Meni
Besplatno
Registracija
Dom  /  Dermatitis/ Kvartarni period kenozojske ere: životinje, biljke, klima. Periodi geološke istorije Zemlje. Glacijalni period. “Velike” glacijacije: činjenice nasuprot teorije

Kvartarni period kenozojske ere: životinje, biljke, klima. Periodi geološke istorije Zemlje. Glacijalni period. “Velike” glacijacije: činjenice nasuprot teorije

Periodi geološke istorije Zemlje su epohe čije su je uzastopne promene oblikovale kao planetu. U to vrijeme su se formirale i uništavale planine, pojavila su se i presušila mora, smjenjivala su se ledena doba i odvijala se evolucija životinjskog svijeta. Proučavanje geološke istorije Zemlje odvija se kroz sekcije stijene, koji su sačuvali mineralni sastav perioda koji ih je formirao.

Kenozojski period

Trenutni period geološke istorije Zemlje je kenozoik. Počelo je prije šezdeset šest miliona godina i još uvijek traje. Konvencionalnu granicu povukli su geolozi na kraju perioda krede, kada je uočeno masovno izumiranje vrsta.

Termin je predložio engleski geolog Filips sredinom devetnaestog veka. Doslovni prevod zvuči kao " novi zivot" Epoha je podijeljena na tri perioda, od kojih je svaki, pak, podijeljen na ere.

Geološki periodi

Svaka geološka era podijeljena je na periode. U kenozojskoj eri postoje tri perioda:

paleogen;

Kvartarni period kenozojske ere, ili antropocen.

U ranijoj terminologiji, prva dva perioda su objedinjena pod nazivom "tercijarni period".

Na kopnu, koje se još nije potpuno podijelilo na zasebne kontinente, vladali su sisari. Pojavili su se glodari i insektojedi ranih primata. Reptili su zamijenjeni u morima grabežljiva riba i morskim psima, pojavile su se nove vrste mekušaca i algi. Prije trideset osam miliona godina, raznolikost vrsta na Zemlji bila je nevjerovatna, a evolucijski proces je utjecao na predstavnike svih kraljevstava.

Prije samo pet miliona godina prvi ljudi su počeli hodati kopnom. majmuni. Još tri miliona godina kasnije, na teritoriji koja pripada modernoj Africi, Homo erectus je počeo da se okuplja u plemena, skupljajući korenje i gljive. Prije deset hiljada godina pojavio se moderni čovjek i počeo da preoblikuje Zemlju kako bi odgovarao svojim potrebama.

Paleografija

Paleogen je trajao četrdeset tri miliona godina. Kontinenti u svom modernom obliku još uvijek bili dio Gondvane, koja se počela dijeliti na zasebne fragmente. Prvi ušao besplatno plivanje Južna Amerika je otišla, postavši rezervoar za jedinstvene biljke i životinje. U eocenskoj eri, kontinenti su postepeno zauzimali svoj sadašnji položaj. Antarktik se odvaja od Južne Amerike, a Indija se približava Aziji. Vodeno tijelo pojavilo se između Sjeverne Amerike i Evroazije.

Tokom epohe oligocena, klima postaje hladna, Indija se konačno konsoliduje ispod ekvatora, a Australija se kreće između Azije i Antarktika, udaljavajući se od oba. Zbog temperaturnih promjena, na Južnom polu se formiraju ledene kape, što uzrokuje pad nivoa mora.

Tokom neogenog perioda, kontinenti počinju da se sudaraju. Afrika "ovnova" Evropu, zbog čega se pojavljuju Alpi, Indija i Azija formiraju himalajske planine. Ande i kamenite planine se pojavljuju na isti način. U eri pliocena svijet postaje još hladniji, šume izumiru, ustupajući mjesto stepama.

Prije dva miliona godina počinje period glacijacije, razina mora varira, bijele kape na polovima ili rastu ili se ponovo tope. Životinja i biljni svijet se testira. Danas čovječanstvo doživljava jednu od faza zagrijavanja, ali na globalnom nivou ledeno doba i dalje traje.

Život u kenozoiku

Kenozojski periodi pokrivaju relativno kratak vremenski period. Ako stavite čitavu geološku istoriju Zemlje na brojčanik, tada će posljednje dvije minute biti rezervirane za kenozoik.

Događaj izumiranja koji je označio kraj i početak perioda krede nova era, zbrisao je sa lica Zemlje sve životinje koje su bile veće od krokodila. Oni koji su uspjeli preživjeti mogli su se prilagoditi novim uvjetima ili su evoluirali. Pomeranje kontinenata nastavilo se sve do pojave ljudi, a na onim od njih koji su bili izolovani uspeo je da opstane jedinstven životinjski i biljni svet.

Kenozojska era se odlikovala velikom raznolikost vrsta flora i fauna. To se zove vrijeme sisara i kritosjemenjača. Osim toga, ovo doba se može nazvati erom stepa, savana, insekata i cvjetnica. Pojava Homo sapiensa može se smatrati krunom evolucijskog procesa na Zemlji.

Kvartarni period

Moderno čovječanstvo živi u kvartarnoj epohi kenozojske ere. Počelo je prije dva i po miliona godina, kada su u Africi veliki majmuni počeli formirati plemena i dobivali hranu sakupljajući bobice i iskopavajući korijenje.

Kvartarni period je obilježen formiranjem planina i mora i kretanjem kontinenata. Zemlja je dobila izgled kakav sada ima. Za geološke istraživače ovaj period je jednostavno kamen spoticanja, jer je njegovo trajanje toliko kratko da metode radioizotopskog skeniranja stijena jednostavno nisu dovoljno osjetljive i proizvode velike greške.

Karakteristike kvartarnog perioda zasnivaju se na materijalima dobijenim radiokarbonskim datiranjem. Ova metoda se temelji na mjerenju količine brzo raspadajućih izotopa u tlu i stijenama, kao i kostima i tkivima izumrlih životinja. Cijeli vremenski period se može podijeliti u dvije ere: pleistocen i holocen. Čovječanstvo je sada u drugoj eri. Još nema tačnih procjena kada će se završiti, ali naučnici nastavljaju da grade hipoteze.

Pleistocensko doba

Kvartarni period otvara pleistocen. Počelo je prije dva i po miliona godina, a završilo prije samo dvanaest hiljada godina. Bilo je to vrijeme glacijacije. Duga ledena doba bila su prošarana kratkim periodima zagrijavanja.

Prije stotinu hiljada godina, na području moderne sjeverne Evrope, pojavila se debela ledena kapa, koja se počela širiti u različitim smjerovima, upijajući sve više novih teritorija. Životinje i biljke su bile prisiljene ili da se prilagode novim uvjetima ili da uginu. Smrznuta pustinja se proteže od Azije do sjeverna amerika. Na pojedinim mjestima debljina leda je dostizala i dva kilometra.

Početak kvartarnog perioda pokazao se suviše oštrim za stvorenja koja su nastanjivala zemlju. Navikli su na toplinu umjerena klima. Osim toga, drevni ljudi počeli su loviti životinje, koji su već izmislili kamenu sjekiru i druge ručne alate. Čitave vrste sisara, ptica i morske faune nestaju sa lica Zemlje. Ni neandertalac nije mogao da izdrži teške uslove. Kromanjonci su bili otporniji, uspješniji u lovu, a njihov genetski materijal je trebao preživjeti.

Holocenska era

Druga polovina kvartarnog perioda započela je prije dvanaest hiljada godina i traje do danas. Karakterizira ga relativno zagrijavanje i stabilizacija klime. Obilježen je početak ere masovno izumiranježivotinja, a nastavila se sa razvojem ljudske civilizacije, njenim tehnološkim procvatom.

Promjene u životinjskom i biljnom sastavu tokom čitave ere bile su beznačajne. Mamuti su konačno izumrli, a neke vrste ptica i morskih sisara prestale su postojati. Prije otprilike sedamdeset godina opšta temperatura na zemlji je uskrsnuo. Naučnici to pripisuju činjenici da ljudska industrijska aktivnost uzrokuje globalno zagrijavanje. S tim u vezi, glečeri u Sjevernoj Americi i Evroaziji su se otopili, a arktički ledeni pokrivač se raspada.

glacijalni period

Ledeno doba je faza u geološkoj istoriji planete koja traje nekoliko miliona godina, tokom koje dolazi do smanjenja temperature i povećanja broja kontinentalnih glečera. Glacijacije se po pravilu izmjenjuju s periodima zagrijavanja. Sada je Zemlja u periodu relativnog porasta temperature, ali to ne znači da se za pola milenijuma situacija ne može drastično promijeniti.

Krajem devetnaestog veka, geolog Kropotkin je ekspedicijom posetio rudnike zlata Lena i tamo otkrio znakove drevne glacijacije. Bio je toliko zainteresovan za otkrića da je započeo veliki međunarodni rad u ovom pravcu. Prije svega, posjetio je Finsku i Švedsku, jer je pretpostavljao da su se odatle ledene kape proširile na istočnu Evropu i Aziju. Kropotkinovi izvještaji i njegove hipoteze o modernom ledenom dobu činile su osnovu modernih ideja o ovom vremenskom periodu.

