Au existat perioade lungi în istoria Pământului când întreaga planetă era caldă - de la ecuator până la poli. Dar au fost și perioade atât de reci încât ghețarii au ajuns în acele regiuni care sunt clasificate în prezent ca zone temperate. Cel mai probabil, schimbarea acestor perioade a fost ciclică. În perioadele călduroase, ar putea exista o gheață relativ mică, și a fost găsită doar în regiunile polare sau pe vârfurile munților. O caracteristică importantă a vârstei de gheață este aceea că schimbă natura suprafeței pământului: fiecare glaciație afectează aspectul pământului. De la sine, aceste schimbări pot fi mici și nesemnificative, dar sunt permanente.
Istoria epocilor de gheață
Nu știm exact câte epoci de gheață au fost în timpul istoriei Pământului. Cunoaștem cel puțin cinci, posibil șapte vârste de gheață, începând cu Precambrianul, în special: acum 700 de milioane de ani, acum 450 de milioane de ani (perioada Ordovicianului), acum 300 de milioane de ani - glaciația Permian-Carboniferă, una dintre cele mai mari vârste de gheață. afectând continentele de sud. Continentele de sud se referă la așa-numita Gondwana, un supercontinent antic care a inclus Antarctica, Australia, America de Sud, India și Africa.
Cea mai recentă glaciație se referă la perioada în care trăim. Perioada cuaternară a erei cenozoice a început în urmă cu aproximativ 2,5 milioane de ani, când ghețarii din emisfera nordică au ajuns la mare. Dar primele semne ale acestei glaciații datează de acum 50 de milioane de ani în Antarctica.
Structura fiecărei epoci de gheață este periodică: există perioade calde relativ scurte și există perioade mai lungi de îngheț. În mod natural, vrăjile reci nu sunt doar rezultatul glaciației. Glaciația este cea mai vizibilă consecință a perioadelor reci. Cu toate acestea, există intervale destul de lungi, care sunt foarte reci, în ciuda absenței ghețarilor. Astăzi, exemple de astfel de regiuni sunt Alaska sau Siberia, unde este foarte frig iarna, dar nu există glaciație, deoarece nu există suficiente precipitații care să poată oferi suficientă apă pentru formarea ghețarilor.
Descoperirea epocilor de gheață
Video promotional:
Știm că există vârste de gheață pe Pământ de la mijlocul secolului al XIX-lea. Printre numeroasele nume asociate cu descoperirea acestui fenomen, Louis Agassiz, un geolog elvețian care a trăit la mijlocul secolului al XIX-lea, este de obicei numit în primul rând. El a studiat ghețarii Alpilor și și-a dat seama că altădată erau mult mai extinse decât în prezent. Nu numai că a observat acest lucru. În special, Jean de Charpentier, un alt elvețian, a remarcat și acest fapt.
Nu este surprinzător faptul că aceste descoperiri au fost făcute mai ales în Elveția, deoarece ghețarii există încă în Alpi, deși se topesc destul de repede. Este ușor de observat că odată ce ghețarii au fost mult mai mari - trebuie doar să priviți peisajul elvețian, jgheaburile (văile glaciare) și așa mai departe. Cu toate acestea, Agassiz a propus pentru prima dată această teorie în 1840, publicând-o în cartea Étude sur les glaciers, iar mai târziu, în 1844, a dezvoltat această idee în cartea Système glaciare. În ciuda scepticismului inițial, de-a lungul timpului, oamenii au început să realizeze că acest lucru era într-adevăr adevărat.
Odată cu apariția hărții geologice, în special în Europa de Nord, a devenit clar că ghețarii erau uriași. La acea vreme, s-a discutat pe larg despre modul în care aceste informații se referă la Potop, deoarece a existat un conflict între dovezile geologice și învățăturile biblice. Depozitele glaciare au fost denumite inițial deluvial, deoarece au fost considerate dovezi ale potopului. Abia mai târziu a devenit cunoscut faptul că o astfel de explicație nu se potrivește: aceste depozite au fost o dovadă a unui climat rece și a unei glaciații ample. Până la începutul secolului XX, a devenit clar că erau mulți ghețari, și nu unul, și din acel moment această zonă a științei a început să se dezvolte.
