Чому бувають заледеніння?

Основні умови. Відповідь на це питання може бути дана тільки в світлі деяких загальних відомостей про льодовики. У багатьох районах середніх широт, як, наприклад, Сполучені Штати і Європа, частина атмосферних опадів випадає у вигляді снігу. Навіть у високих горах снігопади відбуваються в основному взимку. Якщо зимові температури досить низькі, сніг залишається лежати на землі, але при настанні весни і літа він тане.
Однак в дуже високих горах, як, наприклад, в північній частині Скелястих гір, температури навіть влітку настільки низькі, що окремі плями снігового покриву зберігаються протягом усього літа і на наступну зиму покриваються щойно випав снігом. Накопичуючись таким чином рік за роком, сніг на гірському схилі ущільнюється і піддається впливу сили тяжіння, спрямованої вниз. Це вплив змушує його сповзати вниз по схилу. В процесі цього сповзання спресований сніг стає льодовиком. Якщо снігопади досить рясні, а температура настільки низька, що сніг не тане, льодовик може прийняти язиковідние форму і продовжувати збільшуватися в довжину, переміщаючись вниз по полонині, подібно водного потоку, але, звичайно, набагато повільніше.
Сотні великих лопастеобразних мов льоду, розташованих поруч один з одним, можна бачити в горах, наприклад в Альпах. Льодовики в суміжних долинах зливаються між собою, коли одна долина впадає в іншу. Біля підніжжя гір весь лід, повільно рухається вниз по долинах, зливається, поширюючись у вигляді єдиного безперервного крижаного покриву. Що може завадити льоду поширюватися нескінченно? Тільки одне, але дуже суттєва обставина – танення. При спуску з гір або переході в більш низькі широти підвищується температура. І рано чи пізно температура на зовнішньому краї рухається льодовика підвищується настільки – саме настільки, – що весь лід, який приноситься сюди у вигляді повільно рухається крижаного потоку, тане. З цього моменту край льодовика не може просунутися далі. Правда, лід продовжує рухатися, але весь вступник лід тане в міру надходження і перетворюється в потоки талих вод.
Такі умови існування язиковідние льодовиків, які зазвичай бачать туристи в Альпах, Скелястих горах Канади і інших гірських районах. Такі льодовики займають полонини, а положення їх нижніх кінців визначається співвідношенням швидкості течії льоду і швидкості танення. При існуючих нині климатах льодовики не можуть істотно змінюватися. Але варто температурі на поверхні Землі хоч трохи знизитися, і всі вони почнуть збільшуватися в довжину. Якщо температура в достатній мірі знизиться, повториться льодовикова епоха, коли половина території Північної Америки була непридатна для проживання людини і більшості тварин.
Сенс сказаного зводиться до того, що льодовикова епоха – це закономірний результат зниження температури (Безпосередня причина зледеніння значно складніше – вона полягає в збільшенні кількості твердих опадів, накопичених на суші, що в свою чергу може залежати від двох різних причин: і зниження температури, що зменшує танення, і підвищення температури – повітря стає вологіше, опади збільшуються – Прим. ред.) на Землі всього на кілька градусів. Загадково в заледеніння не те, звідки береться сніг і лід, загадкова причина зниження температури. Поки зберігається непорушним принцип актуалізму і поки триває круговорот води в природі, в найбільш холодних місцях планети завжди будуть існувати сніг і лід. Льодовикова епоха починається тільки тоді, коли температура падає настільки, що на великих територіях опади випадають у вигляді снігу, літо стає прохолодним і танення льоду зменшується.
Ця рівновага дуже нестійкий. І зараз ми не так далекі від зледеніння, як це багатьом здається. Дані розрахунків, засновані на багаторічних спостереженнях погоди в горах південної Норвегії, в районі лижних курортів між Осло і Бергеном, показують, що зниження середньої річної температури всього лише на 3 ° C протягом тривалого періоду буде достатньо, щоб викликати такі зміни льодовиків, що в внаслідок почнеться нове заледеніння Європи. І дійсно, велика частина льоду, що поширився в північно-західній частині Європи до максимальних меж близько 20 000 років тому, мала своїм джерелом снігопади саме в цих горах південної Норвегії. Звичайно, до цього додавався сніг, випадає на набагато більш великій площі самого льодовика, і, одного разу почавшись, заледеніння розросталося, як сніжний ком, що котиться по схилу.
Абсолютно ясно, що стан льодовика залежить в основному від клімату. Там, де температури досить високі, льодовиків немає. Там, де температури низькі, льодовики утворюються, але кордоном їх поширення служить лінія, де приплив льоду врівноважується таненням. Звідси випливає, що льодовикова епоха, коли льодовики великі і численні, є епохою низьких температур і, отже, часом, коли випадання опадів відбувається у вигляді снігу. Природним результатом цього є зміщення лінії рівноваги припливу і танення льоду в більш низькі широти, так що льоди покривають великі площі. Після досягнення «піку» заледеніння в міру підвищення температур критична лінія зміщується назад в високі широти, льодовики скорочуються і льодовикова епоха добігає кінця.
