Воронежа. Вырезали фигурки женщин в Чехии и недалеко от Байкала. Знали, где добыть острый кремень для копий, умели гнуть и распрямлять рога и кости, шили из шкур комбинезоны, украшали волосы раковинами, а стены пещер — великолепными рисунками. Приближалась современная геологическая эпоха, голоцен, и ледниковый период подходил к концу.

Глобальное потепление

Завершение последней ледниковой эпохи началось около 20 тысяч лет назад. Сложно сказать, какой из факторов повлиял на этот процесс в большей степени. Одной из наиболее вероятных причин выступает увеличение концентрации метана в атмосфере. Метан накапливается в морских донных осадках в виде газогидратов. Одним из условий их стабильности выступает давление толщи морской воды. При понижении уровня моря оно падает, и начинается высвобождение метана. Это приводит к нарастанию парникового эффекта, и запускает таяние льдов. Сокращение ледового покрова уменьшает альбедо планеты, больше солнечного тепла поглощается поверхностью Земли, и задерживается, благодаря метану в атмосфере.

11 – 7 тысяч лет назад ландшафты стали приобретать привычный нам сегодня вид. Ледники отступили, хотя и сохраняются в горах и ледовых шапках на полюсах планеты. Поднялся уровень океана, затопив огромные территории в шельфовой зоне. Увеличилась площадь экваториальных лесов и сократилась площадь пустынь. Место тундростепей занял таежный пояс, а выжившие представители мамонтовой фауны расселились по доступным экосистемам. Теперь уже сложно поверить, что казахстанские сайгаки соседствовали некогда с гренландскими овцебыками.

Неожиданным итогом ледниковой эпохи стало массовое вымирание, темпы которого нарастают с начала голоцена. Вымирание в большей степени затрагивает представителей мегафауны, переживших десятки колебаний климата за последние пару миллионов лет. Масштабы его впечатляют: от 16% видов в Африке до 82% в Южной Америке. Да, есть соблазн списать этот процесс на изменения климата. Но слишком уж часто вымирание крупных животных совпадает с миграциями людей в места их обитания.

Нравится нам это, или нет, но человеческая деятельность становится все более значимым фактором воздействия на биосферу и климат планеты. Мы активно вносим свой вклад в изменение концентрации парниковых газов в атмосфере. Меняем альбедо планеты, вырубая леса. Способствуем росту пустынь и кустарниковых зарослей, истребляя крупных травоядных. Кайнозойская ледниковая эра не закончилась, наше теплое время лишь передышка перед очередным наступлением льдов. Когда она наступит  — зависит теперь и от нас с вами.

Когда были ледниковые периоды на Земле

Главная

Статьи

История

Когда были ледниковые периоды на Земле

история, интересное

Существуют ли ледниковые периоды? Конечно, да. Доказательства этого неполны, но они вполне определены, и некоторые из этих свидетельств распространяются на большие площади. Доказательства существования пермской ледниковой эпохи присутствуют на нескольких континентах, и кроме того, на континентах обнаружены следы ледников, относящиеся к другим эпохам палеозойской эры вплоть до ее начала, ранне-кембрийского времени. Даже в гораздо более древних породах, образовавшихся до начала фанерозоя, мы находим следы, оставленные ледниками, и ледниковые отложения. Возраст некоторых из этих следов составляет более двух миллиардов лет, то есть, возможно, составляет половину возраста Земли как планеты.

Ледниковая эпоха оледенений (гляциалов) — отрезок времени геологической истории Земли, характеризующийся сильным похолоданием климата и развитием обширных материковых льдов не только в полярных, но и в умеренных широтах.

Особенности:



· Для неё характерны длительное, непрерывное и сильное похолодание климата, разрастание покровных ледников в полярных и умеренных широтах.

· Ледниковые эпохи сопровождаются понижением уровня Мирового океана на 100 м и более, за счет того, что вода накапливается в виде ледниковых покровов на суше.

· Во время ледниковых эпох расширяются области, занятые многолетнемерзлыми породами, сдвигаются в сторону экватора почвенные и растительные зоны.

Установлено, что за последние 800 тыс. лет было восемь ледниковых эпох, каждая из которых продолжалась от 70 до 90 тыс. лет.

Ледниковые периоды на Земле

Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли. Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).

Геологические исследования доказали, что на Земле существовал периодический процесс изменения климата, охватывавший время от позднего протерозоя до настоящего времени.

Это относительно длительные ледниковые эры, длившиеся на протяжении почти половинной истории Земли. В истории Земли выделяются следующие ледниковые эры:

Раннепротерозойская — 2,5—2 млрд. лет назад

Позднепротерозойская — 900—630 млн. лет назад

Палеозойская — 460—230 млн. лет назад

Кайнозойская — 30 млн. лет назад — настоящее время

Рассмотрим более подробнее каждую из них.

Протерозойская ледниковая эра

Протерозой — от греч. слова протерос — первичный, зоэ — жизнь. Протерозойская эра — геологический период в истории Земли, включающий историю образования горных пород различного происхождения от 2,6 до 1,6 млрд. лет. Период в истории Земли, который характеризовался развитием простейших форм жизни одноклеточных живых организмов от прокариотов к эукариотам, которые позже в результате так называемого эдиакарского «взрыва» эволюционировали в многоклеточные организмы.  

Раннепротерозойская ледниковая эра

Это самое древнее, зафиксированное в геологической истории, оледенение проявилось в конце протерозоя на границе с вендом и согласно гипотезе Snowball Earth ледник покрывал большую часть континентов на экваториальных широтах. На самом деле это было не одно, а череда оледенений и межледниковых периодов. Поскольку считается, что распространению оледенения ничто не может препятствовать из-за роста альбедо (отражение солнечного излучения от белой поверхности ледников), то, как полагают, причиной последующего потепления может служить, например, увеличение в атмосфере количества парниковых газов за счет, повышения вулканической активности, сопровождающейся, как известно выбросами огромного количества газов.

Позднепротерозойская ледниковая эра

Выделена под названием лапландского оледенения на уровне вендских ледниковых отложений 670—630 млн. лет назад. Эти отложения обнаружены в Европе, Азии, Западной Африке, Гренландии и Австралии. Палеоклиматическая реконструкция ледниковых образований этого времени предполагает, что Европейский и Африканский ледовые континенты того времени представляли собой единый ледниковый щит.

Палеозойская ледниковая эра

Палеозой — от слова палеос — древний, зоэ — жизнь. Палеозойская эра. Геологическое время в истории Земли охватывающее 320-325 млн. лет. С возрастом ледниковых отложений 460 — 230 млн. лет включает позднеордовикский — раннесилурийский (460—420 млн. лет), позднедевонский (370—355 млн. лет) и каменноугольно-пермский ледниковый периоды (275 — 230млн. лет). Межледниковье этих периодов характеризуется теплым климатом, который способствовал бурному развитию растительности. В местах их распространения позже сформировались крупные и уникальные угольные бассейны и горизонты нефтяных и газовых месторождений.

Позднеордовикский — раннесилурийский ледниковый период

Ледниковые отложения этого времени, называемого сахарскими (по названию современной Сахары).

Были распространены на территории современной Африки, Южной Америки, восточной части Северной Америки и Западной Европы. Этот период характеризуется образованием ледникового щита на большей части северной, северо-западной и западной Африки, включая Аравийский полуостров. Палеоклиматические реконструкции предполагают, что толщина сахарского ледового щита достигала не менее 3 км и по площади сродни современному леднику Антарктиды.

Позднедевонский ледниковый период

Ледниковые отложения этого периода обнаружены на территории современной Бразилии. Ледниковая область простиралась от современного устья р. Амазонки к восточному побережью Бразилии, захватывая район Нигера в Африке. В Африке в Северном Нигере залегают тиллиты (ледниковые отложения), которые сопоставимы с бразильскими. В целом ледниковые области протягивались от границы Перу с Бразилией к северному Нигеру, диаметр района более 5000 км. Южный полюс в позднем девоне, по реконструкции П. Мореля и Э. Ирвинга, находился в центре Гондваны в Центральной Африке.

Ледниковые бассейны расположены на приокеанической окраине палеоконтинента в основном в высоких широтах (не севернее 65-й параллели). Судя по тогдашнему высокоширотному континентальному положению Африки, можно предположить возможное повсеместное развитие мерзлых пород на этом континенте и, кроме того, на северо-западе Южной Америки.

Каменноугольно-пермский ледниковый период

Свое распространение получил на территории современной Европы, Азии. В течение карбона происходило постепенное похолодание климата, достигшее кульминации около 300 млн. лет назад. Этому способствовало сосредоточение большей части континентов в южном полушарии и образование суперконтинента Гондвана, формирование крупных горных цепей и изменение океанических течений. В карбоне — перми на большей части Гондваны существовали ледниковые и перигляциальные условия.

Центр континентального ледникового покрова Центральной Африки располагался около Замбези, откуда лед тек радиально в несколько африканских бассейнов и распространялся на Мадагаскар, Южную Африку и частично в Южную Америку. При радиусе ледникового покрова примерно 1750 км, по расчетам, толщина льда могла быть до 4 — 4,5 км. В южном полушарии в конце карбона-ранней перми произошло общее воздымание Гондваны и покровное оледенение распространилось на большую часть этого суперконтинента. Каменно — угольно-пермский ледниковый период длился по крайней мере 100 млн. лет, однако не было единой большой ледниковой шапки. Пик ледникового периода, когда ледниковые покровы распространялись далеко к северу (до 30° — 35°ю.ш.), длился около 40 млн. лет (между 310 — 270 млн. лет назад). По расчетам, области оледенения Гондваны занимали площадь не менее 35 млн. км2 (возможно, и 50 млн. км2), что в 2 — 3 раза превышает площадь современной Антарктиды. Ледниковые покровы достигали 30° — 35°ю.ш. Основным центром оледенения являлся район Охотского моря, который, по-видимому, находился около Северного полюса.

Кайнозойская ледниковая эра

Кайнозойская ледниковая эра (30 млн. лет назад — настоящее время) — недавно начавшаяся ледниковая эра.

Настоящее время — голоцен, начавшийся ? 10000 лет назад, характеризуется как относительно тёплый промежуток после плейстоценового ледникового периода, часто квалифицируемый как межледниковье. Ледниковые щиты существуют в высоких широтах северного (Гренландия) и южного (Антарктида) полушарий; при этом в северном полушарии покровное оледенение Гренландии простирается на юг до 60° северной широты (т. е., до широты Санкт-Петербурга), фрагментов морского ледового покрова — до 46—43° северной широты (т. е. до широты Крыма), а вечной мерзлоты до 52—47° северной широты. В южном полушарии континентальная часть Антарктиды покрыта ледниковым щитом мощностью 2500—2800 м (до 4800 м в некоторых районах Восточной Антарктиды), при этом шельфовые ледники составляют ?10 % от площади континента, возвышающейся над уровнем моря. В кайнозойской ледниковой эре наиболее сильным является плейстоценовый ледниковый период: понижение температуры привело к оледенению Северного Ледовитого океана и северных областей Атлантики и Тихого океана, при этом граница оледенения проходила на 1500—1700 км южнее современной.

Геологи подразделяют кайнозой на два периода: третичный (65 — 2 млн. лет назад) и четвертичный (2 млн. лет назад — наше время), которые в свою очередь разбиваются на эпохи. Из них первый гораздо продолжительней второго, зато второй — четвертичный — имеет ряд уникальных черт; это время ледниковых периодов и окончательного формирования современного лика Земли.

34 млн. лет назад — зарождение Антарктического ледникового покрова

25 млн. лет назад — его сокращение

13 млн. лет назад — его повторное разрастание

около 3 млн. лет назад — начало плейстоценового ледникового периода, многократное появление и исчезновение ледниковых покровов в северных областях Земли

Третичный период

Третичный период состоит из эпох:

· Палеоцен

· Эоцен

· Олигоцен

· Миоцен

· Плиоцен

Палеоценовая эпоха (от 65 до 55 млн. лет назад)

География и климат: Палеоцен ознаменовал собой начало кайнозойской эры. В то время материки все еще находились в движении, поскольку «великий южный материк» Гондвана продолжал раскалываться на части. Южная Америка оказалась теперь полностью отрезанной от остального мира и превратилась в своего рода плавучий «ковчег» с уникальной фауной ранних млекопитающих. Африка, Индия и Австралия еще дальше отодвинулись друг от друга. На протяжении всего палеоцена Австралия располагалась вблизи Антарктиды. Уровень моря понизился, и во многих районах земного шара возникли новые участки суш.

Животный мир: На суше начинался век млекопитающих. Появились грызуны и насекомоядные. Были среди них и крупные животные, как хищные, так и травоядные. В морях на смену морским рептилиям пришли новые виды хищных костных рыб и акул. Возникли новые разновидности двустворчатых моллюсков и фораминифер.

Растительный мир: Продолжали распространяться все новые виды цветковых растений и опылявших их насекомых.

Эоценовая ледниковая эпоха (от 55 до 38 млн. лет назад)

География и климат: В эоцене основные массивы суши начали понемногу принимать положение, близкое к тому, которое они занимают в наши дни. Значительная часть суши была по-прежнему разделена на своего рода гигантские острова, поскольку огромные материки продолжали удаляться друг от друга. Южная Америка утратила связь с Антарктидой, а Индия переместилась ближе к Азии. В начале эоцена Антарктида и Австралия все еще располагались рядом, но в дальнейшем начали расходиться. Северная Америка и Европа также разделились, при этом возникли новые горные цепи. Море затопило часть суши. Климат повсеместно был теплым либо умеренным. Большую часть покрывала буйная тропическая растительность, а обширные районы поросли густыми заболоченными лесами.

Животный мир: На суше появились летучие мыши, лемуры, долгопята; предки нынешних слонов, лошадей, коров, свиней, тапиров, носорогов и оленей; прочие крупные травоядные. Другие млекопитающие, типа китов и сирен, вернулись в водную среду. Увеличилось число видов пресноводных костных рыб. Эволюционировали и другие группы животных, в том числе муравьи и пчелы, скворцы и пингвины, гигантские нелетающие птицы, кроты, верблюды, кролики и полевки, кошки, собаки и медведи.

Растительный мир: Во многих частях света произрастали леса с пышной растительностью, в умеренных широтах росли пальмы.