Cercetarea Epoca de Gheață
Sunt cunoscute dovezi geologice ale vârstei de gheață. Principalele dovezi pentru ghețari provin din depozitele caracteristice formate din ghețari. Se păstrează în secțiunea geologică sub formă de straturi groase ordonate de depozite speciale (sedimente) - diamicton. Acestea sunt pur și simplu acumulări glaciare, dar includ nu numai zăcămintele ghețarilor, ci și drifturile de apă topită formate din fluxurile sale, lacurile glaciare sau ghețarii care se deplasează în mare.
Există mai multe forme de lacuri glaciare. Principala lor diferență este că sunt un corp de apă închis de gheață. De exemplu, dacă avem un ghețar care se ridică într-o vale a râului, atunci blochează valea ca o plută într-o sticlă. În mod firesc, atunci când gheața blochează valea, râul va curge în continuare și nivelul apei va crește până când va revărsa marginile. Astfel, se formează un lac glaciar prin contactul direct cu gheața. Există anumite sedimente care sunt conținute în astfel de lacuri pe care le putem identifica.
Datorită modului de topire a ghețarilor, în funcție de schimbările de temperatură sezonieră, gheața se topește în fiecare an. Aceasta duce la o creștere anuală a sedimentelor minore care cad de sub gheață în lac. Dacă ne uităm apoi la lac, vedem straturile de acolo (sedimente stratificate ritmice), care sunt cunoscute și cu numele suedez varve, ceea ce înseamnă acumulare anuală. Astfel, putem vedea efectiv straturile anuale în lacurile glaciare. Putem chiar să numărați aceste barbe și să aflăm cât timp a existat acest lac. În general, cu ajutorul acestui material, putem obține o mulțime de informații.
În Antarctica, putem vedea rafturi imense de gheață care coboară de pe uscat în mare. Și în mod natural, gheața plutește, așa că rămâne pe apă. Pe măsură ce plutește, poartă cu ea pietricele și depozite minore. Datorită efectului termic al apei, gheața se topește și aruncă acest material. Acest lucru duce la formarea procesului așa-numitului rafting al rocilor care intră în ocean. Când vedem depozite fosile din această perioadă, putem afla unde a fost ghețarul, cât de lungă s-a întins și așa mai departe.
Cauzele ghețarilor
Cercetătorii cred că vârstele de gheață apar din cauza faptului că clima Pământului depinde de încălzirea inegală a suprafeței sale de către Soare. Deci, de exemplu, regiunile ecuatoriale, unde Soarele este aproape vertical deasupra, sunt zonele cele mai calde, iar regiunile polare, unde se află într-un unghi mare față de suprafață, sunt cele mai reci. Acest lucru înseamnă că diferența de încălzire a diferitelor părți ale suprafeței Pământului conduce mașina ocean-atmosferică, care încearcă în mod constant să transfere căldura din regiunile ecuatoriale în poli.
Dacă Pământul ar fi o bilă obișnuită, acest transfer ar fi foarte eficient, iar contrastul dintre ecuator și poli este foarte mic. Acesta a fost cazul în trecut. Dar, de vreme ce există acum continente, acestea se deschid în calea acestei circulații, iar structura fluxurilor sale devine foarte complexă. Curenții simpli sunt reținuți și schimbați - în mare parte din cauza munților, ceea ce duce la modelele de circulație pe care le vedem astăzi care guvernează vânturile comerciale și curenții oceanici. De exemplu, una dintre teoriile despre motivul pentru care a început epoca de gheață în urmă cu 2,5 milioane de ani leagă acest fenomen de ascensiunea munților Himalaya. Himalaya continuă să crească foarte rapid și se dovedește că existența acestor munți într-o parte foarte caldă a Pământului controlează lucruri precum sistemul musonic. Începutul epocii de gheață cuaternară este asociat și cu închiderea Istmului din Panama,care face legătura între nordul și sudul Americii, ceea ce a împiedicat transferul de căldură din Pacificul ecuatorial în Atlantic.