Istorija Zemlje

glacijalni period, u kojem se sada nalazi Zemlja, daleko je od prvog u našoj istoriji. Zahlađenje klime se dešavalo i ranije. Bio je praćen značajnim promjenama u reljefu kontinenata i njihovom kretanju, a uticao je i na sastav vrsta flora i fauna. Između glacijacija mogu postojati razmaci od stotina hiljada ili miliona godina. Svako ledeno doba je podijeljeno na glacijalne epohe ili glacijale, koje se tokom perioda izmjenjuju sa interglacijalima - interglacijalima.

Postoje četiri glacijalne ere u istoriji Zemlje:

Rani proterozoik.

Kasni proterozoik.

Paleozoik.

Kenozoik.

Svaki od njih trajao je od 400 miliona do 2 milijarde godina. To sugerira da naše ledeno doba još nije ni doseglo svoj ekvator.

Kenozojsko ledeno doba

Životinje kvartarnog perioda bile su prisiljene uzgajati dodatno krzno ili tražiti zaklon od leda i snijega. Klima na planeti se ponovo promenila.

Prvu epohu kvartarnog perioda karakterisalo je zahlađenje, a u drugoj je došlo do relativnog zagrevanja, ali i sada, na najekstremnijim geografskim širinama i na polovima, ostaje ledeni pokrivač. Pokriva Arktik, Antarktik i Grenland. Debljina leda varira od dvije hiljade metara do pet hiljada.

Pleistocensko ledeno doba smatra se najjačim u cijeloj kenozojskoj eri, kada je temperatura pala toliko da su se tri od pet okeana na planeti smrznula.

Hronologija kenozojske glacijacije

Glacijacija kvartarnog perioda počela je nedavno, ako posmatramo ovaj fenomen u odnosu na istoriju Zemlje u celini. Moguće je identifikovati pojedinačne epohe tokom kojih je temperatura padala posebno nisko.

  1. Kraj eocena (prije 38 miliona godina) - glacijacija Antarktika.
  2. Cijeli oligocen.
  3. Srednji miocen.
  4. Srednji pliocen.
  5. Glacijalni Gilbert, zamrzavanje mora.
  6. Kontinentalni pleistocen.
  7. Kasni gornji pleistocen (prije oko deset hiljada godina).

To je bio posljednji veći period kada su se zbog zahlađenja klime životinje i ljudi morali prilagođavati novim uvjetima kako bi preživjeli.

Paleozojsko ledeno doba

Tokom paleozojske ere, Zemlja se toliko smrzla da su ledene kape dosezale čak na jug do Afrike i Južne Amerike, a prekrile su i čitavu Sjevernu Ameriku i Evropu. Dva glečera gotovo se spajaju duž ekvatora. Vrhom se smatra trenutak kada se sloj leda od tri kilometra izdigao iznad teritorije sjeverne i zapadne Afrike.

Naučnici su otkrili ostatke i efekte glacijalnih naslaga u studijama u Brazilu, Africi (u Nigeriji) i ušću rijeke Amazone. Zahvaljujući radioizotopskoj analizi utvrđeno je da starost i hemijski sastav ovih nalaza je isti. To znači da se može tvrditi da su slojevi stijena nastali kao rezultat jednog globalnog procesa koji je zahvatio nekoliko kontinenata odjednom.

Planeta Zemlja je još uvek veoma mlada po kosmičkim standardima. Ona tek počinje svoje putovanje u svemir. Ne zna se hoće li se to nastaviti s nama ili će čovječanstvo jednostavno postati beznačajna epizoda u uzastopnim geološkim erama. Ako pogledate kalendar, na ovoj planeti smo proveli zanemarljivu količinu vremena i sasvim je jednostavno uništiti nas uz pomoć još jednog zahlađenja. Ljudi to moraju zapamtiti i ne preuveličavati svoju ulogu u biološkom sistemu Zemlje.

Čovečanstvo se rodilo i ojačalo u periodu velikih glacijacija planete. Ove dvije činjenice sasvim su dovoljne da pokažemo poseban interes za probleme ledenog doba. Njima se redovno posvećuje veliki broj knjiga i časopisa – brda činjenica i hipoteza. Čak i ako imate dovoljno sreće da ih savladate, nejasni obrisi novih hipoteza, nagađanja i pretpostavki će se neizbježno nazirati.

Danas su pronalazili naučnici iz svih zemalja i svih specijalnosti zajednički jezik. Ovo je matematika: brojevi, formule, grafovi.

Još uvijek je nejasno zašto dolazi do glacijacije Zemlje. Ne zato što je teško pronaći uzrok zahlađenja. Tačnije, zato što je pronađeno previše razloga. Istovremeno, naučnici navode mnoge činjenice u odbranu svog mišljenja, koriste formule i rezultate dugoročnih posmatranja.

Evo nekoliko hipoteza (od ogromnog broja):
Za sve je kriva Zemlja
1) Ako je naša planeta ranije bila u rastopljenom stanju, to znači da se s vremenom hladi i prekriva glečeri.

Nažalost, ovo jednostavno i jasno objašnjenje je u suprotnosti sa svim dostupnim naučnim podacima. Glacijacije su se takođe dešavale u "mladim godinama" Zemlje.

2) Prije dvije stotine godina, njemački filozof Herder je sugerirao da se Zemljini polovi pomjeraju.

Geolog Wegner je „izvrnuo ovu ideju naopačke”: nisu polovi ti koji se kreću ka kontinentima, već blokovi kontinenata koji plutaju do polova duž tečne, donje ljuske planete. Još uvijek nije bilo moguće uvjerljivo dokazati kretanje kontinenata. I da li je to jedini problem? U Verhojansku je, na primjer, mnogo hladnije nego na Sjevernom polu, ali tamo se još uvijek ne formiraju glečeri.

3) Uz obronke planine, nakon svakog kilometra uspona, temperatura vazduha pada za 5-7 stepeni. Kretanja zemljine kore koja su počela prije više miliona godina dovela su do njenog porasta za 300-600 metara. Smanjenje površine okeana dodatno je ohladilo planetu: na kraju krajeva, voda je dobar akumulator topline.

Ali šta je sa višestrukim napredovanjem glečera tokom iste ere? Površina zemlje nije mogla tako često fluktuirati, gore-dolje.

4) Za rast glečera nije potrebno samo hladno vrijeme, već i puno snijega. To znači da ako se iz nekog razloga led Arktičkog oceana otopi, njegove vode će intenzivno ispariti i pasti na najbliže kontinente. Zimski snijeg neće imati vremena da se otopi za kratko vrijeme sjeverno ljeto, led će početi da se akumulira. Sve su to nagađanja, gotovo bez dokaza. (Inače, smatrao sam da bi bilo sjajno kada bi naše obrazovanje, pored standardnih predmeta i tema, uključivalo i tako neobične, ali ujedno važne teme kao što je teorija glacijacije Zemlje.)

Mjesto pod suncem

Astronomi su navikli da razmišljaju jezikom matematike. Njihovi zaključci o uzrocima i ritmovima glacijacija odlikuju se preciznošću, jasnoćom i... izazivaju mnoge sumnje. Udaljenost od Zemlje do Sunca i nagib Zemljine ose ne ostaju konstantni. Na njih utiču planete i oblik Zemlje (ona nije kugla i osa njene rotacije ne prolazi kroz njen centar).

Srpski naučnik Milanković je konstruisao grafik koji pokazuje povećanje ili smanjenje količine sunčeve toplote tokom vremena za određenu paralelu, u zavisnosti od položaja Zemlje u odnosu na Sunce. Nakon toga, ovi grafikoni su dorađeni i dopunjeni. Otkrivena je njihova nevjerovatna podudarnost sa glacijacijama. Čini se da je sve postalo potpuno jasno.

Međutim, Milanković je sastavio svoj grafikon samo za poslednjih milion godina života Zemlje. A prije? A onda se položaj Zemlje u odnosu na Sunce periodično mijenjao, a glacijacija nije bilo desetinama miliona godina! To znači da je uticaj sekundarnih razloga tačno proračunat, dok su oni najvažniji ostali nerazjašnjeni. To je isto kao i određivanje sati, minuta, sekundi pomračenja sunca, ne znajući u koje dane i godine će se desiti pomračenja.

Pokušali su da otklone ovaj nedostatak astronomske teorije pretpostavljajući kretanje kontinenata prema polovima. Ali sam po sebi drift kontinenta nije dokazan.

Puls zvezde

Noću zvijezde svjetlucaju na nebu. Ovaj prekrasni prizor je optička varka, nešto poput fatamorgane. Pa, šta ako zvijezde i naše zaista trepere (naravno, vrlo sporo)?

