Льодовикові періоди на Землі

Вирушаючи в подорож по швейцарським Альпам або по канадським Скелястих гір, ви незабаром помітите величезну кількість розкиданих порід. Деякі з них розміром з будинок, вони часто лежать в річкових долинах, хоча очевидно, що вони занадто великі, щоб їх могло перемістити навіть найсильніша повінь. Подібні ератичні валуни можна виявити на середніх широтах по всьому світу, хоча вони можуть бути приховані рослинністю або шарами грунту.

Мандрівні вчені XVIII століття, що заклали основи географії та геології, вважали появу цих валунів загадковим, але в місцевому фольклорі збереглася правда про їх походження. Швейцарські селяни розповіли приїжджим, що давним-давно їх залишили величезні тануть льодовики, які колись були на дні долини.

Спочатку вчені поставилися до цього скептично, але оскільки виявилися інші докази льодовикового походження скам’янілих порід, більшість прийняла таке пояснення природи валунів в швейцарських Альпах. Але деякі наважилися припустити, що колись більш масштабне заледеніння поширилося від полюсів по обох півкулях.

Мінералог Єні Есмарк в 1824 році висунув теорію, що підтверджує серію глобальних різких похолодань, а німецький ботанік Карл Фрідріх Шимпером в 1837 році запропонував термін «льодовиковий період» для опису таких явищ, але визнання ця теорія отримала тільки через кілька десятиліть.

Льодовикові ери – це етапи похолодання тривалістю сотні мільйонів років, під час яких утворюються великі материкові льодовикові покриви і відкладення. У льодовикових епохах виділяють льодовикові періоди, які тривають десятки мільйонів років. Льодовикові періоди складаються з льодовикових епох – оледенений (гляціалов), що чергуються з межледниковья (интергляциалу).

Сьогодні під терміном «льодовиковий період» часто помилково розуміють останню льодовикову епоху, яка тривала 100 000 років і закінчилася близько 12 000 років тому. Вона відома великими, адаптованими до холоду ссавцями, такими як покриті шерстю мамонти і носороги, печерні ведмеді і шаблезубі тигри. Однак було б неправильно розглядати цю епоху як цілком несприятливу. Оскільки основні світові запаси води зникли під льодом, на планеті спостерігалася більш холодна, а й більш суха погода при низькому рівні моря. Це ідеальні умови для розселення наших предків з африканських земель по всьому світу.

ХРОНОЛОГІЯ

Наш нинішній клімат – лише міжльодовиковий перерву в льодовиковий період, який може відновитися приблизно через 20 000 років (якщо не з’явиться штучний стимул). До виявлення загрози глобального потепління багато людей вважали похолодання найбільшою небезпекою для цивілізації.

Найзначнішим, аж до екватора, заледенінням Землі характеризувався кріогенійскій період (850-630 млн років тому) позднепротерозойской льодовикової ери. Згодна гіпотезі «Земля-сніжок», в цю епоху наша планета була повністю покрита льодом. У Палеозойську льодовикову епоху (460-230 млн років тому) заледеніння були коротшими і менш поширеними. Сучасна кайнозойская льодовикова ера почалася відносно недавно – 65 млн років тому. Її завершує четвертинний льодовиковий період (2,6 млн років тому – теперішній час).

Земля, ймовірно, пройшла більше льодовикових періодів, але геологічна літопис докембрийской епохи практично повністю знищена повільними, але незворотними змінами її поверхні.

На перший погляд здається, що в настанні льодовикових періодів не простежується закономірність, тому геологи довго сперечалися про їх причини. Ймовірно, їх викликають певні умови, взаємодіючи один з одним.

Один з найбільш значних чинників – дрейф континентів. Це поступове зміщення літосферних плит на протязі десятків мільйонів років.

Якщо розташування континентів блокує теплі океанічні течії від екватора до полюсів, починають утворюватися льодовикові покриви. Зазвичай це відбувається, якщо великий масив суші знаходиться над полюсом або полярними водами, оточеними прилеглими континентами.

У четвертинному льодовиковому періоді цим умовам відповідають Антарктика і оточений сушею Північний Льодовитий океан. Під час великого кріогенійского льодовикового періоду великий суперконтинент виявився замкненим у земного екватора, але ефект був таким же. Одного разу утворилися, льодовикові покриви прискорюють процес глобального похолодання, відображаючи в космос сонячне тепло і світло.

Інший важливий фактор – рівень парникових газів в атмосфері. Один з льодовикових періодів палеозойської льодовикової ери, можливо, був викликаний наявністю великих антарктичних масивів суші і поширенням наземних рослин, які замінили велику кількість вуглекислого газу в атмосфері Землі киснем, знівелювавши цей тепловий ефект. Згідно з іншою теорією, основні етапи горотворення привели до збільшення рівня опадів і прискоренню таких процесів, як хімічне вивітрювання, що також видалило з атмосфери вуглекислий газ.

Описані процеси відбуваються протягом мільйонів років, але є і короткострокові явища. У наші дні більшість геолого визнає важливу роль змін орбіти Землі навколо Сонця, відомих як цикли Миланковича. Оскільки інші процеси поставили Землю в складні умови, вона стала надзвичайно чутливою до рівня випромінювання, яке вона отримує від Сонця в залежності від циклу.

У кожному льодовиковому періоді, ймовірно, існували ще більш короткострокові явища, які неможливо відстежити. Точно відомо тільки про двох з них: про середньовічному кліматичному оптимумі в X-XIII ст. і малому льодовиковому періоді в XIV-XIX ст.

Малий льодовиковий період часто пов’язують зі спадом сонячної активності. Є докази, що зміни кількості сонячної енергії істотно впливають на Землю в останні кілька сот мільйонів років, але, як і в випадку з циклами Миланковича, можливо, що їх короткострокова дія може посилюватися, якщо клімат планети вже почав змінюватися.

Посилання на основну публікацію