До теперішнього моменту пік останньої льодовикової епохи залишився далеко позаду – 20 000 років тому. Велика частина льодів, що досягали 20 000 років тому обсягу понад 23 мільйонів км3, розтанула, і талі води стекли в море. Але навіть в даний час, через 20 000 років після моменту найбільшого похолодання, лід зберігається там, де великі висоти або холодний клімат перешкоджають його танення. Навіть зараз все ще існує більше тисячі льодовиків в Сполучених Штатах (не рахуючи Аляски) і понад 1200 в Альпах. У Гренландії до сих пір існує один великий льодовик (льодовиковий щит. – Ред.), Що покриває велику частину острова і має 2400 кілометрів в довжину і 800 кілометрів завширшки. Обсяг льодовика Гренландії, що представляє найбільший крижаний масив північної півкулі, досягає 3,3 мільйона км3. Весь цей лід утворився в результаті того, що колись в минулому тут випав сніг і до сих пір не розтанув.
Звертаючись до південній півкулі, ми бачимо в самому центрі його, як раз навколо Південного полюса, материк Антарктиду. У порівнянні з розмірами льодовикового покриву цього материка величезна брила льодовика Гренландії здається незначною. Його обсяг більше 20 мільйонів км3 (Обсяг льоду Антарктиди-24 мільйони км3, Гренландії-1 мільйон км3. Прим. Ред.), Що становить понад 90% всього льоду на Землі і більше 75% загальних запасів прісної води як в рідкому, так і в твердому вигляді. Антарктичний льодовиковий покрив займає майже весь континент, і його площа майже на 1/3 більше всієї площі Сполучених Штатів, включаючи Аляску. Тому справедливо буде вважати, що в Антарктиді на відміну від Північної Америки льодовикова епоха не скінчилася. Лід досі майже повністю покриває цей континент, хоча можливо, що його площа 20 000 років тому була ще більше. У Північній Америці заледеніння було кілька разів, льодовик приходив і йшов, проте, наскільки ми можемо судити, протягом принаймні останніх 10 мільйонів років Антарктида була безперервно покрита льодами. Льодовиковий покрив збільшувався або зменшувався в обсязі при коливаннях клімату, але, ймовірно, повністю не зникав на відміну від льодовикових покривів Північної Америки і Європи. Причина цієї відмінності очевидна, оскільки Антарктида – це найвищий континент, що володіє найбільшими середніми висотними відмітками поверхні. Ще більш важливою обставиною є те, що вона розташована на Південному полюсі, де постійно дуже низькі температури. Все опади випадають тут у вигляді снігу і не тануть. Тому одного разу утворився лід зберігається не тільки протягом усього року, але і протягом мільйонів років. Він сповзає вниз до зовнішнього краю покритого їм континенту, як величезна маса тесту на сковороді. При досягненні льодом берега, коли він спускався в океан, від нього відламувалися брили, що утворюють великі плосковерхі айсберги. Кілька виміряних айсбергів виявилися величезними. Один айсберг за величиною в два рази перевищував площа штату Коннектикут. Перетворившись на плаваючий в море айсберг, лід поступово тане, але рух льоду по поверхні континенту в напрямку до моря відбувається безперервно.
Пульсація. Підсумовуючи основні умови, необхідні для виникнення льодовиків, зауважимо, що для цього потрібно тільки, щоб суша розташовувалася на достатніх висотах або в досить високих широтах, що забезпечують настільки низькі температури, що сніг там не тане протягом всього року. Як ми бачили, височини утворюються при русі плит кори і зіткненні континентів. Час від часу при цьому утворюються високі гори, але такі рухи відбуваються дуже повільно. Виміряна швидкість рухів плит кори становить величини порядку декількох сантиметрів на рік. Якби руху плит і утворення нових гір були б єдиними причинами зледенінь, то заледеніння не могло б (як це було в дійсності) закінчитися протягом усього лише 20 000 років або менше того. Якби все пояснювалося рухами плит кори, то ніщо не завадило б одного разу утворився і поширився на більшій частині континенту льодовику зберігатися протягом мільйонів років до тих пір, поки гори не будуть поступово знижені ерозією або поки – континент, плаваючий разом з плитою кори, що не буде повільно перенесений в більш теплі широти, де покрив льоду міг би танути.
Заледеніння, принаймні ті з них, які відбувалися в середніх широтах, починалися і закінчувалися набагато швидше, ніж це могло б бути, якби причиною їх був повільний і негнучкий процес руху континентів. Зміни відбувалися в протягом не мільйонів, а всього лише тисяч років. Завдяки численним радіовуглецевим датуванням стало можливим побудувати приблизну, але досить надійний хронологічну шкалу, що відтворює хід танення величезної маси льоду, що займала більшу частину Північної Америки тільки 20 000 років тому. Процес руйнування льодовика почався приблизно 15 000 років тому і закінчився близько 6000 років тому. Інакше кажучи, танення всього цього величезного крижаного покриву зайняло всього близько 9000 років (рис. 63). При цьому близько 37 мільйонів км3 льоду було перетворено в воду, яка скла в найближчі річки і через них в океан.

Посилання на основну публікацію