Tada uzrok glacijacija treba tražiti u Suncu. Ali kako uhvatiti lagane fluktuacije njegovog zračenja koje traju milenijumima?

Veza između Zemljine klime i sunčevih pjega još nije pouzdano utvrđena. Gornji slojevi atmosfere osjetljivo reagiraju na povećanu sunčevu aktivnost. Svoje uzbuđenje prenose na površinu Zemlje. Tokom godina visoke solarne aktivnosti, više padavina se akumulira u jezerima i morima, a godovi drveća se debljaju.

Dokazi o jedanaestogodišnjim i stogodišnjim ciklusima solarne aktivnosti su prilično uvjerljivi. Usput, mogu se pratiti u slojevitim sedimentima nataloženim prije više miliona, pa čak i stotina miliona godina. Naš luminar odlikuje se zavidnom postojanošću.

Ali dugoročni solarni ciklusi, s kojima se glacijacije mogu povezati, gotovo su potpuno neproučeni. Njihovo istraživanje je stvar budućnosti.

magline...

Neki naučnici prizivaju kosmičke sile da objasne glacijacije. Najjednostavnije: na svom galaktičkom putovanju, Sunčev sistem prolazi kroz manje ili više zagrijane dijelove svemira.

Postoji još jedno mišljenje: intenzitet zračenja Mliječnog puta se povremeno mijenja. Početkom prošlog vijeka predložena je još jedna hipoteza. Džinovski oblaci kosmičke prašine lebde u međuzvjezdanom prostoru. Kada Sunce prođe kroz ova jata (poput aviona u oblacima), čestice prašine apsorbuju dio sunčeve zrake predodređen za Zemlju. Planeta se hladi. Kada se među kosmičkim oblakom pojave praznine, toplotni tok se povećava i Zemlja se ponovo „zagreva“.

Matematički proračuni opovrgnu ovu pretpostavku. Ispostavilo se da je gustina maglina mala. Na maloj udaljenosti od Zemlje do Sunca, uticaj prašine neće imati gotovo nikakvog efekta.

Drugi istraživači su povećanje solarne aktivnosti povezivali s njegovim prolaskom kroz kosmičke vodonične oblake, vjerujući da bi tada, zbog priliva novog materijala, sjaj Sunca mogao porasti za 10 posto.

Ovu hipotezu, kao i neke druge, teško je pobiti ili dokazati.

Kako bi to moglo biti.

Prečesto su pristalice jedne naučne teorije nepomirljive sa svojim protivnicima, a opšte jedinstvo u potrazi za istinom ustupa mesto nekoordinisanim naporima. Trenutno se ovaj nedostatak sve više prevazilazi. Naučnici se sve više zalažu za uopštavanje više hipoteza u jednu celinu.

Možda, na svom kosmičkom putu, Sunce, padajući u različite regije Galaksije, ili povećava ili smanjuje snagu svog zračenja (ili se to događa zbog unutrašnjih promjena u samom Suncu). Polako opadanje ili porast temperature počinje na cijeloj površini Zemlje, gdje su glavni izvor topline sunčevi zraci.

Ako se tokom sporog “solarnog hlađenja” dogodi značajna izdizanja zemljine kore, poveća se površina kopna, promijeni smjer i jačina vjetrova, a sa njima i okeanske struje, tada se klima u cirkumpolarnim područjima može značajno pogoršati. . (Ne može se isključiti dodatni uticaj kretanja polova ili pomeranja kontinenta).

Promjene temperature zraka će se dogoditi brzo, dok će okeani i dalje skladištiti toplinu. (Posebno, Northern Ocean još neće biti Arktik). Isparavanje sa njihove površine će biti veliko, a količina atmosferske padavine, posebno snijeg, će se povećati.

Zemlja će ući u ledeno doba.

Na pozadini opšteg zahlađenja, jasnije će se otkriti uticaj astronomskih faktora na klimu. Ali ne tako jasno kao što je prikazano na Milankovićevom grafikonu.

Bit će potrebno uzeti u obzir moguće fluktuacije u zračenju samog Sunca. Kako se završavaju ledena doba?

Kretanje zemljine kore jenjava, Sunce postaje toplije. Led, voda i vjetar zaglađuju planine i brda. Sve više padavina se nakuplja u okeanima, a od toga, a što je najvažnije od početka otapanja glečera, nivo mora raste, voda napreduje na kopno. Zbog povećanja površine vode - dodatno "zagrijavanje" Zemlje.

Zatopljenje, poput glacijacije, raste kao lavina. Prve manje klimatske promjene za sobom povlače druge, a na njih se veže sve više novih...

Konačno će se površina planete izgladiti. Tokovi toplog vazduha slobodno će strujati od ekvatora do polova. Obilje mora, skladišta sunčeve topline, pomoći će umjerenoj klimi. Za planetu će nastupiti dug period "termalnog zatišja". Do nadolazećih glacijacija.

Bilo je dugih perioda u istoriji Zemlje kada je čitava planeta bila topla - od ekvatora do polova. Ali bilo je i vremena toliko hladnih da su glacijacije stizale do onih područja koja trenutno pripadaju umjerenim zonama. Najvjerovatnije je promjena ovih perioda bila ciklična. Tokom toplih vremena, led bi mogao biti relativno rijedak i nalazi se samo u polarnim područjima ili na planinskim vrhovima. Važna karakteristika ledenih doba je da ona mijenjaju prirodu zemljine površine: svaka glacijacija utiče na izgled Zemlja. Ove promjene same po sebi mogu biti male i beznačajne, ali su trajne.

Istorija ledenih doba

Ne znamo tačno koliko je ledenih doba bilo u istoriji Zemlje. Znamo za najmanje pet, možda sedam ledenih doba, počevši od prekambrija, posebno: prije 700 miliona godina, prije 450 miliona godina (ordovički period), prije 300 miliona godina - permsko-karbonska glacijacija, jedno od najvećih ledenih doba , koji utiče na južne kontinente. Južni kontinenti označavaju takozvanu Gondvanu - drevni superkontinent koji je uključivao Antarktik, Australiju, južna amerika, Indiji i Africi.

Najnovija glacijacija odnosi se na period u kojem živimo. Kvartarni period kenozojske ere započeo je prije oko 2,5 miliona godina, kada su glečeri sjeverne hemisfere stigli do mora. Ali prvi znaci ove glacijacije datiraju prije 50 miliona godina na Antarktiku.

Struktura svakog ledenog doba je periodična: postoje relativno kratki topli periodi, a postoje i duži periodi zaleđivanja. Naravno, hladni periodi nisu samo rezultat glacijacije. Glacijacija je najočiglednija posljedica hladnih perioda. Međutim, postoje prilično dugi intervali koji su veoma hladni, uprkos odsustvu glacijacija. Danas su primjeri takvih regija Aljaska ili Sibir, gdje je zimi veoma hladno, ali nema glacijacije jer nema dovoljno padavina da bi se obezbijedilo dovoljno vode za stvaranje glečera.

Otkriće ledenih doba

Znamo da na Zemlji postoje ledena doba od sredine 19. veka. Među brojnim imenima vezanim za otkriće ovog fenomena, prvo je obično ime Louisa Agassiza, švicarskog geologa koji je živio sredinom 19. stoljeća. Proučavao je glečere Alpa i shvatio da su oni nekada bili mnogo veći nego danas. Nije on jedini koji je ovo primetio. Konkretno, Jean de Charpentier, još jedan Švajcarac, takođe je primetio ovu činjenicu.

Nije iznenađujuće da su ova otkrića napravljena uglavnom u Švicarskoj, budući da glečeri još uvijek postoje u Alpima, iako se prilično brzo tope. Lako je vidjeti da su glečeri nekada bili mnogo veći - samo pogledajte švicarski pejzaž, korita (glacijalne doline) i tako dalje. Međutim, Agassiz je prvi iznio ovu teoriju 1840. godine, objavljujući je u knjizi “Étude sur les glaciers”, a kasnije, 1844. godine, razvio je ovu ideju u knjizi “Système glaciare”. Uprkos prvobitnom skepticizmu, vremenom su ljudi počeli da shvataju da je to zaista istina.

Pojavom geološkog kartiranja, posebno u Sjeverna Evropa, postalo je jasno da su prethodno glečeri bili ogromnih razmera. U to vrijeme vodila se velika rasprava o tome kako se ova informacija odnosi na potop jer je postojao sukob između geoloških dokaza i biblijskih učenja. U početku su se glacijalne naslage nazivale koluvijalnim jer su se smatrale dokazom o Velikoj poplavi. Tek kasnije se saznalo da ovo objašnjenje nije prikladno: ove naslage su dokaz hladne klime i velikih glacijacija. Početkom dvadesetog veka postalo je jasno da postoji mnogo glacijacija, a ne samo jedna, i od tog trenutka počinje da se razvija ova oblast nauke.