Dacă locația continentelor unul față de celălalt și relativ la ecuator ar permite circulației să funcționeze eficient, atunci ar exista căldură la poli și condiții relativ calde ar persista pe toată suprafața pământului. Cantitatea de căldură primită de Pământ ar fi constantă și doar ușor variată. Dar, deoarece continentele noastre creează obstacole serioase în circulație între nord și sud, avem zone climatice pronunțate. Aceasta înseamnă că poli sunt relativ reci și regiunile ecuatoriale sunt calde. Când totul se întâmplă așa cum este acum, Pământul se poate schimba din cauza variațiilor în cantitatea de căldură solară pe care o primește.
Aceste variații sunt aproape complet constante. Motivul pentru aceasta este că, în timp, axa pământului se schimbă, la fel și orbita pământului. Având în vedere zonarea climatică complexă, modificările orbitale ar putea contribui la schimbări pe termen lung ale climei, ducând la fluctuații climatice. Din această cauză, nu avem glazură continuă, ci perioade de gheață, întrerupte de perioade calde. Acest lucru se întâmplă sub influența modificărilor orbitale. Ultimele modificări orbitale sunt privite ca trei evenimente separate: unul de 20.000 de ani, cel de-al doilea de 40.000 de ani și al treilea de 100.000 de ani.
Aceasta a dus la devieri în modelul schimbărilor climatice ciclice în perioada glaciară. Glacia a avut loc cel mai probabil în această perioadă ciclică de 100.000 de ani. Ultima epocă interglaciară, care a fost la fel de caldă ca cea actuală, a durat aproximativ 125 de mii de ani și a venit apoi perioada de gheață lungă, care a durat aproximativ 100 de mii de ani. Traim acum intr-o alta era interglaciala. Această perioadă nu va dura pentru totdeauna, așa că următoarea epocă de gheață ne așteaptă în viitor.
De ce se termină epoca de gheață
Modificările orbitale schimbă climatul și se dovedește că epoca de gheață se caracterizează prin alternanțe ale perioadelor reci, care pot dura până la 100 de mii de ani și perioade calde. Le numim ere glaciare (glaciare) și interglaciale (interglaciale). Epoca interglaciară se caracterizează, de regulă, prin aceleași condiții pe care le observăm astăzi: nivelul mare al mării, zonele de gheață limitate și așa mai departe. În mod natural, și acum există ghețari în Antarctica, Groenlanda și în alte locuri similare. Dar, în general, condițiile climatice sunt relativ calde. Aceasta este esența interglaciară: nivelul mării ridicat, condițiile de temperatură caldă și un climat în general destul de egal.
Dar în timpul epocii de gheață, temperatura medie anuală se schimbă semnificativ, zonele vegetative sunt obligate să se deplaseze spre nord sau sud, în funcție de emisferă. Regiuni precum Moscova sau Cambridge devin nelocuite, cel puțin iarna. Deși pot fi locuite vara datorită contrastului puternic dintre anotimpuri. Dar ce se întâmplă de fapt: zonele reci se extind semnificativ, temperatura medie anuală scade, iar condițiile climatice generale devin foarte reci. În timp ce cele mai mari evenimente glaciare sunt relativ limitate în timp (poate în jur de 10.000 de ani), întreaga vraja rece lungă poate dura 100.000 de ani sau mai mult. Așa arată ciclicitatea glacial-interglaciară.
Datorită duratei fiecărei perioade, este dificil de spus când vom ieși din era actuală. Acest lucru se datorează tectonicii plăcilor, locația continentelor pe suprafața Pământului. În prezent, Polul Nord și Polul Sud sunt izolate: Antarctica se află la Polul Sud, iar Oceanul Arctic se află în nord. Din această cauză, există o problemă cu circulația căldurii. Până la schimbarea locației continentelor, această perioadă de gheață va continua. Pe baza unor schimbări tectonice pe termen lung, se poate presupune că vor dura încă 50 de milioane de ani în viitor până când vor avea loc schimbări semnificative care vor permite Pământului să părăsească epoca de gheață.