Олигоценовая эпоха (от 38 до 25 млн. лет назад)

География и климат: В олигоценовую эпоху Индия пересекла экватор, а Австралия наконец-то отделилась от Антарктиды. Климат на Земле стал прохладнее, над Южным полюсом сформировался громадный ледниковый покров. Для образования столь большого количества льда потребовалось не менее значительные объемы морской воды. Это привело к понижению уровня моря по всей планете и расширению территории, занятой сушей. Повсеместное похолодание вызвало исчезновение буйных тропических лесов эоцена во многих районах земного шара. Их место заняли леса, предпочитавшие более умеренный (прохладный) климат, а также необъятные степи, раскинувшиеся на всех материках.

Животный мир: С распространением степей начался бурный расцвет травоядных млекопитающих. Среди них возникли новые виды кроликов, зайцев, гигантских ленивцев, носорогов и прочих копытных. Появились первые жвачные.

Растительный мир: Тропические леса уменьшились в размерах и начали уступать место лесам умеренного пояса, появились и обширные степи. Быстро распространялись новые травы, развивались новые виды травоядных животных.

Миоценовая эпоха (от 25 до 5 млн. лет назад)

География и климат: На протяжении миоцена материки все еще находились «на марше», и при их столкновениях произошел ряд грандиозных катаклизмов. Африка «врезалась» в Европу и Азию, в результате чего возникли Альпы. При столкновении Индии и Азии вверх взметнулись Гималайские горы. В это же время сформировались Скалистые горы и Анды, поскольку и другие гигантские плиты продолжали смещаться и наползать друг на друга.

Однако Австрия и Южная Америка по-прежнему оставались изолированными от остального мира, и на каждом из этих материков продолжала развиваться собственная уникальная фауна и флора. Ледниковый покров в южном полушарии распространился на всю Антарктиду, что привело к дальнейшему охлаждению климата.

Животный мир: Млекопитающие мигрировали с материка на материк по новообразовавшимися сухопутным мостам, что резко ускорило эволюционные процессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а кошки, жирафы, свиньи и буйволы двигались в обратном направлении. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе человекообразные. В отрезанной от внешнего мира Австралии продолжали развиваться однопроходные и сумчатые.

Растительный мир: Внутриматериковые области становились все холоднее и засушливее, и в них все больше распространялись степи.

Плиоценовая эпоха (от 5 до 2 млн. лет назад)

География и климат: Космический путешественник, взглянув сверху на Землю в начале плиоцена, обнаружил бы материки почти на тех же местах, что и в наши дни. Взору галактического визитера открылись бы гигантские ледяные шапки в северном полушарии и громадный ледниковый покров Антарктиды. Из-за всей этой массы льда климат Земли стал еще прохладней, и на поверхности материков и океанов нашей планеты значительно похолодало. Большинство лесов, сохранившихся в миоцене, исчезло, уступив место необъятным степям, раскинувшимся по всему свету.

Животный мир: Травоядные копытные млекопитающие продолжали бурно размножаться и эволюционировать. Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную и Северную Америку, что привело к грандиозному «обмену» животными между двумя материками. Полагают, что обострившаяся межвидовая конкуренция вызвала вымирание многих древних животных. В Австралию проникли крысы, а в Африке появились первые человекоподобные существа.

Растительный мир: По мере охлаждения климата на смену лесам пришли степи.

Четвертичный ледниковый период

Состоит из эпох:

· Плейстоцен

· Голоцен

Плейстоценовая эпоха (от 2 до 0,01 млн. лет назад)

География и климат: В начале плейстоцена большинство материков занимало то же положение, что и в наши дни, причем некоторым из них для этого потребовалось пересечь половину земного шара. Узкий сухопутный «мост» связывал между собой Северную и Южную Америку. Австралия располагалась на противоположной от Британии стороне Земли. На северное полушарие наползали гигантские ледниковые покровы. Это была эпоха великого оледенения с чередованием периодов похолодания и потепления и колебаниями уровня моря. Эта ледниковая эпоха длится и по сей день.

Животный мир: Некоторые животные сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью: к примеру, шерстистые мамонты и носороги. Из хищников наиболее распространены саблезубые кошки и пещерные львы. Это был век гигантских сумчатых в Австралии и громадных нелетающих птиц, типа моа или эпиорнисов, обитавших во многих районах южного полушария. Появились первые люди, и многие крупные млекопитающие начали исчезать с лица Земли.

Растительный мир: С полюсов постепенно наползали льды, и хвойные леса уступали место тундре. Дальше от края ледников уже лиственные леса сменялись хвойными. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи.

Голоценовая эпоха (от 0,01 млн. лет до наших дней)

География и климат: Голоцен начался 10000 лет назад. В течение всего голоцена материки занимали практически те же места, что и в наши дни, климат также был похож на современный, каждые несколько тысячелетий становясь то теплее, то холоднее. Сегодня мы переживаем один из периодов потепления. По мере уменьшения ледниковых покровов уровень моря медленно поднимался. Начало время человеческой расы.

Животный мир: В начале периода многие виды животных вымерли, в основном из-за общего потепления климата, но, возможно, сказалось и усиленная охота человека на них. Позднее они могли пасть жертвой конкуренции со стороны новых видов животных, завезенных людьми из других мест. Человеческая цивилизация стала более развитой и распространилась по всему свету.

Растительный мир: С возникновением земледелия крестьяне уничтожали все больше дикорастущих растений, дабы очистить площади под посевы и пастбища. Кроме того, растения, завезенные людьми в новые для них местности, иногда вытесняли коренную растительность.

Последняя ледниковая эпоха

Последняя ледниковая эпоха (последнее оледенение) — последняя из ледниковых эпох в рамках плейстоценового или четвертичного ледникового периода. Она началась около 110 тыс. лет назад и окончилась около 9700—9600 г. до н. э. Для Сибири ее принято именовать ”зырянской”, в Альпах — ”вюрмской”, в Северной Америке — “висконсинской”. Во время этой эпохи неоднократно происходило разрастание и сокращение ледниковых покровов. Последний ледниковый максимум, когда общий объем льда в ледниках был наибольшим, относится ко времени около 26—20 тысяч лет назад отдельных ледниковых покровов.

В это время полярные ледники северного полушария выросли до огромных размеров, соединившись в огромный ледовый щит. Длинные языки льда отходили от него к югу по руслам крупных рек. Все высокие горы также были скованы ледовыми панцирями. Похолодание и образование ледников повлекли за собой другие глобальные изменения в природе. Реки, текущие в северные моря оказались запруженными ледяными стенами, они разлились в гигантские озера и повернули вспять пытаясь найти сток на юге. Сдвинулись к югу теплолюбивые растения, уступая место более холодовыносливым соседям. В это время окончательно сформировался мамонтовый фаунистический комплекс, состоящий в основном из крупных, хорошо защищенных от холода животных.

Климат

Однако на протяжении последнего оледенения климат на планете не был постоянным. Периодически наступали потепления климата, ледник таял по краю, отступал на север, сокращались площади высокогорных льдов, смещались на юг климатические зоны. Таких незначительных изменений в климате было несколько. Ученые считают, что в Евразии наиболее холодный и суровый период был около 20 тысяч лет назад.

Флора и фауна

Похолодание на планете и образование гигантских ледниковых систем на севере вызвало глобальные изменения в растительном и животном мире Северного полушария. Границы всех природных зон начали сдвигаться к югу. На территории Сибири располагались следующие природные зоны.

Вдоль ледников на десятки километров шириной протянулась зона холодных тундр и тундростепей. Она была расположена примерно в тех районах, где сейчас лес и тайга.

На юге тундростепь постепенно переходила в лесостепи и леса. Лесные участки были очень небольшими, и были далеко не везде. Чаще всего леса располагались на южных берегах приледниковых озер и в речных долинах и на отрогах гор.

Еще южнее располагались сухие степи, на западе Сибири постепенно переходящие в горные системы Саяно-Алтая, на востоке граничащие с полупустынями Монголии. В некоторых районах тундростепи и степи не разделялись полосой леса, а постепенно сменяли друг друга.

В новых климатических условиях ледниковья изменился и животный мир. На протяжении последних этапов четвертичного периода в Северном полушарии происходило формирование новых видов фауны. Особенно выразительным проявлением этих изменений стало появление так называемого мамонтового фаунистического комплекса, который состоял из холодовыносливых видов животных.

Реки и озёра

Гигантские ледниковые поля образовали естественную плотину и закрывали сток рек, текущих в Северные моря. Современные сибирские реки: Обь, Иртыш, Енисей, Лена, Колыма и множество других разливались вдоль ледников, образуя гигантские озера, которые объединялись в приледниковые системы стока талых вод.

Сибирь в ледниковую эпоху. Для ясности обозначены современные реки и города. Большая часть этой системы соединялась речками и воды вытекали из нее на юго-запад через систему Новоэвксинского бассейна, бывшего некогда на месте Черного моря. Далее через Босфор и Дарданеллы вода попадала в Средиземное море. Общая площадь этого водосборного бассейна составляла 22 млн. кв. км. Она обслуживала территорию от Монголии до Средиземноморья.

В Северной Америке тоже существовала такая ситема приледниковых озер. Вдоль Лаврентьевского ледникового щита тянулись исчезнувшие ныне гигантское озеро Агассиса, озера Мак-Коннелл и Альгонкские.

Западносибирское озеро

Некоторые ученые считают, что одним из крупнейших приледниковых озер в Евразии было Мансийское, или как его еще называют Западносибирское озеро. Оно занимало практически всю территорию Западносибирской равнины до предгорий Кузнецкого Алатау и Алтая. Те места, где сейчас расположены крупнейшие города Тюмень, Томск и Новосибирск, в последнюю ледниковую эпоху покрывала вода. Когда ледник стал таять — 16-14 тыс. лет назад воды Мансийского озера стали постепенно стекать в Северный Ледовитый океан, а на месте его образовались современные речные системы, а в низменной часть Таежного Приобья образовалось крупнейшая в Евразии система Васюганских Болот.

Мировой океан

Ледниковые покровы планеты образуются за счет вод мирового океана. Соответственно, чем обширнее и выше ледники, тем меньше воды остается в океане. Ледники вбирают в себя воду, уровень океана понижается, обнажая крупные участки суши. Так, 50 000 лет назад из-за роста ледников уровень океана понизился на 50 м, а 20 000 лет назад — на 110-130 м. В этот период многие современные острова составляли с материком единое целое. Так, неотделимы от материковой части были Британские, Японские, Новосибирские острова. На месте Берингова пролива существовала широкая полоса суши, названная Берингией.

Великий ледник

Во время последнего оледенения в приполярной части Северного полушария планеты занимал огромный Арктический ледниковый покров. Он образовался в результате слияния Североамериканского и Евразийского ледяных покровов в единую систему.

Арктический ледниковый покров состоял из гигантских ледяных щитов, имеющих форму плосковыпуклых куполов, которые образовывали в некоторых местах толщи льда высотой 2—3 километра. Общая площадь ледяного покрова — более 40 млн. кв. км.

Крупнейшие элементы Арктического Ледникового покрова:

1. Лаврентьевский щит с центром над юго-западной частью Гудзонова залива;

2. Карский щит с центром над Карским морем распространялся на весь север Русской равнины, Западной и Средней Сибири;

3. Гренландский щит;

4. Восточносибирский щит, закрывающий Сибирские моря, побережье Восточной Сибири и часть Чукотки;

5. Исландский щит

Даже в суровый ледниковый период климат постоянно изменялся. Ледники то постепенно наступали на юг, вновь отступали. Максимальной мощности ледниковый покров достиг около 20 000 лет назад.

Четвертичные оледенения на европейской части России

Четвертичное оледенение — оледенение в четвертичном периоде, вызванное понижением температуры, начавшимся еще в конце неогенового периода. В горах Европы, Азии, Америки начали увеличиваться ледники, стекавшие на равнины, на Скандинавском полуострове образовалась постепенно расширявшаяся ледяная шапка, наступавшие льды оттесняли обитавших там животных и растения к югу.

Толщина ледяного покрова достигала 2 — 3 километров. Около 30% территории современной России на севере было занято покровным оледенением, которое то несколько сокращалось, то снова продвигалось на юг. Межледниковые периоды с теплым, мягким климатом сменялись похолоданиями, когда ледники снова наступали.

На территории современной России было 4 оледенения — окское, днепровское, московское и валдайское. Наиболее крупным из них было днепровское, когда гигантский ледниковый язык спускался по Днепру до широты Днепропетровска, а по Дону — до устья Медведицы.  

Московское оледенение

Московское оледенение — ледниковая эпоха, относящаяся к антропогеновому (четвертичному) периоду (средний плейстоцен, около 125—170 тысяч лет назад), последнее из крупных оледенений Русской (Восточно-Европейской) равнины.

Ему предшествовало одинцовское время (170—125 тысяч лет назад) — относительно тёплый период, отделяющий московское оледенение от максимального, днепровского оледенения (230—100 тысяч лет назад), также в среднем плейстоцене.

Как самостоятельную ледниковую эпоху московское оледенение выделили сравнительно недавно. Некоторые исследователи по-прежнему трактуют московское оледенение как одну из стадий днепровского оледенения, либо что это была одна из стадий более крупного и продолжительного предшествующего оледенения. Однако граница ледника, развивающегося в московскую эпоху, проводится с большей обоснованностью. 

Московское, оледенение захватило лишь только северную часть Московской области. Граница ледника проходила по реке Клязьме. Именно во время таяния Московского ледника практически полностью были размыты моренные толщи днепровского оледенения. Обводнение приледниковой зоны, в которую непосредственно входила территория Шатурского района, в период таяния Московского ледника было так велико, что низины заполнились крупными озерами или превратились в мощные долины стока талых ледниковых вод. В них оседали взвеси, образуя зандровые равнины с песчаными и супесчаными отложениями, наиболее распространенными в пределах района в настоящее время.

Причины ледниковых эпох

Причины ледниковых эпох нераздельно связаны с более широкими проблемами глобальных климатических изменений, имевших место на протяжении истории Земли. Время от времени происходили значительные смены геологических и биологических обстановок. Следует иметь в виду, что начало всех великих оледенений определяется двумя важными факторами.

