Имало е дълги периоди в историята на Земята, когато цялата планета е била топла - от екватора до полюсите. Но имаше и времена толкова студени, че ледниците достигат до онези региони, които в момента са класифицирани като умерени зони. Най-вероятно промяната на тези периоди е била циклична. В топли времена може да има сравнително малко лед и той се намира само в полярните райони или по планинските върхове. Важна особеност на ледниковите епохи е, че те променят естеството на земната повърхност: всяко заледяване влияе на външния вид на земята. Сами по себе си тези промени могат да бъдат малки и незначителни, но са постоянни.
История на ледените епохи
Не знаем точно колко ледникови епохи са били през историята на Земята. Знаем за поне пет, вероятно седем ледникови епохи, започвайки от докембрийската, по-специално: преди 700 милиона години, преди 450 милиона години (период на Ордовик), преди 300 милиона години - пермско-карбонизираното ледника, едно от най-големите ледникови епохи. засягащи южните континенти. Южните континенти се отнасят до т. Нар. Гондвана - древен суперконтинент, включващ Антарктида, Австралия, Южна Америка, Индия и Африка.
Най-новото заледене се отнася до периода, в който живеем. Четворният период на кайнозойската ера започва преди около 2,5 милиона години, когато ледниците в Северното полукълбо достигат морето. Но първите признаци на това заледяване датират преди 50 милиона години в Антарктида.
Структурата на всяка ледникова епоха е периодична: има сравнително кратки топли ери и има по-дълги периоди на обледеняване. Естествено, студените магии не са резултат само от заледяване. Заледяването е най-видимата последица от студените периоди. Има обаче доста дълги интервали, които са много студени, въпреки липсата на ледници. Днес примери за такива региони са Аляска или Сибир, където през зимата е много студено, но няма ледника, тъй като няма достатъчно валежи, за да се осигури достатъчно вода за образуването на ледници.
Откриване на ледникови епохи
Промоционално видео:
Знаем, че на Земята има ледени епохи от средата на 19 век. Сред многото имена, свързани с откриването на този феномен, обикновено на първо място е посочен Луис Агасис, швейцарски геолог, живял в средата на 19 век. Той изучи ледниците на Алпите и разбра, че някога те са били много по-обширни, отколкото са днес. Не само той забеляза това. По-специално, Жан де Шарпентие, друг швейцарец, също отбеляза този факт.
Не е изненадващо, че тези открития са направени главно в Швейцария, тъй като ледниците все още съществуват в Алпите, въпреки че те се стопяват доста бързо. Лесно е да се види, че някога ледниците са били много по-големи - просто погледнете швейцарския пейзаж, корита (ледникови долини) и т.н. Въпреки това именно Агасис пръв изложи тази теория през 1840 г., публикувайки я в книгата Étude sur les glaciers, а по-късно, през 1844 г., разработи тази идея в книгата Système glaciare. Въпреки първоначалния скептицизъм, с времето хората започнаха да осъзнават, че това наистина е вярно.
С появата на геоложки карти, особено в Северна Европа, стана ясно, че ледниците са били огромни. По това време имаше обширна дискусия за това как тази информация се отнася до Потопа, защото имаше конфликт между геоложки доказателства и библейски учения. Ледниковите находища първоначално са били наричани делувиални, тъй като са били считани за доказателство за потопа. Едва по-късно стана известно, че подобно обяснение не е подходящо: тези находища са доказателство за студен климат и обширни заледения. До началото на ХХ век стана ясно, че има много ледници, а не един и от този момент тази област на науката започва да се развива.
Изследване на ледниковия период
Известни са геоложки доказателства за ледникови епохи. Основното доказателство за ледниците идва от характерни находища, образувани от ледници. Те са запазени в геоложката част под формата на дебели подредени слоеве от специални находища (седименти) - диамиктон. Това са просто ледникови натрупвания, но те включват не само ледниковите отлагания, но също и потоци от топена вода, образувана от нейните потоци, ледникови езера или ледници, които се движат в морето.
Има няколко форми на ледникови езера. Основната им разлика е, че те са водно тяло, затворено от лед. Например, ако имаме ледник, който се издига в речна долина, тогава той блокира долината като корк в бутилка. Естествено, когато ледът блокира долината, реката все още ще тече и нивото на водата ще се повишава, докато не залее ръбовете. Така се образува ледниково езеро чрез директен контакт с лед. Има определени утайки, които се съдържат в такива езера, които можем да идентифицираме.
Поради начина на топене на ледниците, в зависимост от сезонните температурни промени, ледът се топи всяка година. Това води до ежегодно увеличаване на незначителни утайки, попадащи под леда в езерото. Ако след това погледнем в езерото, виждаме наслояване там (ритмични слоести седименти), които са известни и с шведското име varve, което означава годишно натрупване. Така всъщност можем да видим годишното наслояване в ледниковите езера. Можем дори да преброим тези барове и да разберем колко дълго е съществувало това езеро. Като цяло с помощта на този материал можем да получим много информация.