Istraživanje ledenog doba

Poznati su geološki dokazi ledenih doba. Glavni dokazi o glacijacijama dolaze iz karakterističnih naslaga koje su formirali glečeri. Sačuvani su u geološkom presjeku u obliku debelih uređenih slojeva posebnih sedimenata (sedimenata) - diamictona. To su jednostavno glacijalne akumulacije, ali one uključuju ne samo naslage glečera, već i naslage otopljene vode nastale tokovima otopljene vode, glacijalnim jezerima ili glečerima koji izlaze u more.

Postoji nekoliko oblika glacijalnih jezera. Njihova glavna razlika je u tome što su vodeno tijelo okruženo ledom. Na primjer, ako imamo glečer koji se uzdiže u dolinu rijeke, onda blokira dolinu, kao čep u boci. Naravno, kada led blokira dolinu, rijeka će i dalje teći i nivo vode će rasti sve dok se ne izlije. Tako nastaje glacijalno jezero direktnim kontaktom sa ledom. Postoje određeni sedimenti koji se nalaze u takvim jezerima koje možemo identificirati.

Zbog načina na koji se glečeri tope, koji zavisi od sezonskih promjena temperature, otapanje leda dolazi svake godine. To dovodi do godišnjeg povećanja manjih sedimenata koji padaju ispod leda u jezero. Ako zatim pogledamo u jezero, vidimo slojevitost (ritmički slojeviti sedimenti), koji su poznati i po švedskom nazivu “varve”, što znači “godišnja akumulacija”. Tako da zapravo možemo vidjeti godišnje slojevitost u glacijalnim jezerima. Možemo čak i prebrojati ove varve i saznati koliko dugo je ovo jezero postojalo. Općenito, uz pomoć ovog materijala možemo dobiti mnogo informacija.

Na Antarktiku možemo vidjeti ogromne ledene police koje se slijevaju sa kopna u more. I prirodno, led je plutajući, tako da pluta na vodi. Dok pluta, sa sobom nosi kamenčiće i manje sedimente. Toplotni efekti vode uzrokuju topljenje leda i izbacivanje ovog materijala. To dovodi do formiranja procesa koji se zove rafting stijena koje idu u okean. Kada vidimo fosilne naslage iz tog perioda, možemo saznati gdje se nalazio glečer, dokle se protezao i tako dalje.

Uzroci glacijacija

Istraživači vjeruju da ledena doba nastaju jer Zemljina klima ovisi o neravnomjernom zagrijavanju njene površine od strane Sunca. Na primjer, ekvatorijalne regije, gdje je Sunce gotovo okomito iznad glave, su najtoplije zone, a polarne regije, gdje se ono nalazi pod velikim uglom prema površini, su najhladnije. To znači da razlike u zagrijavanju različitih dijelova Zemljine površine pokreću okeansko-atmosfersku mašinu, koja neprestano pokušava prenijeti toplinu iz ekvatorijalnih područja do polova.

Da je Zemlja obična sfera, ovaj prijenos bi bio vrlo efikasan, a kontrast između ekvatora i polova bio bi vrlo mali. Ovo se dešavalo u prošlosti. Ali pošto sada postoje kontinenti, oni stoje na putu ovoj cirkulaciji, a struktura njegovih tokova postaje veoma složena. Jednostavne struje su ograničene i izmijenjene – uglavnom zbog planina – što dovodi do obrasca cirkulacije koje danas vidimo koji pokreću pasate i oceanske struje. Na primjer, jedna teorija o tome zašto je ledeno doba počelo prije 2,5 miliona godina povezuje ovaj fenomen s pojavom Himalaja. Himalaji i dalje rastu veoma brzo, a ispostavilo se da postojanje ovih planina u veoma toplom delu Zemlje kontroliše stvari poput monsunskog sistema. Početak kvartarnog ledenog doba povezuje se i sa zatvaranjem Panamske prevlake, koja povezuje sjevernu i južnu Ameriku, što je spriječilo prijenos topline iz ekvatorijalna zona Pacifika do Atlantika.

Ako bi položaj kontinenata jedan u odnosu na drugi i u odnosu na ekvator omogućio da cirkulacija funkcioniše efikasno, tada bi na polovima bilo toplo, a relativno topli uslovi bi se zadržali na celoj zemljinoj površini. Količina toplote koju prima Zemlja bila bi konstantna i neznatno bi varirala. Ali budući da naši kontinenti stvaraju ozbiljne prepreke cirkulaciji između sjevera i juga, mi smo se izjasnili klimatskim zonama. To znači da su polovi relativno hladni, a ekvatorijalni regioni topli. Kada stvari budu takve kakve jesu, Zemlja se može promijeniti zbog varijacija u količini sunčeve topline koju prima.

Ove varijacije su gotovo potpuno konstantne. Razlog za to je taj što se s vremenom Zemljina osa mijenja, kao i Zemljina orbita. S obzirom na ovo složeno klimatsko zoniranje, orbitalne promjene mogu doprinijeti dugoročnim promjenama klime, što dovodi do klimatskih fluktuacija. Zbog toga nemamo kontinuirano zaleđivanje, već periode zaleđivanja, prekinute toplim periodima. To se događa pod utjecajem orbitalnih promjena. Najnovije orbitalne promjene se smatraju kao tri odvojena događaja: jedan traje 20 hiljada godina, drugi 40 hiljada godina, a treći 100 hiljada godina.

To je dovelo do odstupanja u obrascu cikličnih klimatskih promjena tokom ledenog doba. Zaleđivanje se najvjerovatnije dogodilo tokom ovog cikličkog perioda od 100 hiljada godina. Posljednji međuledeni period, koji je bio jednako topao kao i sadašnji, trajao je oko 125 hiljada godina, a potom je nastupilo dugo ledeno doba koje je trajalo oko 100 hiljada godina. Sada živimo u drugoj međuledenoj eri. Ovaj period neće trajati vječno, pa nas u budućnosti čeka još jedno ledeno doba.

Zašto se ledena doba završavaju?

Orbitalne promjene mijenjaju klimu, a pokazalo se da ledena doba karakteriziraju naizmjenično hladni periodi, koji mogu trajati i do 100 hiljada godina, i topli periodi. Nazivamo ih glacijalnom (glacijalnom) i interglacijalnom (interglacijalnom) erom. Interglacijalnu eru obično karakterišu približno isti uslovi kao i danas: visoki nivo mora, ograničena područja zaleđivanja i tako dalje. Naravno, glacijacije još uvijek postoje na Antarktiku, Grenlandu i drugim sličnim mjestima. Ali općenito, klimatski uvjeti su relativno topli. Ovo je suština interglacijala: visoki nivoi mora, topli temperaturni uslovi i općenito prilično ujednačena klima.

Ali tokom ledenog doba, prosječna godišnja temperatura značajno se mijenja, a vegetativne zone su prisiljene da se pomjeraju na sjever ili jug, ovisno o hemisferi. Regije poput Moskve ili Kembridža postaju nenaseljene, barem zimi. Iako se mogu naseljavati ljeti zbog jakog kontrasta između godišnjih doba. Ali ono što se zapravo dešava jeste da se hladne zone značajno šire, prosečna godišnja temperatura opada, a ukupni klimatski uslovi postaju veoma hladni. Dok su najveći glacijalni događaji vremenski relativno ograničeni (možda oko 10 hiljada godina), čitava duga hladnog perioda može trajati 100 hiljada godina ili čak i više. Ovako izgleda glacijalno-interglacijalna cikličnost.

Zbog dužine svakog perioda, teško je reći kada ćemo izaći iz sadašnje ere. To je zbog tektonike ploča, položaja kontinenata na površini Zemlje. Trenutno su Severni i Južni pol izolovani: Antarktik je na Južnom polu, a Severni pol Arktički okean na sjeveru. Zbog toga postoji problem sa cirkulacijom toplote. Dok se položaj kontinenata ne promijeni, ovo ledeno doba će se nastaviti. Na osnovu dugoročnih tektonskih promjena, može se pretpostaviti da će u budućnosti trebati još 50 miliona godina dok se ne dogode značajne promjene koje će omogućiti Zemlji da izađe iz ledenog doba.

Geološke posljedice

Ovo oslobađa ogromne površine epikontinentalnog pojasa koje su sada potopljene. To bi značilo, na primjer, da bi jednog dana bilo moguće hodati od Britanije do Francuske, od Nove Gvineje do jugoistočne Azije. Jedno od najkritičnijih mjesta je Beringov moreuz, koji povezuje Aljasku Istočni Sibir. Prilično je plitko, oko 40 metara, pa ako nivo mora padne na sto metara, ovo područje će postati suvo. Ovo je također važno jer će biljke i životinje moći migrirati kroz ova mjesta i ući u regije do kojih danas ne mogu doći. Dakle, kolonizacija Sjeverne Amerike ovisi o tzv. Beringiji.