Во-первых, на протяжении тысячелетий в годовом ходе осадков должны доминировать обильные продолжительные снегопады.

Во-вторых, в районах с таким режимом осадков температуры должны быть настолько низкими, чтобы летнее снеготаяние сводилось к минимуму, а фирновые поля увеличивались из года в год до тех пор, пока не станут формироваться ледники. Обильная аккумуляция снега должна превалировать в балансе ледников на протяжении всей эпохи оледенения, так как если абляция превысит аккумуляцию, оледенение пойдет на убыль. Очевидно, для каждой ледниковой эпохи необходимо выяснить причины ее начала и окончания. 

Гипотезы

1. Гипотеза миграции полюсов. Многие ученые полагали, что ось вращения Земли время от времени меняет свое положение, что приводит к соответствующему смещению климатических зон.

2. Гипотеза диоксида углерода. Содержащийся в атмосфере диоксид углерода CO2 действует подобно теплому одеялу, удерживающему излучаемое Землей тепло близ ее поверхности, и любое существенное сокращение содержания СО2 в воздухе приведет к понижению температуры на Земле. В результате температура суши понизится, и начнется ледниковая эпоха.

3. Гипотеза диастрофизма (движений земной коры). В истории Земли неоднократно происходили значительные поднятия суши. В целом температура воздуха над сушей уменьшается примерно на 1,8. C подъемом на каждые 90 м. В действительности горы поднялись на многие сотни метров, что оказалось достаточным для формирования там долинных ледников. Кроме того, рост гор изменяет циркуляцию влагонесущих воздушных масс. Поднятие участков дна океанов в свою очередь может изменить циркуляцию океанических вод и также вызвать климатические изменения. Неизвестно, могли бы только тектонические движения оказаться причиной оледенения, во всяком случае, они могли весьма содействовать его развитию.

4. Гипотеза вулканической пыли. Вулканические извержения сопровождаются выбросом в атмосферу огромного количества пыли. Очевидно, что вулканическая активность, широко распространенная на Земле на протяжении тысячелетий, могла бы значительно понизить температуры воздуха и послужить причиной начала оледенения.

5. Гипотеза дрейфа материков. Согласно этой гипотезе, все современные материки и самые крупные острова некогда входили в состав единого материка Пангея, омывавшегося Мировым океаном. Сплочение материков в такой единый массив суши могло бы объяснить развитие позднепалеозойского оледенения Южной Америки, Африки, Индии и Австралии. Территории, охваченные этим оледенением, вероятно, находились гораздо севернее или южнее их современного положения. Материки начали разделяться в меловое время, а современного положения достигли примерно 10 тыс. лет назад.

6. Гипотеза Юинга — Донна. Одна из попыток объяснить причины возникновения плейстоценовой ледниковой эпохи принадлежит М. Юингу и У.Донну — геофизикам, внесшим значительный вклад в изучение рельефа дна океанов. Они полагают, что в доплейстоценовое время Тихий океан занимал северные полярные регионы и поэтому там было гораздо теплее, чем теперь. Арктические области суши тогда располагались в северной части Тихого океана. Затем в результате дрейфа материков Северная Америка, Сибирь и Северный Ледовитый океан заняли свое современное положение. Благодаря Гольфстриму, заходившему из Атлантики, воды Северного Ледовитого океана в то время были теплыми и интенсивно испарялись, что способствовало обильным снегопадам в Северной Америке, Европе и Сибири. Таким образом в этих районах началось плейстоценовое оледенение. Оно прекратилось из-за того, что в результате разрастания ледников уровень Мирового океана понизился примерно на 90 м, и Гольфстрим в конце концов не смог преодолевать высокие подводные хребты, разделяющие бассейны Северного Ледовитого и Атлантического океанов. Лишенный притока теплых атлантических вод, Северный Ледовитый океан замерз, и иссяк источник влаги, питающий ледники.

7. Гипотеза циркуляции океанических вод. В океанах существует множество течений, как теплых, так и холодных, которые оказывают существенное влияние на климат материков. Гольфстрим — одно из замечательных теплых течений, которое омывает северное побережье Южной Америки, проходит через Карибское море и Мексиканский залив и пересекает Северную Атлантику, оказывая отепляющий эффект на Западную Европу. Теплые течения имеются также в южной части Тихого океана и Индийском океане. Наиболее мощные холодные течения направляются из Северного Ледовитого океана в Тихий через Берингов пролив и в Атлантический океан — через проливы вдоль восточного и западного берегов Гренландии. Одно из них — Лабрадорское течение — охлаждает побережье Новой Англии и приносит туда туманы. Холодные воды поступают также в южные океаны из Антарктики в виде особо мощных течений, двигающихся к северу почти до экватора вдоль западных берегов Чили и Перу. Сильное подповерхностное противотечение Гольфстрима уносит свои холодные воды на юг в Северную Атлантику. 

8. Гипотеза изменений солнечной радиации. В результате продолжительного изучения солнечных пятен, представляющих собой сильные выбросы плазмы в атмосфере Солнца, обнаружено, что существуют весьма значительные годовые и более продолжительные циклы изменения солнечной радиации. Пики солнечной активности наблюдаются примерно каждые 11, 33 и 99 лет, когда Солнце излучает больше тепла, что приводит к более мощной циркуляции земной атмосферы, сопровождающейся большей облачностью и более обильными осадками. Из-за высокой облачности, блокирующей солнечные лучи, поверхность суши получает тепла меньше, чем обычно.

Назад в раздел

полезные советы интересное здоровье туризм путешествия активный отдых походы кавказ история московская область что посмотреть туры отдых достопримечательности крым природа интересные факты владимир и область горы

Ледниковые периоды на Земле – Мир Знаний

Отправляясь в путешествие по швейцарским Альпам или по канадским Скалистым горам, вы вскоре заметите огромное количество разбросанных пород. Некоторые из них размером с дом, они часто лежат в речных долинах, хотя очевидно, что они слишком велики, чтобы их могло переместить даже самое сильное наводнение. Подобные эрратические валуны можно обнаружить на средних широтах по всему миру, хотя они могут быть скрыты растительностью или слоями грунта.

ОТКРЫТИЕ ЛЕДНИКОВОГО ПЕРИОДА

Странствующие ученые XVIII века, заложившие основы географии и геологии, считали появление этих валунов загадочным, но в местном фольклоре сохранилась правда об их происхождении. Швейцарские крестьяне рассказали приезжим, что давным-давно их оставили огромные тающие ледники, которые когда-то были на дне долины.

 

Поначалу ученые отнеслись к этому скептически, но поскольку обнаружились другие доказательства ледникового происхождения окаменелых пород, большинство приняло такое объяснение природы валунов в швейцарских Альпах. Но некоторые осмелились предположить, что когда-то более масштабное оледенение распространилось от полюсов по обоим полушариям.

Минералог Йене Эсмарк в 1824 году выдвинул теорию, подтверждающую серию глобальных резких похолоданий, а немецкий ботаник Карл Фридрих Шимпер в 1837 году предложил термин «ледниковый период» для описания таких явлений, но признание эта теория получила только через несколько десятилетий.

О ТЕРМИНОЛОГИИ

Ледниковые эры — это этапы похолодания продолжительностью сотни миллионов лет, во время которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения. В ледниковых эрах выделяют ледниковые периоды, которые длятся десятки миллионов лет. Ледниковые периоды состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).

Сегодня под термином «ледниковый период» часто ошибочно подразумевают последнюю ледниковую эпоху, которая длилась 100 000 лет и закончилась около 12 000 лет назад. Она известна крупными, адаптированными к холоду млекопитающими, такими как покрытые шерстью мамонты и носороги, пещерные медведи и саблезубые тигры. Однако было бы неправильно рассматривать эту эпоху как всецело неблагоприятную. Поскольку основные мировые запасы воды скрылись подо льдом, на планете наблюдалась более холодная, но и более сухая погода при низком уровне моря. Это идеальные условия для расселения наших предков с африканских земель по всему миру.

ХРОНОЛОГИЯ

Наш нынешний климат — лишь межледниковый перерыв в ледниковом периоде, который может возобновиться примерно через 20 000 лет (если не появится искусственный стимул). До обнаружения угрозы глобального потепления многие люди считали похолодание наибольшей опасностью для цивилизации.

Самым значительным, вплоть до экватора, оледенением Земли характеризовался криогенийский период (850-630 млн лет назад) позднепротерозойской ледниковой эры. Согласна гипотезе «Земля-снежок», в эту эпоху наша планета была полностью покрыта льдом. В палеозойскую ледниковую эру (460-230 млн лет назад) оледенения были более короткими и менее распространенными. Современная кайнозойская ледниковая эра началась относительно недавно — 65 млн лет назад. Ее завершает четвертичный ледниковый период (2,6 млн лет назад — настоящее время).

Земля, вероятно, прошла больше ледниковых периодов, но геологическая летопись докембрийской эпохи практически полностью уничтожена медленными, но необратимыми изменениями ее поверхности.

ПРИЧИНЫ И СЛЕДСТВИЯ

На первый взгляд кажется, что в наступлении ледниковых периодов не прослеживается закономерность, поэтому геологи долго спорили об их причинах. Вероятно, их вызывают определенные условия, взаимодействуя друг с другом.

Один из самых значительных факторов — дрейф континентов. Это постепенное смещение литосферных плит на протяжении десятков миллионов лет.

Если расположение континентов блокирует теплые океанические течения от экватора к полюсам, начинают образовываться ледниковые покровы. Обычно это происходит, если большой массив суши находится над полюсом или полярными водами, окруженными близлежащими континентами.

В четвертичном ледниковом периоде этим условиям соответствуют Антарктика и окруженный сушей Северный Ледовитый океан. Во время крупного криогенийского ледникового периода большой суперконтинент оказался запертым у земного экватора, но эффект был таким же. Однажды образовавшись, ледниковые покровы ускоряют процесс глобального похолодания, отражая в космос солнечное тепло и свет.

Другой важный фактор — уровень парниковых газов в атмосфере. Один из ледниковых периодов палеозойской ледниковой эры, возможно, был вызван наличием больших антарктических массивов суши и распространением наземных растений, которые заменили большое количество углекислого газа в атмосфере Земли кислородом, нивелировав этот тепловой эффект. По другой теории, основные этапы горообразования привели к увеличению уровня осадков и ускорению таких процессов, как химическое выветривание, что также удалило из атмосферы углекислый газ.

ЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ЗЕМЛЯ

Описанные процессы происходят в течение миллионов лет, но есть и краткосрочные явления. В наши дни большинство геолого признает важную роль изменений орбиты Земли вокруг Солнца, известных как циклы Миланковича. Поскольку другие процессы поставили Землю в сложные условия, она стала крайне чувствительной к уровню излучения, которое она получает от Солнца в зависимости от цикла.

В каждом ледниковом периоде, вероятно, существовали еще более краткосрочные явления, которые невозможно отследить. Точно известно только о двух из них: о средневековом климатическом оптимуме в X-XIII ст. и малом ледниковом периоде в XIV—XIX ст.

Малый ледниковый период часто связывают со спадом солнечной активности. Есть доказательства, что изменения количества солнечной энергии существенно влияют на Землю в последние несколько сот миллионов лет, но, как и в случае с циклами Миланковича, возможно, что их краткосрочное воздействие может усиливаться, если климат планеты уже начал меняться.

Наш канал в Телеграм

Ледниковые периоды Земли | homsk

О ледниковом периоде вспоминают, лишь как о романтическом прошлом человечества, но современный геологический период – кайнозойский – является ледниковым. И он не закончился.

После немыслимого пекла, царившего на планете в Юрской и Меловой периоды, стало холодать. И этот процесс продолжается. Ледники снова появились на Земле лишь 34 миллиона лет назад. Всего 13 миллионов лет назад после 200-миллионнолетнего перерыва Антарктида скрылась под южной полярной шапкой. В северном же полушарии оледенение началось ещё позже. Холодать, в связи с уменьшением концентрации углекислого газа в атмосфере, стало ещё при динозаврах – в конце мела. Но и в начале кайнозоя северное побережье Гренландии покрывали лиственные леса. Потом они сменились хвойными. Потом, тундрой. Окончательно утвердился ледяной покров на острове только 10 миллионов лет назад.

Новая ледниковая эра, таким образом, лишь начинается. Морозы крепчают. Глядя на следы глетчеров, в недавнем (по меркам геологии) прошлом доходивших до широты Киева и Волгограда, можно подумать, что теперь ледник отступает. Но это не так. Он просто берёт разбег.

Регулярные «приливы» и «отливы» глетчерных полей продолжаются уже 25 миллионов лет. Изменения климата обусловлены циклами, открытыми в начале прошлого века сербским учёным Митулином Минковичем. Под воздействием гравитации Луны и планет наклон земной оси изменяется с периодами 26 тысяч и 41 тысяча лет. Кроме этого, с периодом 93 тысячи лет колеблется эксцентриситет земной орбиты. И все эти факторы накладываются на циклы активности Солнца, светимость которого меняется с периодами 11, 200, 2300 и – предположительно – 15000 лет.

Условия для наступления ледника складываются в результате неблагоприятного сочетания астрономических факторов каждые 100 тысяч лет. Если в летние месяцы Земля находится в апогее – на максимальном расстоянии от светила, – наклон оси особенно велик, активность же Солнца минимальна, количество получаемой северным полушарием энергии оказывается на 5-10% меньше нормы. Ледники увеличиваются, отражающая способность поверхности планеты растёт, что ведёт к дальнейшему охлаждению, и глетчеры продвигаются ещё дальше на юг.

Оледенение – самоподдерживающийся процесс, продолжающийся до тех пор, пока похолодание не уравновесится снижением влажности. Ведь пока растущие ледяные панцири поглощают воду, моря мелеют, их площадь сокращается, а низкая среднегодовая температура дополнительно снижает испарение. В результате, меньше становится белых, хорошо отражающих свет облаков в атмосфере Земли. Раскалённые ветры пустынь останавливают продвижение ледника.

В теории, оледенения в северном полушарии должны чередоваться с наступлением льдов в южном. Но на практике этого не происходит. Южнее экватора слишком мало суши, плавучие же ледяные поля легко разрушаются течениями.