В Антарктида можем да видим огромни ледени рафтове, които се спускат от сушата към морето. И естествено ледът плава, така че остава на водата. Докато плува, носи със себе си камъчета и дребни отлагания. Поради топлинния ефект на водата ледът се топи и изхвърля този материал. Това води до образуването на процеса на така наречения рафтинг на скали, които отиват в океана. Когато видим изкопаеми залежи от този период, можем да разберем къде се е намирал ледникът, до колко се е простирал и т.н.
Причини за ледници
Изследователите смятат, че ледниковите епохи настъпват, защото климатът на Земята зависи от неравномерното нагряване на нейната повърхност от Слънцето. Така например, екваториалните райони, където Слънцето е почти вертикално над главата, са най-топлите зони, а полярните области, където е под голям ъгъл спрямо повърхността, са най-студените. Това означава, че разликата в нагряването на различни части от земната повърхност задвижва океано-атмосферната машина, която непрекъснато се опитва да прехвърля топлина от екваториалните райони към полюсите.
Ако Земята беше обикновена топка, този трансфер би бил много ефективен, а контрастът между екватора и полюсите е много малък. Това е било в миналото. Но тъй като сега има континенти, те се препятстват на тази циркулация и структурата на нейните потоци става много сложна. Простите течения се ограничават и променят - до голяма степен заради планините, което води до моделите на циркулация, които виждаме днес, които управляват търговските ветрове и океанските течения. Например, една от теориите защо ледниковата епоха е започнала преди 2,5 милиона години свързва това явление с издигането на хималайските планини. Хималаите все още нарастват много бързо и се оказва, че съществуването на тези планини в много топла част на Земята контролира неща като мусонната система. Началото на четвъртичната ледникова епоха е свързано и със затварянето на Панамския провлак, т.е.която свързва север и юг на Америка, което предотврати пренасянето на топлина от екваториалния Тихия океан към Атлантическия океан.
Ако разположението на континентите един спрямо друг и по отношение на екватора позволи циркулацията да работи ефективно, тогава полюсите ще има топлина и относително топли условия ще продължат да съществуват по цялата земна повърхност. Количеството топлина, получена от Земята, ще бъде постоянно и само леко вариращо. Но тъй като нашите континенти създават сериозни пречки за циркулацията между север и юг, имаме ясно изразени климатични зони. Това означава, че полюсите са сравнително студени, а екваториалните райони са топли. Когато всичко се случва както е сега, Земята може да се промени поради промени в количеството на слънчевата топлина, която получава.
Тези вариации са почти напълно постоянни. Причината за това е, че с течение на времето земната ос се променя, както и земната орбита. Като се има предвид такова сложно климатично зониране, промените в орбитата биха могли да допринесат за дългосрочните промени в климата, водещи до колебания на климата. Поради това ние нямаме непрекъснато обледеняване, а периоди на обледеняване, прекъснати от топли периоди. Това се случва под влиянието на орбиталните промени. Последните промени в орбитата се разглеждат като три отделни събития: едно дълго 20 000 години, второ дълго 40 000 години и трето на 100 000 години.
Това доведе до отклонения в модела на цикличните климатични промени през ледниковия период. Черешката най-вероятно е възникнала през този цикличен период от 100 000 години. Последната междуледническа епоха, която беше топла като настоящата, продължи около 125 хиляди години, а след това настъпи дългият ледников период, който отне около 100 хиляди години. Сега живеем в друга междуледникова епоха. Този период няма да трае вечно, затова следващият ледников период ни очаква в бъдеще.
Защо ледните епохи приключват
Орбиталните промени променят климата и се оказва, че ледниковите периоди се характеризират с редуване на студени периоди, които могат да продължат до 100 хиляди години, и топли периоди. Наричаме ги ледникови (ледникови) и междуледникови (междуледникови) епохи. Междуледническата епоха обикновено се характеризира с приблизително същите условия, които наблюдаваме днес: високо морско равнище, ограничени плодове от обледеняване и т.н. Естествено, и сега има ледници в Антарктида, Гренландия и други подобни места. Но като цяло климатичните условия са сравнително топли. Това е същността на междуледниковите: високо морско равнище, топли температурни условия и като цяло доста равномерен климат.
Но през ледниковата епоха средната годишна температура се променя значително, вегетативните зони са принудени да се движат на север или на юг, в зависимост от полусферата. Региони като Москва или Кеймбридж стават необитаеми, поне през зимата. Въпреки че те могат да бъдат обитавани през лятото поради силния контраст между сезоните. Но какво всъщност се случва: Студените зони се разширяват значително, средногодишната температура спада, а общите климатични условия стават много студени. Докато най-големите ледникови събития са относително ограничени във времето (може би около 10 000 години), цялото дълго студено заклинание може да продължи 100 000 години или повече. Ето как изглежда ледниково-междуледниковата цикличност.