Životinje i ledeno doba

Važno je zapamtiti da smo i sami "proizvodi" ledenog doba: evoluirali smo tokom njega, da bismo ga mogli preživjeti. Međutim, to nije stvar pojedinaca – to je pitanje cjelokupne populacije. Problem danas je što nas ima previše i naše aktivnosti su značajno promijenile prirodne uslove. U prirodnim uslovima, mnoge životinje i biljke koje danas viđamo imaju dugu istoriju i dobro prežive ledeno doba, iako postoje one koje tek neznatno evoluiraju. Migriraju i prilagođavaju se. Postoje područja u kojima su životinje i biljke preživjele ledeno doba. Ova takozvana refugija nalazila su se sjevernije ili južnije od njihove sadašnje distribucije.

Ali kao rezultat ljudske aktivnosti, neke vrste su umrle ili izumrle. To se dogodilo na svim kontinentima, možda sa izuzetkom Afrike. Ogroman broj velikih kralježnjaka, odnosno sisara, kao i torbara u Australiji, ljudi su istrijebili. To je uzrokovano ili direktno našim aktivnostima, kao što je lov, ili indirektno uništavanjem njihovog staništa. Životinje koje danas žive na sjevernim geografskim širinama nekada su živjele na Mediteranu. Toliko smo uništili ovu regiju da će ovim životinjama i biljkama vjerovatno biti veoma teško da je ponovo koloniziraju.

Posljedice globalnog zagrijavanja

IN normalnim uslovima prema geološkim standardima, uskoro bismo se vratili u ledeno doba. Ali zbog globalnog zatopljenja, koje je posljedica ljudske aktivnosti, odgađamo. Nećemo ga moći u potpunosti spriječiti, jer razlozi koji su ga uzrokovali u prošlosti i dalje postoje. Ljudska aktivnost, element koji je priroda nenamjerno, utječe na zagrijavanje atmosfere, što je možda već izazvalo odlaganje sljedećeg glacijala.

Danas su klimatske promjene vrlo hitno i uzbudljivo pitanje. Ako se ledeni pokrivač Grenlanda otopi, nivo mora će porasti za šest metara. U prošlosti, tokom prethodne interglacijalne epohe, koja je bila prije otprilike 125 hiljada godina, ledeni pokrivač Grenlanda se jako topio, a nivo mora je postao 4-6 metara viši nego danas. Ovo, naravno, nije smak svijeta, ali nije ni privremena poteškoća. Na kraju krajeva, Zemlja se i ranije oporavila od katastrofa, a moći će preživjeti i ovu.

Dugoročna prognoza za planetu nije loša, ali za ljude je druga stvar. Što više istraživanja radimo, što više razumijemo kako se Zemlja mijenja i kuda vodi, to bolje razumijemo planetu na kojoj živimo. Ovo je važno jer ljudi konačno počinju razmišljati o promjenama nivoa mora, globalno zagrijavanje i uticaj svih ovih stvari na poljoprivredu i stanovništvo. Mnogo toga ima veze sa proučavanjem ledenih doba. Kroz ovo istraživanje učimo o mehanizmima glacijacija, a to znanje možemo proaktivno koristiti da pokušamo ublažiti neke od ovih promjena koje izazivamo. Ovo je jedan od glavnih rezultata i jedan od ciljeva istraživanja ledenog doba.
Naravno, glavna posljedica ledenog doba su ogromni ledeni pokrivači. Odakle dolazi voda? Iz okeana, naravno. Šta se dešava tokom ledenih doba? Glečeri nastaju kao rezultat padavina na kopnu. Pošto se voda ne vraća u okean, nivo mora opada. Za vrijeme najintenzivnijih glacijacija nivo mora može pasti za više od sto metara.

Najstarije glacijalne naslage koje su danas poznate stare su oko 2,3 milijarde godina, što odgovara geohronološkoj skali nižeg proterozoika.

Predstavljene su fosiliziranim mafičnim morenama formacije Gowganda u jugoistočnom Kanadskom štitu. Prisustvo u njima tipičnih gromada u obliku gvožđa i suze sa uglačanim, kao i pojava na ležištu pokrivenom šrafurom, ukazuje na njihovo glacijalno porijeklo. Ako se glavna morena u literaturi na engleskom jeziku označava terminom do, onda su drevniji glacijalni naslage koje su prošle fazu litifikacija(petrifikacija), obično se naziva tiliti. Sedimenti formacija jezera Bruce i Ramsay, koji su takođe nižeproterozojske starosti i razvijeni su na Canadian Shield. Ovaj moćni i složeni kompleks naizmjeničnih glacijalnih i interglacijalnih naslaga se konvencionalno pripisuje jednoj glacijalnoj eri, nazvanoj Huronian.

Naslage serije Bijawar u Indiji, Transvaal i Witwatersrand serije u Južnoj Africi i Whitewater serije u Australiji su u korelaciji sa Huronijskim tilitima. Shodno tome, postoji razlog da se govori o planetarnoj skali donje proterozojske glacijacije.

As dalji razvoj Na Zemlji je preživjela nekoliko jednako velikih glacijalnih epoha, a što su se one približavale modernom vremenu, to je veća količina podataka koju imamo o njihovim karakteristikama. Nakon huronske ere, gnajs (prije oko 950 miliona godina), sturt (prije 700, možda 800 miliona godina), varjaški ili, prema drugim autorima, vend, lapland (prije 680-650 miliona godina), zatim ordovik istaknute (prije 450-430 miliona godina) i, konačno, najpoznatije kasnopaleozojske Gondwanan (prije 330-250 miliona godina) glacijalne ere. Nešto odvojeno od ove liste je kasnokenozojska glacijalna faza, koja je započela prije 20-25 miliona godina, pojavom antarktičkog ledenog pokrivača i, strogo govoreći, traje do danas.

Prema sovjetskom geologu N. M. Čumakovu, tragovi vendske (laponske) glacijacije pronađeni su u Africi, Kazahstanu, Kini i Evropi. Na primjer, u slivu srednjeg i gornjeg Dnjepra, bušenjem bušotina otkriveni su slojevi tilita debljine nekoliko metara koji datiraju još iz tog vremena. Na osnovu pravca kretanja leda rekonstruiranog za doba Venda, može se pretpostaviti da se središte europskog ledenog pokrivača u to vrijeme nalazilo negdje u regiji Baltičkog štita.

Ledeno doba Gondvane privlači pažnju stručnjaka skoro jedan vek. Krajem prošlog stoljeća, geolozi su otkrili u južnoj Africi, u blizini burskog naselja Neutgedacht, u slivu rijeke. Vaal, dobro izraženi glacijalni pločniki sa tragovima senčenja na površini blago konveksnih „ovnujskih čela“ sastavljenih od prekambrijskih stijena. Bilo je to vrijeme borbe između teorije drifta i teorije glacijacije, a glavna pažnja istraživača nije bila usmjerena na starost, već na znakove glacijalnog porijekla ovih formacija. Ledenički ožiljci Neutgedachta, „kovrdžave stene“ i „ovnujska čela“ bili su tako dobro definisani da je A. Wallace, poznati istomišljenik Čarlsa Darvina, koji ih je proučavao 1880. godine, smatrao da pripadaju poslednjem ledu. Dob.

Nešto kasnije ustanovljeno je kasnopaleozojsko doba glacijacije. Ledene naslage otkrivene su ispod karbonskih škriljaca sa biljnim ostacima iz perioda karbona i perma. U geološkoj literaturi, ova sekvenca se naziva serija Dvaika. Početkom ovog veka poznati nemački specijalista za modernu i antičku glacijaciju Alpa A. Penck, koji se lično uverio u neverovatna sličnost ovih naslaga sa mladim alpskim morenama, uspio je u to uvjeriti mnoge svoje kolege. Inače, Penkom je predložio termin "tilit".

Permokarbonske glacijalne naslage pronađene su na svim kontinentima južne hemisfere. To su Talchir tiliti, otkriveni u Indiji davne 1859. godine, Itarare u Južnoj Americi, Kuttung i Kamilaron u Australiji. Tragovi glacijacije Gondvane pronađeni su i na šestom kontinentu, u Transantarktičkim planinama i planinama Ellsworth. Tragovi sinhrone glacijacije na svim ovim teritorijama (sa izuzetkom tada neistraženog Antarktika) poslužili su kao argument za istaknutog njemačkog naučnika A. Wegenera u postavljanju hipoteze o pomeranju kontinenata (1912-1915). Njegovi prilično malobrojni prethodnici isticali su sličnost obrisa zapadne obale Afrike i istočne obale Južne Amerike, koje nalikuju dijelovima jedne cjeline, kao da su razdvojeni i udaljeni jedan od drugog.

Više puta je isticana sličnost kasnopaleozojske flore i faune ovih kontinenata, njihova zajednička geološka struktura. Ali upravo je ideja o istovremenoj i, vjerovatno, jedinstvenoj glacijaciji svih kontinenata južne hemisfere, natjerala Wegenera da iznese koncept Pangee - velikog protokontinenta koji se podijelio na dijelove, koji su se potom počeli raspadati. plutaju širom sveta.