На продолжении кайнозойской эры условия на Земле становились всё более суровыми. Три миллиона лет назад ледник, уже давно укрепившийся в Гренландии и на арктических островах, форсировав неглубокие моря, создал плацдармы на Аляске, на Лабрадоре, на севере Скандинавии, на полярном Урале и на плато Путорана. И оттуда ринулся на юг, слившись в единый массив площадью 35 миллионов квадратных километров и сделав большую часть Евразии и Северной Америки непригодными для жизни.

С тех пор на планете два полярных ледника. И северный в два с половиной раза больше южного. Но в отличие от стабильного, раз и навсегда утвердившегося в очерченных океаном границах, Антарктического панциря, Арктический ледник каждые сто тысяч лет ненадолго отступает на исходные позиции. Межледниковья, в одно из которых мы живём, продолжаются от 10 до 30 тысяч лет, – смотря по тому, о каких широтах идёт речь. На побережье Гренландии, например, межледниковье заняло лишь несколько столетий.

Ближайшие 20-30 миллионов лет климат на планете будет становиться всё суровее. Может показаться, что надвигающийся пик кайнозойского оледенения – опасность, грозящая в перспективе столь отдалённой, что ею со спокойной совестью следует пренебречь. Но множество накладывающихся астрономических циклов порождают рябь на кривой изменения глобальной среднегодовой температуры. И уже в близком будущем менее значительные, периодические колебания климата, способны создать человечеству серьезнее проблемы.

Современный, начавшийся в XVIII столетии климатический оптимум – кончился. Но и в прошлом веке Европе уже не было так тепло, как в предыдущий оптимум X-XIII веков, когда в Шотландии и на Лабрадоре рос виноград, а почти безжизненное ныне побережье Гренландии зеленело сочными травами. И до конца кайнозоя, скорее всего, Гренландия «Зелёной страной» уже не станет. Зато, холода пессимума XIV-XVII веков, когда Черное море, случалось, замерзало до Босфора, а под Москвой температура падала до -50, могут показаться сущей ерундой. Современный межледниковый период, начавшийся 12 тысяч лет назад – после 100-тысячелетнего господства Вюрмских льдов, – тоже подходит к концу.

Завершилась и оптимальная фаза великого 400-тысячелетнего климатического цикла, в разгар, в самую жару, четверть миллиона лет назад остановившего Днепровское оледенение на широте Киева.

На данном этапе антропогенные факторы, способствующие увеличению парникового эффекта и росту глобальной температуры, с успехом противостоят космическим силам, ответственным за наступления ледников. Но борьба эта заведомо неравная. Зима близко.

Почему наступают ледниковые периоды и когда ждать следующего?

Фото
DAVID CANALES / CATERS NEWS via Legion Media

Дрейфующие на континентах

Мы живем в довольно необычную геологическую эпоху. Это время, для которого характерна одна определяющая черта — лед. 

Читателю это может показаться неожиданным, ведь нас так тревожит глобальное потепление. Со времен Промышленной революции средняя температура постоянно росла, а особенно быстро — в последние шестьдесят лет, и этого нельзя отрицать. Однако этот скачок, вызванный человеческой деятельностью, наблюдается на фоне гораздо более крупномасштабного оледенения четвертичного периода.  

Примерно 2,6 миллиона лет назад, в начале последней геологической эпохи, Земля вступила в новый климатический режим — в череду перемежающихся ледниковых периодов. Эти условия сильно сказались на условиях жизни в том мире, в котором мы сейчас живем, и на том, как мы заняли свое место в нем. 

Сейчас мы живем в межледниковый период: климат относительно теплый, ледяные шапки сокращаются, а следовательно, уровень моря повышен. Однако в среднем в последние 2,6 миллиона лет льда было гораздо больше, чем сегодня. 

Вероятно, кое-что о том, как выглядел мир во время последнего ледникового периода, мы знаем по музейным экспозициям и документальным фильмам: тогда почти все Северное полушарие покрывали огромные пласты льда, по тундрообразным пейзажам бродили косматые мамонты, их подстерегали в засаде саблезубые тигры, а одетые в шкуры первобытные люди эпохи палеолита охотились на них с копьями с каменными наконечниками. 

Однако так выглядела лишь самая последняя фаза оледенения в недавней истории нашей планеты. За последние 2,6 миллиона лет миновало от 40 до 50 ледниковых периодов, и с каждым разом они становились все продолжительнее и все холоднее. 

Фото
mark Turner / Alamy via Legion Media

Более того, климат планеты в целом в четвертичный период был особенно нестабильным: он колебался между суровыми ледниковыми периодами и более теплыми межледниковыми интервалами, что вызывало периодическое расширение и уменьшение огромных ледниковых щитов. 

Заморозка длится в среднем 80 000 лет, а передышки между ледниковыми периодами — всего лишь около 15 000 лет. Каждый межледниковый период, в том числе и нынешняя эпоха голоцена, в которую мы вступили 11 700 лет назад, всего лишь краткая теплая интерлюдия между периодами морозов, которые наступают достаточно резко. 

Почему наша планета вошла в фазу таких климатических скачков, мы еще узнаем, а пока рассмотрим, какими были условия в последний ледниковый период.

Бодрящий морозец: назад в прошлое

Последний ледниковый период начался примерно 117 000 лет назад и длился около 100 000 лет, до начала нынешней межледниковой эпохи голоцена. На пике ледникового периода, с 25 000 до 22 000 лет назад, с севера на Северную Европу и Америку наползали, глуша все живое, колоссальные ледниковые щиты толщиной до 4 километров. 

Другой ледниковый щит, поменьше, накрыл Сибирь, а ледяные шапки горных цепей — Альп, Анд, Гималаев, а также гористого хребта Новой Зеландии — распространились до самого низа. Огромные ледниковые щиты и шапки захватили большие объемы воды, и уровень моря по всему миру упал на целых 120 метров, отчего шельфы континентов, окаймляющие большие массивы земли, тоже превратились в сушу. 

Североамериканский, Гренландский и Скандинавский ледниковые щиты дошли до самого края шельфов, а море вокруг, по всей видимости, было покрыто плавучими льдами. 

Фото
Во всем виновато Солнце
Фото
Science History Images / Alamy via Legion Media

В конце пятидесятых годов ХХ века рабочие, копавшие котлован на Трафальгарской площади в центре Лондона, обнаружили остатки самых разных животных — не только слонов, носорогов и бегемотов, а также львов, — сохранившиеся с предыдущего межледникового периода. 

Сегодняшние туристы, стоя в тени колонны Нельсона, прилежно делают селфи с бронзовыми статуями львов, сидящими на страже по углам. Многие ли из них понимают, что в последний межледниковый период им пришлось бы опасаться встречи с самым настоящим львом? 

Но несмотря на краткие теплые промежутки, позволявшие животным распространяться, можно сказать, что четвертичный период — это сплошной длительный ледниковый период и даже в межледниковые времена на полюсах все равно сохраняются толстые ледяные шапки.  

Поговорим о том, какие события и процессы недавней истории планеты Земля привели к такому холоду и таким колебаниям климата. Оказывается, периодические ледниковые периоды имеют космические причины: их можно объяснить переменами наклона земной оси относительно Солнца и положением нашей планеты на орбите. Небесная механика 

Если бы Земля вращалась вокруг своей оси совершенно прямо, не было бы времен года. Именно наклон земной оси определяет, что полгода Северное полушарие получает больше тепла, чем его южный собрат, поскольку подставлено Солнцу, которое, как нам кажется, стоит выше в небе, потому как его лучи падают на поверхность «прямее», и это называется лето. В другие полгода все наоборот — на севере зима, а на юге, соответственно, лето. 

Кроме того, Земля вращается вокруг Солнца не по круглой орбите, а по несколько вытянутой — по эллипсу. На протяжении года Земля один раз проходит на орбите точку, где она немного ближе к Солнцу, а через полгода — точку, где она немного дальше (Прим. : В наши дни лето в Северном полушарии приходится на время, когда Земля отстоит дальше от Солнца на эллиптической орбите.). 

Фото
Science History Images / Alamy via Legion Media

На самом деле все еще запутаннее: эти особенности нашего мира и его орбиты меняются со временем под влиянием гравитации других планет Солнечной системы, особенно гиганта Юпитера. Космические условия существования Земли меняются под воздействием трех главнейших факторов, и они и составляют набор небесных циклов.

Во-первых, наша орбита становится то более круглой, то более вытянутой, и это происходит в течение примерно 100 000 лет — это цикл эксцентриситета. 

Во-вторых, примерно за 41 000 лет наклон Земли относительно Солнца колеблется между 22,2° и 24,5°, что попеременно то подставляет полюса под солнечные лучи, то прячет от них. Этот наклон сильно влияет на выраженность времен года, поэтому даже крошечные изменения угла означают, что Арктика летом получает немного больше или немного меньше тепла.

А третий, самый короткий цикл, — цикл в 26 000 лет, на протяжении которых ось планеты описывает круг, будто пошатнувшийся волчок: это называется прецессией. 

Прецессия обеспечивает смену времен года, когда Северное и Южное полушарие наклоняются к Солнцу (поэтому ее еще называли «предварение равноденствий»). Сейчас Северный полюс совершенно случайно указывает на Полярную звезду, что делает ее крайне полезной для навигации, однако пройдет еще примерно 12 000 лет, и вращение наклонной земной оси сместит полюс к другой северной звезде, Веге, а лето в Северном полушарии будет приходиться на нынешний декабрь.

Поэтому климат на Земле определяется удлинением орбиты, а также наклоном и вращением оси нашей планеты, которые подвержены циклическим изменениям. Эти периодические колебания и называются циклами Миланковича, о которых я упоминал в предыдущей главе, — в честь сербского ученого, который первым разобрался, как эти космические периоды меняют земной климат. 

Циклы Миланковича в целом не снижают общее количество солнечного света, попадающего на поверхность Земли за год ее обращения по орбите, они влияют лишь на распределение солнечного тепла между Северным и Южным полушарием, а следовательно, на выраженность времен года.

Коварство прохладного арктического лета

Как ни парадоксально, главный катализатор ледниковых периодов — не холод в Арктике зимой, а прохладное лето. Если на севере лето много лет подряд выдается холодным, снега, выпавшие за зиму, не успевают полностью растаять и начинают накапливаться с годами. 

Фото
Philip Mugridge / Alamy via Legion Media

Кроме того, прохладное арктическое лето зачастую сулит более теплую зиму, а это также приводит к наращиванию ледниковых щитов: теплые моря испаряют больше влаги, что вызывает обильные снегопады. Эксцентриситет земной орбиты усиливает влияние направления земной оси в ходе ее прецессии. Например, когда эти два цикла резонируют друг с другом, так что точка на нашей орбите, когда Северный полюс подставлен Солнцу, совпадает с самой дальней от Солнца точкой эллиптической орбиты, лета в Арктике будут особенно холодными.  

В результате наросший за зиму лед не полностью тает и начинает накапливаться. Планета входит в очередной ледниковый период. Побелевшая Земля застывает в этом состоянии: она отражает большую часть солнечного тепла, пока ритмы циклов Миланковича не создадут положение, при котором север получит больше тепла, и тогда ледяной покров растает и снова отступит. 

Таяние в конце ледникового периода всегда происходит гораздо быстрее, чем замерзание в начале. Когда циклы Миланковича снова разогревают Северное полушарие, океан высвобождает больше углекислого газа и водяного пара; и то и другое — парниковые газы, так что они способствуют потеплению. Кроме того, при повышении уровня моря подтаивают края ледниковых щитов, отчего увеличивается площадь поверхности моря и суши, от которой солнечные лучи не отражаются, в отличие от белоснежного льда. Поэтому ритм ледниковых периодов состоит из медленного входа в замерзшее состояние и быстрого оттаивания. 

С начала нынешней эпохи перемежающихся морозов ритм наступления ледниковых периодов следовал циклу Миланковича в 41 000 лет — циклу наклона земной оси, — однако по не вполне ясным причинам примерно миллион лет назад колебания стали медленнее, но сильнее в соответствии со стотысячелетним циклом эксцентриситета Земли — увеличением эллиптичности нашей орбиты.  

Ледниковые периоды зашагали под другой барабан — барабан, который бьет реже, но громче. Каждый следующий ледниковый период становился все суровее и дольше: крупнейшие ледниковые щиты с Северного полюса покрыли всю сушу Евразийского и Североамериканского континентов и не успели до конца растаять даже за межледниковые теплые периоды (антарктическая ледяная шапка тоже понемногу тает, но гораздо меньше). 

Так что астрологи правы — просто правы они не в том, в чем считают себя правыми. Движение планет по небесам не определяет ни характера, ни удачливости человека, но их гравитационное воздействие на наш мир все-таки оказывает влияние на гораздо более глубокие процессы — на климат Земли как таковой. 

Небесная механика, регулирующая пульсацию ледниковых периодов в последние несколько миллионов лет, вполне проста. Однако тонкие эффекты циклов Миланковича лишь способствуют колебаниям между ледниковыми периодами и межледниковыми фазами в климате Земли в те моменты, когда мировой климат уже завис в шатком равновесии на грани очередного оледенения. Так что остается более масштабный вопрос: что же создает условия для оледенения?

Из книги Льюиса Дартнелла «Происхождение. Как Земля создала нас». М: АСТ, 2022 г.

Дартнелл Л. Происхождение. Как Земля создала нас

Как связаны Гималаи, орбита Земли и образование Британских островов? Это станет ясно, если заглянуть в прошлое планеты, отстоящее от сегодняшнего дня на миллиарды лет. И там, где история становится наукой, мы увидим плотную паутину взаимосвязей, которая выстилает современный мир и помогает уверенно взглянуть в будущее.

Редакция


Теги

  • наука
  • ледники
  • Земля

сколько их было и смогут ли люди пережить грядущие

На самом деле мы и сейчас живем в ледниковый период, просто это одна из его более теплых стадий.

Related video

Наша планета пережила за свою историю уже несколько ледниковых периодов. Это время глобального похолодания, которое имеет разную длительность по времени. Сколько их было на самом деле и почему мы не ощущаем того, что до сих пор живем во время последнего ледникового периода, в своей статье для The Conversation рассказала ученая Дениз Су из Университета штата Аризона, США.