Поради продължителността на всеки период е трудно да се каже кога ще излезем от настоящата ера. Това се дължи на тектониката на плочите, разположението на континентите на земната повърхност. В момента Северният и Южният полюс са изолирани: Антарктида е на Южния полюс, а Северният ледовит океан е на север. Поради това има проблем с циркулацията на топлината. Докато местоположението на континентите не се промени, този ледников период ще продължи. В съответствие с дългосрочните тектонски промени може да се предположи, че ще отнеме още 50 милиона години в бъдеще, докато настъпят значителни промени, които ще позволят на Земята да излезе от ледената епоха.
Геологически последици
Това освобождава огромни площи от континенталния шелф, които сега са наводнени. Това би означавало например, че един ден ще бъде възможно да се ходи от Великобритания до Франция, от Нова Гвинея до Югоизточна Азия. Едно от най-критичните места е Беринговият пролив, който свързва Аляска с Източен Сибир. Тя е доста плитка, около 40 метра, така че ако нивото на морето спадне до сто метра, тогава тази зона ще стане суша. Това също е важно, тъй като растенията и животните ще могат да мигрират през тези места и да стигнат до региони, където днес не могат да стигнат. Така колонизацията на Северна Америка зависи от така наречената Берингия.
Животните и ледниковия период
Важно е да запомним, че самите ние сме „продуктите“на ледниковия период: ние се развивахме по време на него, за да можем да го преживеем. Това обаче не е въпрос на индивиди - това е въпрос на цялото население. Проблемът днес е, че има твърде много от нас и нашите дейности значително промениха природните условия. В естествени условия много животни и растения, които виждаме днес, имат дълга история и преживяват перфектно ледената епоха, въпреки че има и такива, които леко се развиват. Те мигрират, адаптират се. Има райони, в които животни и растения са оцелели в ледниковия период. Тези т. Нар. Рефугия са били разположени по-на север или на юг от сегашното им разпространение.
Но в резултат на човешката дейност някои от видовете загиват или изчезват. Това се случи на всички континенти, с възможното изключение на Африка. Огромен брой големи гръбначни животни, а именно бозайници, както и сумчастите в Австралия, бяха изтребени от хора. Това беше причинено или пряко от нашите дейности, като лов, или косвено - от унищожаването на местообитанието им. Животните, които живеят днес в северните ширини, са живели в Средиземноморието в миналото. Толкова сме унищожили този регион, че за тези животни и растения ще бъде много трудно да го колонизират повторно.
Последици от глобалното затопляне
При нормални геоложки условия скоро щяхме да се върнем в ледниковия период. Но поради глобалното затопляне, което е следствие от човешката дейност, ние го отлагаме. Няма да можем да го предотвратим напълно, тъй като причините, които са го причинили в миналото, все още съществуват сега. Човешката дейност, елемент, непредвиден от природата, влияе на атмосферното затопляне, което може би вече е причинило забавяне на следващия ледник.
Днес изменението на климата е много спешен и вълнуващ въпрос. Ако леденият лист на Гренландия се стопи, морското равнище ще се повиши с шест метра. В миналото, по време на предходната междуледникова епоха, която е била преди около 125 хиляди години, леденият покрив на Гренландия се стопява обилно и нивото на морето става с 4-6 метра по-високо от днешното. Това, разбира се, не е краят на света, но не е и временно усложнение. В крайна сметка Земята се е възстановила от бедствия преди, тя ще може да оцелее тази.
Дългосрочните перспективи за планетата не са лоши, но за хората това е различен въпрос. Колкото повече изследвания правим, толкова по-добре разбираме как Земята се променя и докъде води, толкова по-добре разбираме планетата, на която живеем. Това е важно, защото хората най-накрая започват да мислят за промяна на морското равнище, глобалното затопляне и въздействието на всички тези неща върху селското стопанство и хората. Голяма част от това е свързано с изучаването на ледникови периоди. Чрез това изследване ние научаваме механизмите на ледниците и можем да използваме тези знания проактивно, за да се опитаме да смекчим някои от тези промени, които самите ние причиняваме. Това е един от основните резултати и една от целите на изследванията върху ледниковите епохи.
Разбира се, основното следствие от ледниковия период са огромните ледени покривки. Откъде идва водата? Разбира се, от океаните. И какво се случва през ледникови периоди? Ледниците се образуват в резултат на валежите на сушата. Поради факта, че водата не се връща в океана, нивото на морето спада. По време на най-тежките ледници нивото на морето може да спадне с повече от сто метра.