Consecințe geologice
Aceasta eliberează zone uriașe ale raftului continental care sunt acum inundate. Acest lucru ar însemna, de exemplu, că într-o zi va fi posibil să vă plimbați din Marea Britanie în Franța, din Noua Guinee până în Asia de Sud-Est. Unul dintre cele mai critice locuri este strâmtoarea Bering, care leagă Alaska de Siberia de Est. Este destul de puțin adânc, aproximativ 40 de metri, deci dacă nivelul mării scade la o sută de metri, atunci această zonă va deveni teren. Acest lucru este important și pentru că plantele și animalele vor putea migra prin aceste locuri și vor ajunge în regiuni în care astăzi nu pot ajunge. Astfel, colonizarea Americii de Nord depinde de așa-numita Beringia.
Animalele și Epoca de Gheață
Este important să ne amintim că noi înșine suntem „produsele” epocii de gheață: am evoluat în timpul ei, astfel încât să putem supraviețui. Cu toate acestea, nu este o problemă a indivizilor - este o problemă a întregii populații. Problema de astăzi este că suntem prea mulți dintre noi și activitățile noastre au schimbat semnificativ condițiile naturale. În condiții naturale, multe animale și plante pe care le vedem astăzi au o istorie lungă și supraviețuiesc perfect epocii de gheață, deși există cele care evoluează ușor. Ei migrează, se adaptează. Există zone în care animalele și plantele au supraviețuit erei glaciare. Aceste așa-numite refugii au fost localizate mai la nord sau la sud de distribuția lor actuală.
Dar, ca urmare a activității umane, unele dintre specii au murit sau au dispărut. Acest lucru s-a întâmplat pe toate continentele, cu excepția posibilă a Africii. Un număr mare de vertebrate mari, respectiv mamifere, precum și marsupiale din Australia, au fost exterminate de oameni. Acest lucru a fost cauzat fie direct de activitățile noastre, cum ar fi vânătoarea, fie indirect - de distrugerea habitatului lor. Animalele care trăiesc astăzi în latitudinile nordice au trăit în Marea Mediterană în trecut. Am distrus această regiune atât de mult încât va fi foarte dificil pentru aceste animale și plante să o colonizeze.
Consecințele încălzirii globale
În condiții geologice normale, am fi în curând înapoi în epoca de gheață. Dar din cauza încălzirii globale, care este o consecință a activității umane, o amânăm. Nu vom putea să o prevenim complet, deoarece motivele care au determinat-o în trecut există încă acum. Activitatea umană, un element neprevăzut de natură, influențează încălzirea atmosferică, care poate să fi provocat deja o întârziere în următorul glacial.
Astăzi, schimbările climatice sunt o problemă extrem de urgentă și interesantă. Dacă stratul de gheață din Groenlanda se topește, nivelul mării va crește cu șase metri. În trecut, în epoca interglaciară anterioară, care a fost acum aproximativ 125 de mii de ani, gheața din Groenlanda s-a topit profund, iar nivelul mării a devenit cu 4-6 metri mai mare decât în prezent. Desigur, acesta nu este sfârșitul lumii, dar nici nu este o complicație temporară. Până la urmă, Pământul și-a revenit din dezastre înainte, ea va putea supraviețui.
Perspectiva pe termen lung pentru planetă nu este rea, dar pentru oameni, aceasta este o altă problemă. Cu cât facem mai multe cercetări, cu atât înțelegem mai bine cum se schimbă Pământul și unde conduce, cu atât înțelegem mai bine planeta pe care trăim. Acest lucru este important, deoarece oamenii încep să se gândească la schimbarea nivelului mării, la încălzirea globală și la impactul tuturor acestor lucruri asupra agriculturii și oamenilor. O mare parte din aceasta este legată de studiul vârstei de gheață. Prin această cercetare, învățăm mecanismele ghețarilor și putem folosi aceste cunoștințe în mod proactiv pentru a încerca să atenuăm unele dintre aceste schimbări pe care noi înșine le provocăm. Acesta este unul dintre rezultatele principale și unul dintre obiectivele cercetării asupra epocilor de gheață.
Desigur, principala consecință a epocii de gheață este imensele foi de gheață. De unde vine apa? Desigur, din oceane. Și ce se întâmplă în perioada de gheață? Ghețarii se formează ca urmare a precipitațiilor pe uscat. Datorită faptului că apa nu se întoarce în ocean, nivelul mării scade. În timpul celor mai severe ghețari, nivelul mării poate scădea cu peste o sută de metri.