Ледниковым периодом считается эпоха, которая характеризуется глобальным похолоданием и снижением среднегодовых температур на Земле. Ледниковые периоды могут продолжаться от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов лет. Во время ледниковых периодов поверхность большей части северного полушария Земли была покрыта ледяными щитами и ледниками.

Сколько было на Земле ледниковых периодов?

«На Земле было как минимум 5 крупных ледниковых периодов. Первый из них наступил примерно 2 млрд лет назад и продолжался примерно 300 млн лет. Самый последний крупный ледниковый период наступил примерно 2,6 млн лет назад и технически мы продолжаем жить в эту ледниковую эпоху», — говорит Су.

По словам ученой, сейчас мы не видим планеты покрытой льдом и резкого снижения температуры из-за того, что в ледниковых периодах выделяют эпохи с более высокими температурами, которые приходят на смену настоящему холоду и они называются межледниковье или межледниковая эпоха.

По словам ученой, сейчас мы не видим планеты покрытой льдом и резкого снижения температуры из-за того, что в ледниковых периодах выделяют эпохи с более высокими температурами, которые приходят на смену настоящему холоду и они называются межледниковье или межледниковая эпоха

Фото: wikipedia

Последний ледниковый период

«Когда речь идет о понятии ледниковый период, то современные люди имеют в виду последний такой период, который начался примерно 115 тысяч лет назад и закончился примерно 11 тысяч лет назад. Поэтому мы сейчас живем в межледниковье, которое началось именно в этот период времени. Считается, что следующее крупное похолодание стоит ожидать через несколько тысяч лет», — говорит Су.

Во время этой последней холодной эпохи ледникового периода большая часть Северной Америки и Евразии была покрыта ледяными щитами. Средняя температура на планете была на уровне 8 градусов по Цельсию, а это на 6 градусов ниже, чем сейчас.

Мегафауна

«В то время на планете было больше засушливых мест, таких как пустыни, саванны и степи, так как большая часть воды находилась в ледяных щитах. К тому же уровень моря был значительно ниже, чем сейчас. Среди животных можно было встретить как знакомых нам бурых медведей, оленей и волков, так представителей мегафауны – огромных животных, среди которых были мамонты, мастодонты, саблезубые кошки и гигантские ленивцы, которые вымерли 11 тысяч лет назад», — говорит Су.

Однозначного мнения, почему исчезли эти животные-гиганты до сих пор нет. Многие ученые считают, что не последнюю роль в этом сыграло истребление этих млекопитающих древними людьми. Что касается мегафауны, то Фокус уже писал о том, что канадский золотоискатель нашел мумию шерстистого мамонта возрастом 35 000 лет.

На фото показан почти полный мастодонта, который умер больше 11 тысяч лет назад. Его обнаружили в штате Огайо, США в 1989 году

Фото: The Conversation

Как выжили люди?

«Да, люди пережили последний ледниковый период. Наш вид, Homo sapiens, после своего появления в Африке примерно 300 тысяч лет назад распространился по миру. Те, кто остались в Африке вообще не ощутили на себе последствия этой холодной эпохи, а те, кто прибыл в Евразию, смогли адаптироваться», — говорит Су.

Во время последнего ледникового периода в Евразии жили бок о бок не только представители нашего вида, но и наши родственники – неандертальцы и денисовцы. Но они, как и мегафауна не дожили до наступления более теплой эпохи.

«Сейчас существует много теорий, как нашему виду удалось выжить и адаптироваться в ледниковый период. Возможно, это было связано с более развитой социальной системой и устройством первобытного общества. И конечно же, Homo sapiens постоянно перемещались, а не сидели на одном месте», — говорит Су.

Когда на Земле настанет следующая эпоха глобального похоладания рассказывают авторы образовательного ролика. Он на английском языке, поэтому вы можете использовать субтитры для просмотра

У некоторых людей словосочетание «ледниковый период» ассоциируется с серией успешных американских мультфильмов о приключениях древних животных. Один из героев этой кинофраншизы, белка стала своеобразным мемом, ведь ее борьба с единственным орехом не оставила равнодушными всех, кто хоть раз посмотрел эту «ледниковую» эпопею.

Как уже писал Фокус, новое исследование показало, что предки современного человека появились на 1 млн лет раньше, чем считалось.

Также в рамках нового исследования ученые пришли к выводу, что древние люди разводили огонь намного раньше, чем предполагалось.

Фокус уже писал о том, что ученые выяснили, какие методы хранения еды использовали древние люди более 10 тысяч лет назад.

Напоминаем, что ученым удалось обнаружить следы глобального пожара, который вызвал появление ледникового периода.

Сколько ледниковых периодов было на Земле и смогли ли люди пережить один из них?

Космос поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Во время ледниковых периодов ледяные щиты, подобные тому, что в Гренландии, покрывали большую часть поверхности Земли. (Изображение предоставлено Thor Wegner/DeFodi Images через Getty Images)

Эта статья была первоначально опубликована по адресу The Conversation. (откроется в новой вкладке)  Издание разместило статью на портале Space. com  Expert Voices: Op-Ed & Insights .

Дениз Су (открывается в новой вкладке), доцент Университета штата Аризона

Сколько ледниковых периодов было на Земле и могли ли люди пережить один из них? — Мейсон С., 8 лет, Хоббс, Нью-Мексико

Во-первых, что такое ледниковый период (открывается в новой вкладке)? Когда Земля имеет низкие температуры в течение длительного времени — от миллионов до десятков миллионов лет — это приводит к образованию ледяных щитов и ледников, покрывающих большие площади ее поверхности.

Мы знаем, что на Земле было как минимум пять крупных ледниковых периодов . Первый произошел около 2 миллиардов лет назад и длился около 300 миллионов лет. Самый последний из них начался примерно 2,6 миллиона лет назад, и, по сути, технически мы все еще находимся в нем.

Так почему сейчас Земля не покрыта льдом? Это потому, что мы находимся в периоде, известном как «межледниковье». В ледниковый период температура будет колебаться между более низкими и более высокими уровнями. Ледяные щиты и ледники тают во время более теплых фаз, называемых межледниковьями, и расширяются во время более холодных фаз, называемых ледниками.

Сейчас мы находимся в теплом межледниковом периоде последнего ледникового периода, который начался около 11 000 лет назад.

Как было во время ледникового периода?

Когда большинство людей говорят о «ледниковом периоде», они обычно имеют в виду последний ледниковый период, который начался около 115 000 лет назад и закончился около 11 000 лет назад с началом нынешнего межледникового периода.

В то время на планете было намного холоднее, чем сейчас. На пике своего развития, когда ледяные щиты покрывали большую часть Северной Америки, средняя глобальная температура составляла около 46 градусов по Фаренгейту  (8 градусов Цельсия). Это на 11 градусов по Фаренгейту (6 градусов по Цельсию) холоднее, чем в среднем по миру сегодня.

Эта разница может показаться незначительной, но она привела к тому, что большая часть Северной Америки и Евразии была покрыта ледяными щитами. Земля также была намного суше, а уровень моря был намного ниже , поскольку большая часть земной воды была заперта в ледяных щитах. Степи или сухие травянистые равнины были обычным явлением. Так же как и саванны (откроется в новой вкладке) или более теплые травянистые равнины и пустыни.

Многие животные, жившие во время ледникового периода (откроется в новой вкладке), будут вам знакомы, включая бурых медведей, карибу и волков. Но были и мегафауны, которые вымерли в конце ледникового периода, такие как мамонты, мастодонты, саблезубые кошки  и гигантские наземные ленивцы .

Существуют разные версии почему эти животные вымерли (откроется в новой вкладке). Во-первых, люди истребили их, когда они вступили в контакт с мегафауной.

Раскопки скелета мастодонта на поле для гольфа Burning Tree в Хите, штат Огайо, декабрь 1989 года. Скелет, найденный рабочими, копавшими пруд, был готов на 90-95%, и ему более 11 000 лет. (Изображение предоставлено Джеймсом Сент-Джоном/Flickr, CC BY)

Подождите, во время ледникового периода были люди?!

Да, люди, как и мы, пережили ледниковый период. С тех пор как наш вид Homo sapiens появился около 300 000 лет назад в Африке , мы распространились по всему миру.

Во время ледникового периода некоторые популяции остались в Африке и не испытали на себе всех последствий холода. Другие переехали в другие части мира, в том числе в холодную ледниковую среду Европы.

И не только они. В начале ледникового периода по всей Евразии существовали другие виды гоминидов — группа, в которую входят наши непосредственные предки и наши ближайшие родственники, такие как неандертальцы  в Европе и загадочные денисовцы (opens in new tab ) в Азии. Обе эти группы, кажется, вымерли до конца ледникового периода.

Существует множество идей о том, как наш вид пережил ледниковый период, в отличие от наших собратьев-гомининов. Некоторые думают, что это связано с тем, насколько мы адаптируемся и как мы использовали наши социальные и коммуникативные навыки и инструменты (открывается в новой вкладке). И похоже, что люди не сидели на корточках во время ледникового периода. Вместо этого они переехали в новые районы.

Долгое время считалось, что люди не проникали в Северную Америку до тех пор, пока не начали таять ледяные щиты. Но окаменелые следы , найденные в национальном парке Уайт-Сэндс  в Нью-Мексико, показывают, что люди жили в Северной Америке по крайней мере 23 000 лет назад, то есть незадолго до пика последнего ледникового периода.

Эта статья переиздана с Разговор (открывается в новой вкладке)  под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинальную статью (откроется в новой вкладке) .

Следите за всеми вопросами и обсуждениями Expert Voices и участвуйте в обсуждениях на Facebook и Twitter. Выраженные взгляды принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения издателя.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected] com.

Дениз Су — адъюнкт-профессор Школы эволюции человека и социальных изменений и научный сотрудник Института происхождения человека. Ее исследование исследует среду, в которой жили наши ранние предки, чтобы понять, как факторы окружающей среды сформировали траекторию эволюции человека. Ранее она была куратором палеоботаники и палеоэкологии и директором по академическим связям в Кливлендском музее естественной истории, объединяя исследования с общественностью и образованием, а также возглавляя инициативы по расширению доступа к науке и диверсификации участия в ней.

Какая самая холодная земля когда-либо была?

Эта статья является одной из трех частей, посвященных прошлым температурам, в том числе самой высокой температуре, которая когда-либо была на Земле, и тому, насколько теплой была Земля «в последнее время».

На протяжении большей части своей истории наша планета была жарче, а иногда и намного жарче, чем сегодня. Но наша планета также была холоднее. Ученые никогда не узнают, какой период в 4,54-миллиардной истории нашей планеты был самым холодным, но исследования выявили несколько претендентов. Все эти периоды были идентифицированы как древние ледниковые периоды.

Одни из самых холодных условий наступили более 2 миллиардов лет назад, после подъема атмосферного кислорода. Более глубокие заморозки произошли между 750 и 600 миллионами лет назад. Хотя ученые спорят о том, насколько обширным был ледовый покров в то время, данные указывают на то, что лед достигал уровня моря в экваториальных регионах.

За последние несколько миллионов лет ледники время от времени покрывали огромные пространства Северного полушария. Хотя ледниковые периоды плейстоцена были менее суровыми, чем почти глобальные оледенения, они, возможно, принесли самые холодные условия за последние полмиллиарда лет. Около 20 000 лет назад обрушились одни из самых сильных холодов.

Самое холодное место на современной Земле было определено как высокий хребет между куполом Аргус и куполом Фудзи в Восточной Антарктиде. Каждый год ученые из Японской антарктической исследовательской экспедиции отправляются от антарктического побережья на станцию ​​«Купол Фудзи». Лицензия CC пользователя Flickr SNSF Scientific Image Competition / Francesco Comola.

Чтение каменной записи

Ледниковый период — это период более низких, чем обычно, глобальных температур и больших, чем обычно, ледников и ледовых щитов. Ледниковые периоды не приносят безжалостного холода. Вместо этого вмешиваются относительно теплые периоды, поэтому ледниковые периоды представляют собой смесь наступающих ледников (ледниковых периодов) и отступающих ледников (межледниковья). Хотя межледниковья относительно теплые, они все же являются частью ледниковой эпохи.

Откуда ученые знают, что существовали древние ледниковые периоды? Очевидно, что термометры были неудобны, когда ледники континентального масштаба приближались к экватору. Доказательства прошлых ледниковых периодов приходят вместо этого из геологии. Вскоре после того, как в начале 19 века возникла научная дисциплина, геологи начали находить подсказки, оставленные древними ледяными телами. Геологи поняли, что ледники могут оставлять гигантские царапины на скальных породах и переносить валуны в отдаленные ландшафты, часто сбрасывая эти камни в море.

Когда признаки оледенения были обнаружены в эпоху плейстоцена (примерно от 2,6 миллиона до 11 000 лет назад), геологи научились распознавать их в более древних породах. Объединение свидетельств оледенения со свидетельствами тектоники плит и дрейфа континентов позволило геологам идентифицировать ледниковую активность сотен миллионов лет назад, когда континенты были устроены совсем по-другому.

После долгих лет объяснения геологических явлений в результате Ноевского потопа 19Британский геолог 19-го века Уильям Бакленд признал существование ледников. Он стал сторонником теории ледникового периода. Изображение предоставлено: Коллекция Wellcome. Атрибуция 4.0 Международная (CC BY 4.0)

В общей сложности ученые выявили более дюжины ледниковых периодов в геологической летописи, некоторые из них произошли за последние полмиллиарда лет. Некоторые ледниковые периоды, наступившие еще раньше, были еще хуже, возможно, это были худшие ледниковые периоды в истории нашей планеты.

Повышение содержания кислорода и понижение температуры

Среди самых ранних ледниковых периодов, обнаруженных в геологической летописи, есть гуронские ледниковые периоды. По крайней мере, одно из них представляло собой то, что геологи называют событием «Земля-снежок», когда поверхность планеты была полностью или почти полностью заморожена. Ледниковые периоды чередовались с неледниковыми периодами между 2,4 и 2,1 миллиарда лет назад и, вероятно, были результатом изменений в микроскопической жизни.