Prema savremenim idejama, Južni dio Pangea, nazvana Gondvana, rascijepila se prije otprilike 150-130 miliona godina, u periodima jure i rane krede. Moderna teorija globalne tektonike ploča, koja je nastala iz nagađanja A. Wegenera, omogućava nam da uspješno objasnimo sve trenutno poznate činjenice o kasnopaleozojskoj glacijaciji Zemlje. Vjerovatno je Južni pol u to vrijeme bio blizu sredine Gondvane i njegov značajan dio bio je prekriven ogromnom ledenom školjkom. Detaljne studije facije i teksture tilita sugeriraju da je područje njegovog hranjenja bilo na istočnom Antarktiku i možda negdje u regiji Madagaskara. Utvrđeno je, posebno, da kada se spoje konture Afrike i Južne Amerike, smjer glacijalnih pruga na oba kontinenta se poklapa. Zajedno s drugim litološkim materijalima, ovo ukazuje na kretanje gondvanskog leda iz Afrike u Južnu Ameriku. Neki drugi veliki glacijalni tokovi koji su postojali tokom ove glacijalne ere su također obnovljeni.

Glacijacija Gondvane završila je u permskom periodu, kada je protokontinent još zadržao svoj integritet. Možda je to bilo zbog migracije Južni pol prema Tihom okeanu. Nakon toga, globalne temperature su nastavile postepeno rasti.

Trijas, Jura i Periodi krede Geološku istoriju Zemlje su karakterisali prilično ujednačeni i topli klimatski uslovi na većem delu planete. Ali u drugoj polovini kenozoika, prije otprilike 20-25 miliona godina, led je ponovo počeo polako napredovati na Južnom polu. Do tog vremena, Antarktik je zauzeo položaj blizak svom modernom. Kretanje fragmenata Gondvane dovelo je do činjenice da u blizini južnog polarnog kontinenta nije ostalo značajnih površina zemlje. Kao rezultat toga, prema američkom geologu J. Kennettu, nastala je hladna cirkumpolarna struja u okeanu koji okružuje Antarktik, što je dodatno doprinijelo izolaciji ovog kontinenta i pogoršanju njegovih klimatskih uslova. U blizini južnog pola planete počeo se gomilati led iz najstarije glacijacije Zemlje koja je preživjela do danas.

Na sjevernoj hemisferi, prvi znaci kasnokenozojske glacijacije, prema različitim stručnjacima, stari su između 5 i 3 miliona godina. Nemoguće je govoriti o bilo kakvim primjetnim pomacima u položaju kontinenata u tako kratkom vremenskom periodu po geološkim standardima. Stoga uzrok novog ledenog doba treba tražiti u globalnom restrukturiranju energetskog bilansa i klime planete.

Klasična regija, koja se decenijama koristi za proučavanje istorije ledenih doba Evrope i cele severne hemisfere, su Alpi. Blizina Atlantskog okeana i jadransko more obezbjeđivali su alpske glečere dobrom vlagom, a osjetljivo su reagirali na klimatske promjene naglim povećanjem svoje zapremine. Početkom 20. vijeka. A. Penk, nakon istraživanja geomorfološka struktura alpskog podnožja, došao do zaključka da su Alpi iskusili četiri velika ledena doba u nedavnoj geološkoj prošlosti. Ove glacijacije su dobile sljedeća imena (od najstarijih do najmlađih): Günz, Mindel, Riss i Würm. Njihova apsolutna starost dugo vremena ostala nejasna.

Otprilike u isto vrijeme počele su stizati informacije iz različitih izvora da su ravničarske teritorije Evrope u više navrata iskusile napredovanje leda. Kako se stvarni položaj akumulira materijal poliglacijalizam(koncept višestrukih glacijacija) postajao je sve jači. Do 60-ih godina. našeg veka, shema četvorostruke glacijacije dobila je široko priznanje kod nas i u inostranstvu evropske ravnice, blizak alpskoj shemi A. Penka i njegovog koautora E. Brücknera.

Naravno, najbolje su se pokazale naslage posljednjeg ledenog pokrivača, uporedive sa Würmskom glacijacijom Alpa. U SSSR-u je dobio ime Valdai, u Centralna Evropa- Vislu, u Engleskoj - Devensian, u SAD - Wisconsin. Valdajskoj glacijaciji prethodio je međuledeni period, koji je po svojim klimatskim parametrima bio blizu savremenim uslovima ili malo povoljnije. Na osnovu naziva referentne veličine u kojoj su otkrivene naslage ovog interglacijala (selo Mikulino, Smolenska oblast) u SSSR-u, nazvan je Mikulinsky. Prema alpskoj shemi, ovaj vremenski period se naziva Riess-Würm interglacijal.

Prije početka mikulinskog interglacijalnog doba, Ruska ravnica je bila prekrivena ledom iz moskovske glacijacije, kojoj je, pak, prethodio Roslavlski interglacijal. Sljedeći korak naniže bila je glacijacija Dnjepra. Smatra se najvećim po veličini i tradicionalno se povezuje s Risijskim ledenim dobom Alpa. Prije ledenog doba Dnjepra, u Evropi i Americi postojali su topli i vlažni uslovi interglacijala Likhvin. Naslage iz doba Likhvina su podložne prilično loše očuvanim sedimentima glacijacije Oke (Mindel u alpskoj shemi). Neki istraživači smatraju da Dook Warm Time više nije interglacijalno, već preglacijalno doba. Ali u zadnjih 10-15 godina sve se pojavljuje više poruka o novim, drevnijim glacijalnim naslagama otkrivenim u razne tačke Sjeverna hemisfera.

Sinhronizacija i povezivanje faza razvoja prirode, rekonstruisanih iz različitih početnih podataka iu različitim geografska lokacija tačke globusa je veoma ozbiljan problem.

Danas mali broj istraživača sumnja u činjenicu prirodnog smjenjivanja glacijalnih i međuledenih era u prošlosti. Ali razlozi ove promjene još uvijek nisu u potpunosti razjašnjeni. Rješenje ovog problema prije svega otežava nedostatak strogo pouzdanih podataka o ritmu prirodnih događaja: stratigrafska skala samog ledenog doba uzrokuje veliki broj kritika i još ne postoji pouzdano testirana verzija.

Relativno pouzdano se može smatrati samo povijest posljednjeg glacijalno-međuglacijalnog ciklusa, koji je započeo nakon degradacije leda Riške glacijacije.

Starost ledenog doba Ris procjenjuje se na 250-150 hiljada godina. Mikulin (Riess-Würm) interglacijal koji je uslijedio dostigao je svoj optimum prije oko 100 hiljada godina. Prije otprilike 80-70 hiljada godina zabilježeno je oštro pogoršanje klimatskih uvjeta širom svijeta, što je označilo prijelaz u Würm glacijalni ciklus. Tokom ovog perioda, u Evroaziji i Severnoj Americi degradiraju širokolisne šume, ustupajući mjesto krajoliku hladne stepe i šumske stepe, dolazi do brze promjene faunističkih kompleksa: vodeće mjesto u njima zauzimaju hladno tolerantne vrste - mamut, dlakavi nosorog, divovski jelen, arktička lisica, leming. Na visokim geografskim širinama, stare ledene kape se povećavaju u zapremini, a nove rastu. Voda potrebna za njihovo formiranje istječe iz okeana. Sukladno tome, počinje opadati njegova razina, što se bilježi uz stepenice morskih terasa na sada poplavljenim područjima šelfa i na otocima. tropska zona. Hlađenje oceanskih voda ogleda se u restrukturiranju kompleksa morskih mikroorganizama - na primjer, oni izumiru foraminifera Globorotalia menardii flexuosa. Pitanje je koliko su napredovali u ovom trenutku? kontinentalni led, i dalje je diskutabilno.

Prije između 50 i 25 hiljada godina, prirodna situacija na planeti se opet donekle poboljšala - počeo je relativno topli srednji virmijski interval. I. I. Krasnov, A. I. Moskvitin, L. R. Serebryanny, A. V. Raukas i neki drugi sovjetski istraživači, iako se detalji njihove konstrukcije prilično razlikuju jedni od drugih, oni su ipak skloni upoređivati ​​ovo vremensko razdoblje sa nezavisnim interglacijalom.

Ovom pristupu, međutim, suprotstavljaju se podaci V. P. Gričuka, L. N. Voznjačuka, N. S. Čebotareve, koji, na osnovu analize istorije razvoja vegetacije u Evropi, poriču postojanje velikog pokrivača glečera u ranom Würmu i , dakle, ne vide osnove za identifikaciju srednje Wurm interglacijalne epohe. Sa njihove tačke gledišta, rani i srednji Wurm odgovaraju vremenski produženom periodu tranzicije od mikulinskog interglacijala do glacijacije Valdai (kasni Wurm).