Палеонтологи предполагают, что, когда микробная жизнь возникла на Земле более 3,5 миллиардов лет назад, микробы не производили и не нуждались в кислороде. Вместо этого, когда жизнь развивалась, атмосфера Земли сильно отличалась от того, что мы наблюдаем сегодня. Хотя уровни азота могли быть одинаковыми, других газов было гораздо больше или намного меньше. Углекислый газ был где-то от 10 до 2500 раз выше нынешнего уровня, а метан мог быть в 10 000 раз выше нынешнего уровня. Атмосферного кислорода практически не было.

До накопления кислорода в атмосфере Земли наша планета, вероятно, выглядела не как бледно-голубая точка, а как бледно-оранжевая точка. Изображение предоставлено: НАСА Астробиология.

Ученые спорят о том, когда впервые появились микробы, способные осуществлять фотосинтез и производить кислород в качестве побочного продукта. Оценки колеблются от 3,5 до 2,5 миллиардов лет назад. Самые ранние производители кислорода, вероятно, были предками современных цианобактерий или сине-зеленых водорослей.

Сначала кислород, вырабатываемый этими ранними фотосинтезаторами, вероятно, реагировал с железом в океане, оседая в слоях ржавых отложений на морском дне, прежде чем начал накапливаться в атмосфере. Некоторое количество кислорода прореагировало с метаном, превратив его в углекислый газ и воду. Тем временем популяции фотосинтезирующих микробов продолжали расти, потребляя все больше углекислого газа.

Предки современных цианобактерий (сине-зеленых водорослей), возможно, были первыми производителями кислорода на планете Земля и положили начало значительным изменениям климата. Лицензия CC пользователя Flickr Ричарда Дрокера.

Углекислый газ является парниковым газом, а метан является еще более сильным парниковым газом. Когда концентрация этих парниковых газов в атмосфере упала, глобальные температуры резко упали, погрузив планету в серию ледниковых периодов. Гуронские ледниковые периоды и разделяющие их неледниковые периоды, вероятно, длились в общей сложности 300 миллионов лет. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что эти оледенения достигли экваториальных регионов на уровне моря. (Сегодня лед встречается в экваториальных районах, но только на больших высотах.)

Геологические свидетельства этих ледниковых периодов были впервые обнаружены в 1907 году в ледниковых отложениях возле озера Гурон. С тех пор геологи обнаружили больше свидетельств в других местах Северной Америки, а также в Южной Африке, Западной Австралии и северо-восточной Европе.

Найденный недалеко от водопада Уайтфиш, Онтарио, вдоль северного берега озера Гурон, этот выпадающий камень упал на морское дно под плавучим ледником около 2,2 миллиарда лет назад. Изображение из докембрийского времени — история ранней Земли, фото Д.А. Линдси, Геологическая служба США.

Повышение уровня кислорода не только заморозило планету. Это также способствовало эволюции сложной жизни, дышащей кислородом, и сформировало озоновый слой Земли, который помогает защитить жизнь от вредного ультрафиолетового излучения.

Очередная глубокая заморозка

Жестокий холод снова ударил во время отрезка истории Земли, известного как Криогенный период. По крайней мере дважды между 750 и 600 миллионами лет назад Земля впадала в глубокую мерзлоту. Поскольку события криогенного периода произошли во время более длительной геологической эры, известной как неопротерозойская эра, глубокие заморозки иногда называют неопротерозойскими Землями-снежками.

Ученые продолжают спорить о причинах неопротерозойских заморозков и последующих оттепелей. Вулканы могут быть той силой, которая одновременно и подтолкнула планету к оледенению, и вытащила ее наружу. Около 750 миллионов лет назад большинство континентов располагалось вокруг экватора. В пределах этой континентальной смеси геологи обнаружили доказательства того, что они называют большой магматической провинцией . «Большой» — это мягко сказано — представьте себе вулканически активную область размером с континент. Извержения в этой провинции могли охладить планету двумя способами.

В Нунавуте, Канада, сохранились свидетельства некогда существовавшей на экваторе крупной магматической провинции, которая, возможно, положила начало криогенному периоду. Силлы — интрузии вулканического материала в более старые слои горных пород — прорезают более старые скалы песочного цвета. Полосы в более светлой породе образовались в результате подъема береговой линии после отступления ледников, которые отягощали берег. Изображение Майка Борегара, Wikimedia Commons.

Когда вулканы выбрасывают диоксид серы, этот газ подвергается химическим реакциям в атмосфере с образованием сульфатов с высокой отражающей способностью — частиц, блокирующих солнечный свет, как миллиарды крошечных зеркал. Охлаждающий потенциал сульфатов особенно силен в районе экватора Земли. Точно так же, когда вулканы выбрасывают большие объемы базальта, последующее выветривание горных пород может охладить планету. Со временем дождь, ветер и химические изменения разъедают вулканические породы. Дождевые и подземные воды, просачивающиеся сквозь горные породы, могут растворять углекислый газ, удаляя его из атмосферы и, в конечном счете, улавливая его в виде карбонатных минералов, таких как известняк.

Если глобальная температура падает достаточно быстро, начинает образовываться лед, а способность льда отражать большую часть солнечного света обратно в космос еще больше охлаждает планету.

Геологи выявили два оледенения неопротерозоя: стуртовское (около 720–660 миллионов лет назад) и мариноское (около 640–635 миллионов лет назад). Слои горных пород тех времен демонстрируют самые обширные свидетельства экстремальных оледенений, обнаруженные до сих пор в геологических летописях.

В промежутках между этими глубокими заморозками Земля, похоже, пережила не менее замечательную теплицу. Этот экстремальный климат также может быть связан с вулканической активностью.

В долгосрочной перспективе вулканические выбросы углекислого газа и истощение углекислого газа в результате выветривания горных пород могут сдерживать друг друга. Но поскольку лед покрывал большую часть планеты сотни миллионов лет назад, выветривание, вероятно, замедлилось, поскольку условия стали слишком холодными для обильных осадков. Между тем увеличение морского льда уменьшило бы доступ цианобактерий к солнечному свету на поверхности океана, уменьшив фотосинтез.

Под ледяной поверхностью покрытого льдом спутника Сатурна Энцелада может находиться жидкая вода и ингредиенты, необходимые для жизни. Если бы самые экстремальные ледниковые периоды в истории Земли были настоящими событиями Земли-снежка — без открытого океана — наша планета могла бы выглядеть как увеличенная версия Энцелада. Изображение предоставлено NASA/JPL/Институтом космических наук.

Однако вулканы

продолжали выбрасывать углекислый газ. Поскольку из атмосферы оставалось мало выветривания горных пород или фотосинтетической активности, парниковый газ накапливался бы, что привело бы к постепенному повышению глобальной температуры. Как только условия станут достаточно теплыми, чтобы растопить тропический лед, рост температуры ускорится. Потеряв значительное количество светоотражающего льда, планета поглотила бы гораздо больше солнечной энергии. Последующее сильное таяние могло вызвать такое резкое и быстрое выветривание, что оно привело ко второму оледенению.

Как и в гуронском, оледенения криогенного периода достигли уровня моря на экваторе. Но насколько полным было неопротерозойское ледяное покрытие — будь то Земля-снежок или Земля-снежок — остается областью активных исследований.

Последняя поездка в морозильник

Горные записи показывают, что за последние 500 миллионов лет не происходило ничего столь обширного, как гуронское и криогенное оледенения, хотя геологи нашли свидетельства еще нескольких ледниковых периодов. Хотя у него есть некоторая конкуренция со стороны холодных условий, имевших место между 300 и 250 миллионами лет назад, самый значительный ледниковый период за последние полмиллиарда лет может быть самым последним.

Этот ледниковый период начался в период времени, известный как эпоха плейстоцена, примерно 2,6 миллиона лет назад и продолжался примерно 11 000 лет назад.

Как и все остальные, последний ледниковый период принес с собой серию наступлений и отступлений ледников. На самом деле технически мы все еще находимся в ледниковом периоде. Мы просто проживаем свою жизнь во время межледниковья.

Вся человеческая цивилизация — все, от самых ранних письменностей, таких как клинопись, до смартфонов и твитов — возникла в межледниковье. Лицензия CC пользователя Flickr Эшли Ван Хафтен / Wikimedia Commons.

Около 50 миллионов лет назад планета была слишком теплой для полярных ледяных шапок, но с тех пор Земля в основном остывает. Примерно 34 миллиона лет назад начал формироваться Антарктический ледяной щит. Это может быть связано с отделением Южной Америки от Антарктиды и открытием пролива Дрейка. Открытие пролива Дрейка не только вызывало отвращение у поколений океанских путешественников, но и создало Антарктическое циркумполярное течение. Обтекая ныне замерзший континент, течение, возможно, уменьшило количество океанского тепла, достигающего Антарктиды, что позволило антарктическому льду формироваться и расти.

Ветер и волны сделают путешествие по Проливу Дрейка незабываемым. Его появление из-за тектоники плит, возможно, способствовало развитию Антарктического ледяного щита. Лицензия CC пользователя Flickr Кристофера Мишеля.

Другое движение суши, вероятно, погрузило планету в последний ледниковый период. Панамский перешеек, сухопутный мост между Северной и Южной Америкой, образовался около 4,5 миллионов лет назад. До своего образования Атлантический и Тихий океаны свободно обменивались тропическими водами. Прервав этот обмен и отправив теплую соленую океанскую воду на север, перешеек увеличил количество осадков в высоких широтах Северного полушария. Снег накапливался в ледниках и, в конечном итоге, в ледяных щитах. Эти массивные ледяные тела, отражающие солнечный свет, продолжили тенденцию к охлаждению планеты.

Когда Земля стала достаточно холодной для образования ледяных щитов, они увеличивались и уменьшались в течение периода времени от 20 000 до 100 000 лет, отчасти из-за циклов Миланковича. Эти во многом предсказуемые изменения орбиты Земли включают эксцентриситет (изменения орбиты Земли вокруг Солнца), наклон (изменения наклона земной оси) и прецессию (колебания оси вращения Земли). Они влияют на климат, изменяя распределение поступающей солнечной энергии на поверхность Земли.

Примерно 20 000 лет назад, во время последнего ледникового максимума плейстоценового ледникового периода, лед распространился по большей части Северной Америки и Евразии. (Высокое разрешение без аннотаций.) Изображение предоставлено Climate.gov на основе данных Цюрихского университета прикладных наук, предоставленных Science on a Sphere.

Последний ледниковый период достиг своего пика около 20 000 лет назад, когда глобальные температуры, вероятно, были примерно на 10°F (5°C) ниже, чем сегодня. На пике плейстоценового ледникового периода массивные ледяные щиты простирались над Северной Америкой и Евразией. Мы можем благодарить эти ледяные щиты и связанные с ними явления таяния за Великие озера, Ниагарский водопад и даже Каннелированные Scablands в Вашингтоне и Орегоне.

Талая вода начала разливаться по Ниагарскому откосу около 12 000 лет назад. Сегодня около 3160 тонн воды стекает через Ниагарский водопад каждую секунду, что является давним наследием плейстоценового ледникового периода. Лицензия CC пользователя Flickr Can Pac Swire.

Когда массивные ледяные щиты снова двинутся к экватору? Они могут не вернуться в любой график, который предскажет Milankovitch Cycles. Циклы по-разному влияют на глобальный климат, некоторые сильнее, чем другие. Когда содержание углекислого газа в атмосфере превышает 300 частей на миллион, способность газа удерживать тепло достаточно сильна, чтобы подавить более тонкие циклы. Содержание углекислого газа в атмосфере в настоящее время превышает 400 частей на миллион, и, поскольку углекислый газ является долгоживущим газом, по крайней мере такой высокий уровень может сохраняться в течение тысяч лет. Это не означает, что нового ледникового периода никогда не будет, но его начало может быть отложено.

Ссылки

Беккер, А. (2014). Гуронское оледенение. В Энциклопедии астробиологии (стр. 1–8). Спрингер Берлин Гейдельберг. https://doi.org/10.1007/978-3-642-27833-4_742-4

Катлинг, округ Колумбия, Занле, К. Дж. (2020). Архейская атмосфера. Научные достижения , 6(9), eaax1420. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax1420

Кокс, Г. М., Халверсон, Г. П., Стивенсон, Р. К., Вокати, М., Пуарье, А., Кунцманн, М., Ли, З.-Х., Денишин С.В., Штраус Дж.В., Макдональд Ф.А. (2016). Выветривание базальтов континентального паводка как триггер неопротерозойской Земли-снежка. Earth and Planetary Science Letters , 446, 89–99. https://doi. org/10.1016/j.epsl.2016.04.016

Эрл, С. (2019). Ледниковые периоды в истории Земли. Физическая геология – 2-е издание . По состоянию на 24 октября 2020 г.

Элдридж, С., Бик, Б. (2010, сентябрь). Рад, что вы спросили: ледниковые периоды — что это такое и что их вызывает? Обзорные заметки , 42(3).

Хейс, Дж. М. (2020). Эволюция атмосферы. Британская энциклопедия . https://www.britannica.com/topic/evolution-of-the-atmosphere-1703862

Хоффман, П.Ф., Кауфман, А.Дж., Халверсон, Г.П., Шраг, Д.П. (1998). Неопротерозойская Земля-снежок. Наука , 281(5381), 1342–1346. https://doi.org/10.1126/science.281.5381.1342

Джоэл, Л. (2 декабря 2019 г.). Как жизнь на нашей планете прошла через Snowball Earth. Нью-Йорк Таймс . По состоянию на 5 января 2021 г.

Копп, Р. Э., Киршвинк, Дж. Л., Хилберн, И. А., Нэш, К. З. (2005). Палеопротерозойский снежный ком Земля: климатическая катастрофа, вызванная эволюцией оксигенного фотосинтеза. Труды Национальной академии наук , 102 (32), 11131–11136. https://doi.org/10.1073/pnas.0504878102

Лехте, М. А., Уоллес, М. В., Худ, А. ван С., Ли, В., Цзян, Г., Халверсон, Г. П., Асаэль, Д., Макколл, С.Л., Планавский, Нью-Джерси (2019). Подледниковая талая вода поддерживала аэробные морские среды обитания во время Snowball Earth. Труды Национальной академии наук, 116 (51), 25478–25483. https://doi.org/10.1073/pnas.1909165116

Луо Г., Оно С., Бьюкес Н. Дж., Ван Д. Т., Се С., Summons Р. Э. (2016). Быстрое насыщение кислородом атмосферы Земли 2,33 миллиарда лет назад. Научные достижения , 2(5), e1600134. https://doi.org/10.1126/sciadv.1600134

Макдональд, Ф. А., Вордсворт, Р. (2017). Инициирование Snowball Earth выбросами аэрозоля вулканической серы. Письма о геофизических исследованиях . https://doi.org/10.1002/2016gl072335

Служба национальных парков. Ледники и климат прошлого. По состоянию на 24 октября 2020 г.

Ренвик, Дж. (2019, 17 сентября). Климат объяснил: почему в ближайшее время не наступит ледниковый период. Разговор . По состоянию на 24 октября 2020 г.

Шер, Х.Д., Мартин, Э.Э. (2006). Сроки и климатические последствия открытия пролива Дрейка. Наука , 312(5772), 428–430. https://doi.org/10.1126/science.1120044

Ширбер, М. (2015, август). «Земля-снежок» могла быть слякотной. Годдардовский институт космических исследований НАСА. По состоянию на 24 октября 2020 г. 

Young, GM (2013). Эволюция климатической системы Земли: свидетельства ледниковых периодов, изотопов и ударов. GSA Today , 4–10. https://doi.org/10.1130/gsatg183a.1

ледниковый период | Определение и факты

Словарь викторины Один хороший факт

Подписывайся

  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • В этот день в истории
  • Викторины
  • Подкасты
  • Словарь
  • Биографии
  • Резюме
  • Популярные вопросы
  • Обзор недели
  • Инфографика
  • Демистификация
  • Списки
  • #WTFact
  • Товарищи
  • Галереи изображений
  • Прожектор
  • Форум
  • Один хороший факт
  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Britannica Classics
    Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
  • Demystified Videos
    В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
  • #WTFact Видео
    В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
  • На этот раз в истории
    В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
  • Britannica объясняет
    В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
  • Руководство по покупке
    Совет эксперта по покупке. От техники до товаров для дома и здоровья.
  • Студенческий портал
    Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
  • Портал COVID-19
    Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
  • 100 женщин
    Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
  • Britannica Beyond
    Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Спросить. Мы не будем возражать.
  • Спасение Земли
    Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
  • SpaceNext50
    Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!
  • Введение

Краткие факты

  • Факты и сопутствующий контент

СМИ

  • Видео
  • Картинки

История льда на Земле

Майкл Маршалл

Не забудьте свои шерстяные варежки

(Изображение: Astromujoff / Getty) отчаянный поиск пищи. Это образ, который приходит на ум, когда большинство из нас думает о ледниковом периоде.

Но на самом деле было много ледниковых периодов, большинство из них задолго до появления человека. И привычная картина ледникового периода сравнительно мягкая. другие были настолько сильными, что вся Земля замерзла на десятки или даже сотни миллионов лет.

На самом деле планета имеет три основных параметра: «оранжерейный», когда тропические температуры распространяются на полюса и совсем нет ледяных щитов; «ледяной», когда есть постоянный лед, хотя его протяженность сильно различается; и «снежный ком», при котором вся поверхность планеты замерзает.

Реклама

Почему лед периодически наступает — и почему снова отступает — загадка, которую гляциологи только начали разгадывать. Вот наш краткий обзор всего, что они пытаются объяснить.

Земля-снежок

2,4–2,1 миллиарда лет назад

Гуронское оледенение — старейший из известных нам ледниковых периодов. Земле было чуть более 2 миллиардов лет, и на ней обитали только одноклеточные формы жизни.

Ранние этапы гуронского периода, от 2,4 до 2,3 миллиарда лет назад, по-видимому, были особенно суровыми, когда вся планета замерзла в первом «Земле-снежке». Это могло быть вызвано затишьем вулканической активности на 250 миллионов лет, что означало бы меньшее количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, и уменьшение парникового эффекта.

Глубокая заморозка

От 850 до 630 миллионов лет назад

В течение 200 миллионов лет криогенного периода Земля была погружена в один из самых глубоких холодов, которые она когда-либо испытывала, и появление сложной жизни могло вызвать Это.

Согласно одной из теорий, оледенение было вызвано эволюцией крупных клеток и, возможно, многоклеточных организмов, которые после смерти опустились на морское дно. Это высосало бы CO 2 из атмосферы, ослабив парниковый эффект и тем самым понизив глобальные температуры.

Кажется, было два различных криогенных ледниковых периода: так называемое стуртовское оледенение между 750 и 700 миллионами лет назад, за которым последовало варангерское (или мариноанское) оледенение 660–635 миллионов лет назад. Есть некоторые свидетельства того, что Земля временами превращалась в снежный ком во время больших заморозков, но исследователи все еще пытаются выяснить, что именно произошло.

Массовое вымирание

460–430 миллионов лет назад

Охватывая поздний ордовикский и ранний силурийский периоды, Андско-Сахарский ледниковый период был отмечен массовым вымиранием, вторым по жестокости в истории Земли.

Вымирание было превзойдено только гигантским пермским вымиранием 250 миллионов лет назад. Но по мере того, как экосистема восстанавливалась после заморозков, она расширялась, и в течение силурийского периода наземные растения стали обычным явлением. И эти растения могли стать причиной следующего великого ледникового периода.

Растения вторгаются на землю

360–260 миллионов лет назад

Подобно криогенному оледенению, ледниковый период Кару характеризовался двумя пиками ледяного покрова, которые вполне могли быть разными ледниковыми периодами. Они имели место в миссисипском периоде, от 359 до 318 миллионов лет назад, и снова в пенсильванском периоде, от 318 до 299 миллионов лет назад.

Эти ледниковые периоды могли быть результатом распространения наземных растений после Криогена. По мере того, как растения распространялись по планете, они поглощали CO 2 из атмосферы и выделяемого кислорода (PDF). В результате уровни CO 2 упали, и парниковый эффект ослаб, что привело к ледниковому периоду.

Есть некоторые свидетельства того, что лед приходил и уходил в соответствии с регулярными циклами, обусловленными изменениями орбиты Земли. Если это правда, это означало бы, что ледниковый период Кару протекал почти так же, как и нынешний.

Антарктида замерзла более

14 миллионов лет назад

Антарктида не всегда была ледяной пустошью. Только около 34 миллионов лет назад на вершинах гор Антарктиды образовались первые небольшие ледники. И только 20 миллионов лет спустя, когда температура во всем мире упала на 8 °C, лед ледников намерз на скалу, и родился южный ледяной щит.

Это падение температуры было вызвано подъемом Гималаев. По мере роста они подвергались усиленному выветриванию, которое высасывало CO 2 из атмосферы и уменьшало парниковый эффект.

Северное полушарие дольше оставалось относительно свободным ото льда, а Гренландия и Арктика были сильно покрыты льдом всего около 3,2 миллиона лет назад.

Последнее наступление льда

2,58 миллиона лет назад

Четвертичное оледенение началось всего несколько миллионов лет назад и продолжается до сих пор. Так что его история относительно недавняя, с геологической точки зрения, и может быть изучена гораздо более подробно, чем история других. Очевидно, что ледяные щиты прошли через несколько стадий роста и отступления в течение четвертичного периода.

Во время «ледниковых» стадий температура была низкой, и лед простирался далеко от полюсов. Во время «межледниковий» температура несколько повышалась, и лед отступал. Кратковременные, безрезультатные периоды продвижения льда, обычно длящиеся менее 10 000 лет, называются «стадиальными»; и наоборот, периоды, когда лед отступал, но ненадолго, называются «интерстадиалами».

Основным триггером четвертичного оледенения стало продолжающееся падение уровня CO 2 в атмосфере из-за выветривания Гималаев. Однако время ледников и межледниковий было обусловлено периодическими изменениями орбиты Земли, которые меняют количество солнечного света, достигающего различных частей планеты. Эффект этих небольших орбитальных изменений был усилен положительными обратными связями, такими как изменения уровня парниковых газов.

В течение первых двух третей четвертичного периода лед наступал и отступал примерно каждые 41 000 лет — с той же скоростью, что и изменения наклона земной оси. Около миллиона лет назад лед перешел на 100 000-летний цикл по причинам, которые до недавнего времени оставались загадкой. Теперь более подробная информация о времени движения льда, возможно, помогла гляциологам найти ответ.

Что еще более усложняет ситуацию, так это то, что лед не наступал и не отступал одновременно по всему миру. Часто оно начинало наступление на одном континенте, а остальные покрывались лишь тысячи лет спустя, а затем задерживалось на нескольких континентах спустя несколько тысячелетий после того, как исчезло с других.

Таким образом, на самом деле в четвертичном периоде было много перекрывающихся оледенений, каждое из которых называлось отдельно: бавельский и кромерский комплексы ледников и межледниковий; эльстерийский ледник; голштинское межледниковье и саальское оледенение, среди прочих.

Между 130 000 и 114 000 лет назад лед отступал во время Эемского межледниковья, а затем снова наступал, создавая ледник, который большинство людей называют «ледниковым периодом».

Наш ледниковый период

110 000–12 000 лет назад

Низкие температуры четвертичного периода, возможно, позволили нашему мозгу стать намного больше, чем у наших предков-гоминидов. Хотя это все еще открыто для обсуждения, вполне вероятно, что последний ледниковый период оставил свой след в нашем виде.

Неандертальцы, с которыми мы делили планету незадолго до последнего ледникового максимума, 20 000 лет назад, возможно, боролись за выживание, поскольку поднимающийся и опускающийся лед разъедал их среду обитания, хотя было предложено много других объяснений их вымирания. Что не вызывает сомнений, так это то, что Homo sapiens выжили и занялись сельским хозяйством вскоре после отступления льда, подготовив почву для подъема современной цивилизации.

По мере того, как ледниковый период подходил к концу и температура начала повышаться, произошло два последних резкого похолодания. Во-первых, холодный «Старый дриас» 14 700–13 400 лет назад превратил большую часть Европы из леса в тундру, как в современной Сибири. После короткой передышки поздний дриас, происходивший между 12 800 и 11 500 лет назад, полностью заморозил Европу в течение нескольких месяцев — вероятно, в результате талой воды отступающих ледников, перекрывавших «конвейерное» течение Атлантического океана, хотя и кометного удара. также был обвинен.

Двенадцать тысяч лет назад великие ледяные щиты отступили в начале последнего межледниковья — Фландрии, что позволило людям вернуться в северные широты. Этот период был относительно теплым, а климат относительно стабильным, хотя он был немного холоднее, чем во время последнего межледниковья, Эмского периода, а уровень моря в настоящее время по крайней мере на 3 метра ниже — различия, которые внимательно изучаются исследователями, стремящимися понять, как наш климат будет развиваться.

Но эта передышка ото льдов, вероятно, окажется недолгой, по крайней мере, с геологической точки зрения. Несмотря на антропогенное воздействие на климат, цикл будет продолжать вращаться, тепличный период когда-нибудь закончится – и ледяные щиты снова сойдут.

Еще по этим темам:

  • изменение климата

Эпоха плейстоцена: Последний ледниковый период

Живая наука поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Иллюстрация двух шерстистых мамонтов, сражающихся во время ледникового периода. (Изображение предоставлено Dottedhippo через Getty Images)

Эпоха плейстоцена — геологический период времени, включающий последний ледниковый период, когда ледники покрывали огромные части земного шара. По данным Международной комиссии по стратиграфии, эта эпоха, также называемая эпохой плейстоцена или просто плейстоценом, началась около 2,6 миллиона лет назад и закончилась 11 700 лет назад.

Современные люди, или Homo sapiens , развился в течение плейстоцена и распространился по большей части Земли до окончания периода, по данным Музея палеонтологии Калифорнийского университета . В эту эпоху также были гиганты ледникового периода, такие как шерстистые мамонты ( Mammuthus primigenius ) и саблезубые кошки, многие из которых исчезли в конце плейстоцена в результате крупного вымирания.

Плейстоцену предшествовала эпоха плиоцена, а за ней последовала эпоха голоцена, в которой мы живем до сих пор, и которая является частью более крупного временного периода, называемого четвертичным периодом (2,6 миллиона лет назад и по настоящее время). Название «плейстоцен» представляет собой латинское сочетание двух греческих слов: «pleistos» (что означает «большинство») и «cene», происходящее от «kainos» 9.0007 ( означает «новый» или «недавний»), согласно словарю Коллинза (открывается в новой вкладке).

Связанный: Российские ученые надеются восстановить степь ледникового периода с помощью «Плейстоценового парка». Это будет работать?  

Что вызвало плейстоценовые ледниковые периоды?

Ученые все еще изучают, как происходят ледниковые периоды, но мы знаем, что они обусловлены рядом факторов, таких как колебания уровня углекислого газа, положение Земли в Солнечной системе и количество тепла, которое наша планета получает от солнца, Live Science сообщалось ранее. Например, форма земной орбиты меняется на 96000-летний цикл, и планета холоднее, когда гравитация Юпитера оттягивает ее дальше от Солнца.

Земля испытывает тенденцию к похолоданию в течение последних 50 миллионов лет. Около 4,5 миллионов лет назад на Панамском перешейке образовался сухопутный мост между Северной Америкой и Южной Америкой, что, возможно, спровоцировало последний ледниковый период. Атлантический и Тихий океаны больше не могли обмениваться тропической водой, вытесняя теплую воду на север и увеличивая количество осадков в Северном полушарии, которые выпадали в виде снега. Согласно веб-сайту Climate.gov Национального управления океанических и атмосферных исследований, из-за снегопада образовались ледники и ледяные щиты, которые отклонили солнечный свет и продолжили тенденцию к охлаждению Земли.

Ледники наступали в более холодные периоды плейстоцена, называемые ледниками, и отступали в более теплые периоды, называемые межледниковьями. Ученые определили четыре этапа или возраста в эпоху плейстоцена: геласийский (от 2,6 до 1,8 миллиона лет назад) и калабрийский (от 1,8 до 781 000 лет назад), представляющие нижний или ранний плейстоцен; чибанский (от 781 000 до 126 000 лет назад), представляющий средний плейстоцен; и поздний плейстоцен (от 126 000 до 11 700 лет назад), представляющий собой верхний или поздний плейстоцен, согласно Международной комиссии по стратиграфии.