Po svoj prilici, ovo kontroverzno pitanje će biti riješeno u bliskoj budućnosti zahvaljujući sve većoj upotrebi metoda radiokarbonskog datiranja.

Prije oko 25 hiljada godina (prema nekim naučnicima, nešto ranije) započela je posljednja kontinentalna glacijacija sjeverne hemisfere. Prema A. A. Veličku, to je bilo vrijeme najtežih klimatskih uslova tokom cijelog ledenog doba. Zanimljiv paradoks: najhladniji klimatski ciklus, termalni minimum kasnog kenozoika, bio je praćen najmanjim područjem glacijacije. Štaviše, ova glacijacija je bila vrlo kratkog trajanja: dostigavši ​​maksimalne granice svoje rasprostranjenosti prije 20-17 hiljada godina, nestala je nakon 10 hiljada godina. Tačnije, prema podacima koje je sažeo francuski naučnik P. Bellaire, posljednji fragmenti evropskog ledenog pokrivača su se raspali u Skandinaviji prije između 8 i 9 hiljada godina, a američki ledeni pokrivač se potpuno otopio prije oko 6 hiljada godina.

Neobičnu prirodu posljednje kontinentalne glacijacije nije odredilo ništa više od pretjerano hladnih klimatskih uvjeta. Prema podacima paleoflorističke analize koje su saželi holandski istraživač Van der Hammen i koautori, prosječne julske temperature u Evropi (Holandija) u to vrijeme nisu prelazile 5°C. Prosječne godišnje temperature u umjerenim geografskim širinama smanjio za oko 10°C u odnosu na savremene uslove.

Čudno je da je prekomjerna hladnoća spriječila razvoj glacijacije. Prvo, povećao je krutost leda i samim tim otežao njegovo širenje. Drugo, i to je glavna stvar, hladnoća je okovala površinu okeana, formirajući na njima ledeni pokrivač koji se spuštao sa pola gotovo do suptropa. Prema A. A. Velichku, na sjevernoj hemisferi njegova je površina bila više od 2 puta veća od površine modernog morskog leda. Kao rezultat toga, isparavanje s površine Svjetskog oceana i, shodno tome, opskrba vlagom glečera na kopnu naglo se smanjila. Istovremeno se povećala reflektivnost planete u cjelini, što je dodatno doprinijelo njenom hlađenju.

Evropski ledeni pokrivač imao je posebno lošu ishranu. Glacijacija Amerike, koja se hranila iz nezamrznutih delova Tihog i Atlantskog okeana, bila je u mnogo većoj meri. povoljnim uslovima. To je bio razlog njegove znatno veće površine. U Evropi su glečeri ove ere dostizali 52° N. geografske širine, dok su se na američkom kontinentu spuštali za 12° prema jugu.

Analiza istorije kasnokenozojske glacijacije na Zemljinoj severnoj hemisferi omogućila je stručnjacima da izvuku dva važna zaključka:

1. Ledena doba su se dogodila mnogo puta u nedavnoj geološkoj prošlosti. Tokom proteklih 1,5-2 miliona godina, Zemlja je iskusila najmanje 6-8 velikih glacijacija. Ovo ukazuje na ritmičku prirodu klimatskih fluktuacija u prošlosti.

2. Uz ritmičke i oscilatorne klimatske promjene, jasno je vidljiva tendencija usmjerenog hlađenja. Drugim riječima, svaki sljedeći interglacijal ispada hladniji od prethodnog, a glacijalne ere postaju oštrije.

Ovi zaključci se odnose samo na prirodne obrasce i ne uzimaju u obzir značajan antropogeni uticaj na životnu sredinu.

Naravno, postavlja se pitanje kakve izglede takav razvoj događaja obećava čovječanstvu. Mehanička ekstrapolacija krivulje prirodnih procesa u budućnost navodi nas da očekujemo početak novog ledenog doba u narednih nekoliko hiljada godina. Moguće je da će se takav namjerno pojednostavljen pristup predviđanju pokazati ispravnim. Zapravo, ritam klimatskih fluktuacija postaje sve kraći i moderna interglacijalna era bi uskoro trebala završiti. To potvrđuje i činjenica da je klimatski optimum (najpovoljniji klimatski uvjeti) postglacijalnog perioda odavno prošao. U Evropi su se optimalni prirodni uslovi dogodili prije 5-6 hiljada godina, u Aziji, prema sovjetskom paleogeografu N. A. Khotinskyju, čak i ranije. Na prvi pogled postoje svi razlozi za vjerovanje da se klimatska kriva spušta prema novoj glacijaciji.

Međutim, daleko od toga da je tako jednostavno. Za ozbiljno suđenje o budućem stanju prirode nije dovoljno poznavati glavne faze njenog razvoja u prošlosti. Potrebno je otkriti mehanizam koji određuje smjenu i promjenu ovih faza. Sama kriva promjene temperature ne može poslužiti kao argument u ovom slučaju. Gdje je garancija da se od sutra spirala neće početi odmotavati u suprotnom smjeru? I općenito, možemo li biti sigurni da smjena glacijacija i interglacijala odražava neki jedinstveni obrazac prirodnog razvoja? Možda je svaka glacijacija zasebno imala svoj samostalni uzrok, pa stoga nema nikakve osnove za ekstrapolaciju generalizirajuće krive u budućnost... Ova pretpostavka izgleda malo vjerojatna, ali je također treba imati na umu.

Pitanje uzroka glacijacija pojavilo se gotovo istovremeno sa samom teorijom glacijala. Ali ako je činjenični i empirijski dio ovog pravca nauke postigao ogroman napredak u proteklih 100 godina, onda je teorijsko razumijevanje dobivenih rezultata, nažalost, išlo uglavnom u smjeru kvantitativnog dodavanja ideja koje objašnjavaju ovakav razvoj prirode. Stoga, trenutno ne postoji opšteprihvaćena naučna teorija ovog procesa. Shodno tome, ne postoji jedinstveno gledište o principima sastavljanja dugoročne geografske prognoze. U naučnoj literaturi se može naći nekoliko opisa hipotetičkih mehanizama koji određuju tok globalnih klimatskih fluktuacija. Kako se gomila novi materijal o glacijalnoj prošlosti Zemlje, značajan dio pretpostavki o uzrocima glacijacija se odbacuje i ostaju samo najprihvatljivije opcije. Vjerovatno među njima treba tražiti konačno rješenje problema. Paleogeografske i paleoglaciološke studije, iako ne daju direktan odgovor na pitanja koja nas zanimaju, ipak služe kao praktički jedini ključ za razumijevanje prirodnih procesa na globalnoj razini. To je njihov trajni naučni značaj.

Klimatske promjene bile su najjasnije izražene u periodično nastajanju ledenih doba, koje su imale značajan utjecaj na transformaciju kopnene površine koja se nalazi ispod tijela glečera, vodenih tijela i bioloških objekata koji se nalaze u zoni utjecaja glečera.

Prema najnovijim naučnim podacima, trajanje glacijalnih era na Zemlji je najmanje trećina ukupnog vremena njene evolucije u proteklih 2,5 milijardi godina. A ako uzmemo u obzir duge početne faze nastanka glacijacije i njenu postepenu degradaciju, tada će epohe glacijacije trajati gotovo isto koliko i topli uslovi bez leda. Posljednje ledeno doba počelo je prije skoro milion godina, u kvartarnom vremenu, a obilježeno je ekstenzivnim širenjem glečera - Velikom glacijacijom Zemlje. Pod debelim pokrivačem leda nalazili su se sjeverni dio sjevernoameričkog kontinenta, značajan dio Evrope, a moguće i Sibir. IN Južna hemisfera pod ledom je, kao i sada, bio čitav antarktički kontinent.

Glavni uzroci glacijacije su:

prostor;

astronomski;

geografski.

Prostorne grupe razloga:

promena količine toplote na Zemlji usled prolaska Sunčevog sistema 1 put/186 miliona godina kroz hladne zone Galaksije;

promjena količine topline koju prima Zemlja zbog smanjenja sunčeve aktivnosti.

Astronomske grupe razloga:

promjena pole positiona;

nagib Zemljine ose prema ravni ekliptike;

promjena ekscentriciteta Zemljine orbite.

Geološke i geografske grupe razloga:

klimatske promjene i količina ugljičnog dioksida u atmosferi (povećanje ugljičnog dioksida – zagrijavanje; smanjenje – hlađenje);

promjene u smjeru okeanskih i vazdušnih struja;

intenzivan proces izgradnje planina.

Uslovi za ispoljavanje glacijacije na Zemlji uključuju:

snježne padavine u obliku padavina u uslovima niskih temperatura sa njihovom akumulacijom kao materijalom za rast glečera;

negativne temperature u područjima gdje nema glacijacije;

periode intenzivnog vulkanizma zbog ogromne količine pepela koji emituju vulkani, što dovodi do naglog smanjenja unosa toplote (sunčevih zraka) u zemljine površine i uzrokuje globalno smanjenje temperatura za 1,5-2ºS.

Najstariji glacijacija je proterozoik (prije 2300-2000 miliona godina) u Južnoj Africi, Sjevernoj Americi i Zapadnoj Australiji. U Kanadi je nataloženo 12 km sedimentnih stijena u kojima se razlikuju tri debela sloja glacijalnog porijekla.

Uspostavljene drevne glacijacije (Sl. 23):

na granici kambrija i proterozoika (prije oko 600 miliona godina);

Kasni ordovicij (prije oko 400 miliona godina);

Permski i karbonski period (prije oko 300 miliona godina).

Trajanje ledenih doba je nekoliko desetina do stotina hiljada godina.

Rice. 23. Geohronološka skala geoloških epoha i antičkih glacijacija

U periodu maksimalnog širenja kvartarne glacijacije, glečeri su pokrivali preko 40 miliona km 2 - oko četvrtine ukupne površine kontinenata. Najveći na sjevernoj hemisferi bio je sjevernoamerički ledeni pokrivač, koji je dostigao debljinu od 3,5 km. Cijela sjeverna Evropa bila je pod ledenim pokrivačem debljine do 2,5 km. Postigavši ​​svoj najveći razvoj prije 250 hiljada godina, kvartarni glečeri sjeverne hemisfere počeli su se postepeno smanjivati.

Prije perioda neogena, cijela Zemlja je imala ujednačenu, toplu klimu; na području otoka Spitsbergen i Franz Josef Land (prema paleobotaničkim nalazima suptropskih biljaka) tada su postojali suptropi.

Razlozi klimatskih promjena:

formiranje planinskih lanaca (Kordiljera, Anda), koji su izolovali arktičku regiju od toplih struja i vjetrova (podizanje planine za 1 km - hlađenje za 6ºS);

stvaranje hladne mikroklime u arktičkom regionu;

prestanak toka toplote u arktički region iz toplih ekvatorijalnih regiona.

Do kraja neogenog perioda povezivale su se Sjeverna i Južna Amerika, što je stvorilo prepreke slobodnom protoku oceanskih voda, uslijed čega:

ekvatorijalne vode okrenule su struju na sjever;

tople vode Golfske struje, koje su se naglo hladile u sjevernim vodama, stvorile su efekat pare;

velike količine padavina u vidu kiše i snijega naglo su porasle;

smanjenje temperature za 5-6ºS dovelo je do glacijacije ogromnih teritorija (Sjeverna Amerika, Evropa);

započeo je novi period glacijacije, u trajanju od oko 300 hiljada godina (periodičnost glečera-interglacijalnih perioda od kraja neogena do antropocena (4 glacijacije) je 100 hiljada godina).

Glacijacija nije bila kontinuirana tokom kvartarnog perioda. Postoje geološki, paleobotanički i drugi dokazi da su tokom tog vremena glečeri potpuno nestali najmanje tri puta, ustupajući mjesto međuglacijalnim erama kada je klima bila toplija nego danas. Međutim, ova topla doba su zamijenjena naletima hladnoće, a glečeri su se ponovo širili. Trenutno je Zemlja na kraju četvrte epohe kvartarne glacijacije i, prema geološkim prognozama, naši potomci će se za nekoliko stotina do hiljada godina ponovo naći u uslovima ledenog doba, a ne zagrijavanja.

Kvartarna glacijacija Antarktika razvijala se drugačijim putem. Nastao je mnogo miliona godina prije nego što su se glečeri pojavili u Sjevernoj Americi i Evropi. Osim klimatskih uslova, tome je doprinio visoki kontinent koji je ovdje postojao dugo vremena. Za razliku od drevnih ledenih pokrivača sjeverne hemisfere, koji su nestali, a zatim se ponovo pojavili, antarktički ledeni pokrivač se malo promijenio u svojoj veličini. Maksimalna glacijacija Antarktika bila je samo jedan i pol puta veća po zapremini od moderne i ne mnogo veća po površini.

Kulminacija posljednjeg ledenog doba na Zemlji bila je prije 21-17 hiljada godina (slika 24), kada se zapremina leda povećala na otprilike 100 miliona km 3. Na Antarktiku je glacijacija u to vrijeme pokrivala cijeli epikontinentalni pojas. Zapremina leda u ledenom pokrivaču je naizgled dostigla 40 miliona km 3, odnosno bila je otprilike 40% veća od njegove savremene zapremine. Granica grudnog leda pomaknula se prema sjeveru za otprilike 10°. Na sjevernoj hemisferi, prije 20 hiljada godina, formirao se gigantski pan-arktički drevni ledeni pokrivač, koji je ujedinio Evroazijski, Grenlandski, Laurentijski i niz manjih štitova, kao i opsežne plutajuće ledene police. Ukupna zapremina štita premašila je 50 miliona km 3, a nivo Svjetskog okeana pao je za ne manje od 125 m.

Degradacija Panarktičkog pokrivača započela je prije 17 hiljada godina uništavanjem ledenih polica koje su bile dio njega. Nakon toga, "morski" dijelovi euroazijskog i sjevernoameričkog ledenog pokrivača, koji su izgubili stabilnost, počeli su se katastrofalno urušavati. Do kolapsa glacijacije došlo je za samo nekoliko hiljada godina (Sl. 25).

U to vrijeme s ruba ledenih pokrivača potekle su ogromne mase vode, nastala su gigantska pregrađena jezera, a njihovi prodori bili su višestruko veći nego danas. U prirodi su dominirali prirodni procesi, nemjerljivo aktivniji nego sada. To je dovelo do značajne obnove prirodnog okruženja, djelomične promjene u životinjskom i biljnom svijetu i početka ljudske dominacije na Zemlji.

Posljednje povlačenje glečera, koje je počelo prije više od 14 hiljada godina, ostalo je u ljudskom sjećanju. Očigledno, to je proces topljenja glečera i porasta nivoa vode u okeanu uz opsežne poplave teritorija koji je opisan u Bibliji kao globalni potop.

Prije 12 hiljada godina započeo je holocen - moderna geološka era. Temperatura zraka u umjerenim geografskim širinama porasla je za 6° u odnosu na hladni kasni pleistocen. Glacijacija je poprimila moderne razmjere.

U istorijskoj eri - oko 3 hiljade godina - napredovanje glečera događalo se u odvojenim vekovima sa nižim temperaturama vazduha i povećanom vlažnošću i nazvano je malim ledenim dobom. Isti uslovi su se razvili u poslednjim vekovima poslednje ere i sredinom prošlog milenijuma. Prije oko 2,5 hiljade godina počelo je značajno zahlađenje klime. Arktička ostrva bila su prekrivena glečerima; u mediteranskim i crnomorskim zemljama, na pragu nove ere, klima je bila hladnija i vlažnija nego sada. U Alpima u 1. milenijumu pr. e. glečeri su se pomerili na niže nivoe, blokirali planinske prevoje ledom i uništili neka visoko ležeća sela. U ovo doba došlo je do velikog napretka kavkaskih glečera.

Klima je bila potpuno drugačija na prijelazu iz 1. u 2. milenijum nove ere. Topliji uslovi i odsustvo leda u sjevernim morima omogućili su sjevernoevropskim pomorcima da prodru daleko na sjever. Godine 870. počela je kolonizacija Islanda, gdje je tada bilo manje glečera nego sada.

U 10. veku Normani, predvođeni Eirikom Crvenim, otkrili su južni vrh ogromnog ostrva, čije su obale bile obrasle gustom travom i visokim žbunjem, osnovali su ovde prvu evropsku koloniju, a ova zemlja se zvala Grenland , ili „zelena zemlja“ (što se sada nikako ne govori o surovim zemljama modernog Grenlanda).

Do kraja 1. milenijuma, planinski glečeri na Alpima, Kavkazu, Skandinaviji i Islandu takođe su se značajno povukli.

Klima je ponovo počela ozbiljno da se menja u 14. veku. Glečeri su počeli da napreduju na Grenlandu, letnje odmrzavanje tla postajalo je sve kratkotrajnije, a do kraja veka ovde je čvrsto uspostavljen permafrost. Ledeni pokrivač sjevernih mora se povećao, a pokušaji u narednim stoljećima da se uobičajenim putem stignu do Grenlanda završili su neuspjehom.

Od kraja 15. vijeka u mnogima je počelo napredovanje glečera planinskim zemljama i polarne regije. Nakon relativno toplog 16. veka, počeli su teški vekovi, nazvani Malo ledeno doba. Na jugu Evrope često su se ponavljale oštre i duge zime; 1621. i 1669. smrznuo se tjesnac Bosfor, a 1709. ledilo se i Jadransko more uz obale.

IN
U drugoj polovini 19. vijeka završava se malo ledeno doba i počinje relativno toplo doba koje traje do danas.

Rice. 24. Granice posljednje glacijacije

Rice. 25. Šema formiranja i topljenja glečera (duž profila Arktičkog okeana - poluostrvo Kola - Ruska platforma)