Ледники ледникового периода в основном отступили и растаяли по мере того, как планета нагревалась после окончания плейстоцена, но некоторый ледяной покров выдержал испытание временем. Например, по данным Геологической службы США, ледники на Антарктическом полуострове могут датироваться более ранним плейстоценом .

Связанный: «Последний ледовый район» в Арктике может не пережить изменение климата  

Насколько холодным был плейстоцен?

Пик ледникового периода пришелся на период последнего ледникового максимума около 20 000 лет назад, когда ледники покрывали обширные территории Северной Америки, Европы, Южной Америки и Азии. В то время глобальные температуры были примерно на 11 градусов по Фаренгейту (6 градусов по Цельсию) ниже, чем сегодня, согласно исследованию 2020 года, опубликованному в журнале Nature .

Условия ледникового периода также были суше, чем сегодня. Поскольку большая часть воды на поверхности Земли была льдом, осадков выпадало мало; количество осадков составило около половины текущего уровня. По данным Американского музея естественной истории в Нью-Йорке, уровень моря был намного ниже, а береговая линия, как правило, была намного дальше, потому что оледенение задержало воду в ледяных щитах.

Жизнь во время ледникового периода

Иллюстрация короткомордого медведя, защищающего свою территорию от саблезубого кота во время последнего ледникового периода. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Последний ледниковый период известен тем, что в нем обитало множество крупных млекопитающих, называемых мегафауной. По данным Музея естественной истории Флориды, в этот период мамонты, саблезубые кошки, гигантские наземные ленивцы и мастодонты бродили по Северной Америке. Но это были не просто гигантские млекопитающие. Ранее Live Science сообщала, что нелетающая птица высотой 11 футов (3 метра) весила почти столько же, сколько белый медведь, населяла Европу в раннем плейстоцене. Тем временем Megalania prisca , самая крупная из известных наземных ящериц, жила в открытых лесах, редколесьях и других местах обитания эпохи плейстоцена на большей части восточной Австралии в течение эпохи, согласно Австралийскому музею в Сиднее.

Хотя многие плейстоценовые животные уже вымерли, большая часть дикой природы была бы знакома людям сегодня. Например, рядом с мамонтами на Аляске жили такие же бурые медведи ( Ursus arctos ), карибу ( Rangifer tarandus ) и волки ( Canis lupus ), как они есть сегодня, согласно Службе национальных парков . На другом конце света, в Западной Австралии, остатки древнего костра, обнаруженные в 2018 году, позволяют предположить, что аборигены устраивали кенгуру на пике плейстоценового ледникового периода около 20 000 лет назад. Разумеется, нептичьих динозавров не было, так как они вымерли в конце мелового периода, более чем за 60 миллионов лет до начала эпохи плейстоцена.

Связанный: В России обнаружена отрубленная голова гигантского 40 000-летнего волка  

Плейстоценовые вымирания

Большая часть мегафауны вымерла к концу эпохи плейстоцена. Согласно исследованию 2020 года, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, в Северной Америке исчезло около 38 групп млекопитающих, и большинство из них весили более 99 фунтов (45 кг). Медведи с короткой мордой, броненосные глиптотерии и овцебыки в шлемах ( Bootherium bombifrons ), а также мастодонты, саблезубые кошки и большинство мамонтов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

На протяжении многих десятилетий ученые спорят о том, что вызвало плейстоценовое вымирание. По данным Музея Сэма Ноубла в Университете Оклахомы, основной выдвигаемый аргумент заключается в том, что либо естественное изменение климата, либо деятельность человека, в том числе чрезмерная охота, в первую очередь привели к вымиранию видов. Другая, более спорная теория состоит в том, что взрывы, вызванные распадом большой кометы при ее входе в атмосферу 12,900 лет назад привели к лесным пожарам в Северной Америке и изменению климата, что, в свою очередь, сыграло большую роль в вымирании видов.

Земля нагревалась, когда она вышла из эпохи плейстоцена около 11 700 лет назад. Ледники отступили, и люди занялись сельским хозяйством на заре новой эры: эпохи голоцена, также называемой «эпохой человека».

Дополнительные ресурсы

См. некоторые плейстоценовые находки из смоляных карьеров Ла-Бреа на веб-сайте смоляных карьеров и музея Ла-Бреа . Чтобы узнать о попытках возродить плейстоценовую экосистему и вернуть вымерших мамонтов для борьбы с изменением климата, посмотрите это короткое видео на YouTube от BBC Reel (открывается в новой вкладке). Для более подробного ознакомления с плейстоценовой мегафауной ознакомьтесь с «Исчезнувшими гигантами: затерянный мир ледникового периода (откроется в новой вкладке)» (University of Chicago Press, 2021).

Библиография

Энн Мюссер, Австралийский музей, «Megalania prisca», 17 августа 2020 г. https://australian.museum/learn/australia-over-time/extinct-animals/megalania-prisca/ ( открывается в новой вкладке)

Cohen et al., Международная комиссия по стратиграфии, «The ICS International Chronostratigraphic Chart», 2022. https://stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2022-02.pdf (открывается в новой вкладке)

Английский словарь Коллинза, «Определение плейстоцена». https://www.collinsdictionary.com/dictionary/english/pleistocene

Дэвид Полли, Музей палеонтологии Калифорнийского университета, «Плейстоцен», 30 апреля 1994 г. https:// ucmp.berkeley.edu/quaternary/ple.html

Флоридский музей естественной истории, «Эпоха плейстоцена», 12 августа 2021 г. https://www.floridamuseum.ufl.edu /fossil-horses/time-scales/pleistocene/

Лаура Геггель, Live Science, «Аборигены устроили пиршество кенгуру у костра 20 000 лет назад», 29 мая, 2018. https://www.livescience.com/62685-ancient-aboriginal-kangaroo-feast.html (открывается в новой вкладке)

Меган Гэннон, Live Science, «Почему случаются ледниковые периоды?» 1 сентября 2019 г. https://www.livescience.com/what-causes-ice-ages.html (открывается в новой вкладке)

Мельцер, Д. Мегафауна ледникового периода», Труды Национальной академии наук, том 117, 17 ноября 2020 г. https://doi.org/10.1073/pnas.2015032117 (открывается в новой вкладке)

Мишон Скотт, Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) Climate. gov, «Какая самая холодная земля когда-либо была?» 18 февраля 2021 г. https://www.climate.gov/news-features/climate-qa/whats-coldest-earths-ever-been (открывается в новой вкладке)

Минди Вайсбергер, Live Science, » Вымерший 11-футовый «супер-страус» был массивнее белого медведя», 27 июня 2019 г. https://www.livescience.com/65807-extinct-super-ostrich.html (открывается в новой вкладке)

Норрис и др., Американский музей естественной истории, «Плио-плейстоцен». https://research.amnh.org/paleontology/perissodactyl/concepts/deep-time/plio-pleistocene (открывается в новой вкладке)

Рощи Памелы, Служба национальных парков, «Плейстоценовая мегафауна Берингии», 7 февраля. , 2019. https://www.nps.gov/articles/aps-17-1-4.htm (открывается в новой вкладке)

Музей Сэма Ноубла, Университет Оклахомы, «Плейстоценовые вымирания». https://samnoblemuseum.ou.edu/understanding-extinction/extinctions-in-the-recent-past-and-the-present-day/pleistocene-extinctions/ (открывается в новой вкладке)

Tierney et al. «Новый взгляд на охлаждение ледников и чувствительность климата», Nature, том 584, 26 августа 2020 г. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2617-x (открывается в новой вкладке)

Геологическая служба США (USGS), «Являются ли сегодняшние ледники остатками плейстоценового ледникового периода?» https://www.usgs.gov/faqs/are-todays-glaciers-leftovers-pleistocene-ice-age

Бен Биггс внес вклад в эту статью  

Ким Энн Циммерманн является автором Live Science. Она имеет степень бакалавра в области коммуникаций Государственного колледжа Глассборо.

Ледниковые периоды

 


Курсы Calspace

 Изменение климата · Часть первая
Изменение климата · Часть вторая

      Изменение климата 2 Программа обучения

  1.0 Ледниковые периоды: введение
· 1.1 – Общий обзор ледниковых периодов 90 342 · 1.2 — Тайна зубов мамонта

    2. 0 — Открытие ледниковых периодов
3.0 — Климатические циклы ледникового периода
4.0 — Климат за последние 1000 лет 90 342 5.0 – Определение прошлого климата 90 342 6.0 – Причины тысячелетних изменений 90 342 7.0 — Климат и CO 2 в атмосфере
8.0 – Недавнее глобальное потепление 90 342 9.0 — Изменение климата в политической сфере
10.0 — Ссылка на проблему озона
11.0 – Будущее использование энергии
12.0 – Перспективы на будущее

Введение в астрономию
Жизнь во Вселенной

 Глоссарий: изменение климата
Глоссарий: Астрономия
Глоссарий: Жизнь во Вселенной

 

Общий обзор ледниковых периодов


Вымершие млекопитающие ледникового периода: мамонты и саблезубые тигры. (От: Музей Пажа в Тар-Питс Ла-Бреа)

С геологической точки зрения мы живем в период интенсивных климатических изменений. За последний миллион лет наш вид и наши человеческие предки пережили около дюжины крупных оледенений в северном полушарии, самое большое из которых произошло около 650 000 лет назад. В этот период экстремального нарастания льда лед продвинулся вглубь Среднего Запада, от его центра вокруг Гудзонова залива в Канаде, и вглубь Германии, от его центра на Скандинавском щите. В этих двух крупных регионах и нескольких меньших по размеру скопилось так много льда, что уровень моря упал примерно на 400 футов, а общая глобальная температура снизилась примерно на 5°C (около 9°C).°F). Мамонты, мастодонты, шерстистые носороги, гигантские бизоны, верблюды, лошади и многие крупные хищники (кошки, волки, медведи) бродили по лугам далеко к югу от кромки многокилометрового льда как в Северной Америке, так и в Европе. Небольшие группы людей зарабатывали на жизнь охотой и собирательством в Африке и, возможно, в других местах. Оледенение, которое произошло 650 000 лет назад, продолжалось около 50 000 лет. Он оказал глубокое влияние на ландшафт, прорезав большие ледниковые долины, фьорды и озера, а также образовав морены и ледниковые зандровые равнины по периметру своей протяженности. Сильно понизившийся уровень моря позволил рекам глубоко врезаться в шельфы континентов и в края шельфов, где морское дно уходит в глубины океана. Здесь могли образовываться каньоны, которые впоследствии служили для стока отложений с шельфа в глубокое море.

Карта Северной Америки, показывающая протяженность Лаврентийского ледникового щита. Синий контур отмечает границы ледяных щитов около 15 000 лет назад.

После этого великого оледенения последовала череда более мелких оледенений, каждое из которых было отделено от предыдущего примерно на 100 000 лет в соответствии с изменениями эксцентриситета земной орбиты (факт, впервые обнаруженный астрономом Иоганном Кеплером, 1571–1630). Эти периоды времени, когда большие площади Земли покрыты ледяными щитами, называются ледниковыми периодами. Последний из известных человечеству ледниковых периодов (часто называемый ледниковым периодом) достиг своего максимума примерно 20 000 лет назад, а затем сменился потеплением. Уровень моря повышался двумя основными этапами, один из которых длился около 14 000 лет, а другой — около 11 500 лет. Однако между этими двумя периодами быстрого таяния была пауза в таянии и подъеме уровня моря, известная как период «позднего дриаса». Во время позднего дриаса климатическая система вернулась к почти полностью ледниковым условиям после того, как более 1000 лет предлагала приятные условия. Причины этих больших колебаний в изменении климата еще недостаточно изучены.

График изменений изотопов кислорода в процессе образования ледников за счет добычи морской воды. Отношение 18 О к 16 О в пробе выражается учеными как отклонение (обозначается греческой буквой δ) от соотношения изотопов в эталоне, где d 18 О = [отношение пробы] /[стандартное соотношение]-1). Обратите внимание, как во время низкого уровня моря (когда ледники расширяются) океан обогащается 18 O, что приводит к положительному изотопному значению (+1), в то время как ледник истощается в 18 O, что дает ему отрицательное изотопное значение (-30). (См. глоссарий для расширенного обзора обозначения δ в разделе «Изотопы кислорода».)

Изменение климата и изотопы кислорода

Детали таких изменений климата впервые были замечены в глубоководных отложениях, содержащих раковины мелких планктонных организмов, называемых фораминиферами. Это можно сделать потому, что при жизни фораминиферы фиксируют в себе соотношение двух типов атомов кислорода. «Нормальный» изотоп кислорода, который является самым распространенным, имеет в своем ядре восемь протонов и восемь нейтронов; он называется «кислород-16». «Тяжелый» изотоп кислорода, называемый кислородом-18, имеет в ядре на два нейтрона больше, но имеет такое же количество протонов и электронов. Кислород-16 содержится в более высоких концентрациях в снегу и льду, а кислород-18 в больших количествах содержится в океане. Следовательно, всякий раз, когда извлекается больше воды для производства льда, океан оставляет свой изотопный отпечаток в кислороде. Этот эффект обогащения, в свою очередь, наблюдается в карбонатных раковинах фораминифер (состоящих из CaCO 3 ), потому что карбонат выпадает в осадок из морской воды, а кислород, используемый для образования кристаллов карбоната, отражает состав морской воды. С помощью этого метода анализа изотопов кислорода в фораминиферах ученые смогли определить, когда Земля произвела больше ледников, и, следовательно, определили время, когда происходили ледниковые периоды.

Ледяной керн получен на буровой площадке Восток в Антарктиде. Верхний график синего цвета — это углекислый газ, средний график красного цвета — палеотемпература, а нижний график зеленого цвета — метан. Обратите внимание, как два парниковых газа увеличиваются с температурой; также обратите внимание на недавнее потепление около 20 000 лет назад с кратковременным падением температуры во время позднего дриаса.

Ледниковые периоды и ледяные керны

Содержание углекислого газа в атмосфере за последние 4 ледниковых цикла известно из бурения льда в Антарктиде, где древний воздух был задержан и теперь может быть извлечен. Эти результаты показывают, что углекислый газ довольно точно следует за изменением уровня моря: когда углекислый газ увеличивается, уровень моря повышается, и наоборот.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.