Žemės istorijoje yra buvę ilgų laikotarpių, kai visa planeta buvo šilta - nuo pusiaujo iki polių. Tačiau taip pat buvo taip šalta, kad ledynai pasiekė tuos regionus, kurie šiuo metu klasifikuojami kaip vidutinio klimato zonos. Greičiausiai šių laikotarpių kaita buvo cikliška. Šiltuoju metu ledo galėjo būti palyginti nedaug, ir jis buvo randamas tik poliariniuose regionuose arba kalnų viršūnėse. Svarbus ledynmečių bruožas yra tai, kad jie keičia žemės paviršiaus pobūdį: kiekvienas ledynas turi įtakos žemės išvaizdai. Šie pokyčiai gali būti maži ir nereikšmingi, tačiau jie yra nuolatiniai.
- „Salik.biz“
Ledynmečių istorija
Tiksliai nežinome, kiek ledynmečių buvo per Žemės istoriją. Mes žinome bent penkis, galbūt septynis ledynmečius, pradedant nuo Prekambrijos: ypač prieš 700 milijonų metų, prieš 450 milijonų metų (Ordovicijos laikotarpis), prieš 300 milijonų metų - Permės ir Anglies ledynai, vienas didžiausių ledynmečių. paveikę pietinius žemynus. Pietiniai žemynai reiškia vadinamąją Gondvaną, senovinį superkontinentą, apimantį Antarktidą, Australiją, Pietų Ameriką, Indiją ir Afriką.
Naujausias apledėjimas reiškia laikotarpį, kurį mes gyvename. Kvaternarinis cenozojaus eros laikotarpis prasidėjo maždaug prieš 2,5 milijono metų, kai Šiaurės pusrutulio ledynai pasiekė jūrą. Tačiau pirmieji šio apledėjimo požymiai atsirado prieš 50 milijonų metų Antarktidoje.
Kiekvieno ledynmečio struktūra yra periodinė: būna palyginti trumpų šiltųjų erų, būna ir ilgesnių apledėjimo periodų. Natūralu, kad šalti burtai nėra vien tik apledėjimo rezultatas. Žvilgsnis yra akivaizdžiausia šaltų laikotarpių pasekmė. Tačiau yra gana ilgas intervalas, kuris yra labai šaltas, nepaisant ledynų. Šiandien tokių regionų pavyzdžiai yra Aliaska arba Sibiras, kur žiemą būna labai šalta, tačiau nėra apledėjimo, nes nėra pakankamai kritulių, galinčių suteikti pakankamai vandens ledynams susidaryti.
Ledynmečių atradimas
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mes žinojome, kad nuo XIX amžiaus vidurio Žemėje yra ledo amžių. Tarp daugelio vardų, susijusių su šio reiškinio atradimu, dažniausiai įvardijamas XIX amžiaus viduryje gyvenęs šveicarų geologas Luisas Agassizas. Jis tyrinėjo Alpių ledynus ir suprato, kad jie kadaise buvo daug platesni nei dabar. Ne tik jis tai pastebėjo. Ypač šį faktą pažymėjo ir kitas šveicaras Jean de Charpentier.
Nenuostabu, kad šie atradimai buvo padaryti daugiausia Šveicarijoje, nes ledynai vis dar egzistuoja Alpėse, nors jie gana greitai tirpsta. Nesunku pastebėti, kad kadaise ledynai buvo daug didesni - tiesiog pažvelkite į Šveicarijos kraštovaizdį, lovius (ledyninius slėnius) ir pan. Tačiau būtent Agassizas 1840 m. Iškėlė šią teoriją, paskelbdamas ją knygoje „Étude sur les glaciers“, o vėliau, 1844 m., Šią idėją išplėtojo knygoje „Système glaciare“. Nepaisant pradinio skepticizmo, laikui bėgant žmonės pradėjo suprasti, kad tai iš tikrųjų buvo tiesa.
Atsiradus geologiniams žemėlapiams, ypač Šiaurės Europoje, tapo aišku, kad ledynai buvo milžiniški. Tuo metu buvo plačiai diskutuojama, kaip ši informacija susijusi su potvyniu, nes tarp geologinių įrodymų ir Biblijos mokymų kilo konfliktas. Ledyninės nuosėdos iš pradžių buvo vadinamos delivialinėmis, nes jos buvo laikomos potvynio įrodymais. Tik vėliau tapo žinoma, kad toks paaiškinimas netinka: šie telkiniai buvo šalto klimato ir plataus apledėjimo įrodymas. Iki dvidešimtojo amžiaus pradžios tapo aišku, kad ledynų buvo daug, ir ne vienas, ir nuo to momento ši mokslo sritis pradėjo vystytis.
Ledynmečio tyrimai
Geologiniai ledo amžiaus įrodymai yra žinomi. Pagrindiniai ledynų įrodymai yra ledynų suformuotos būdingos nuosėdos. Jie išsaugomi geologiniame skyriuje kaip stori specialiųjų telkinių (nuosėdų) sluoksniai - diamictonas. Tai yra tiesiog ledyninės sankaupos, tačiau jos apima ne tik ledynų nuosėdas, bet ir tirpstančio vandens nutekėjimą, kurį sudaro jo upeliai, ledyniniai ežerai ar ledynai, judantys į jūrą.
Yra keletas ledyninių ežerų formų. Pagrindinis jų skirtumas yra tai, kad tai yra vandens telkinys, uždaras ledo. Pvz., Jei turime ledyną, kuris kyla į upės slėnį, tada jis užstoja slėnį kaip kamštiena butelyje. Natūralu, kad kai ledas užblokuos slėnį, upė vis tiek teka, o vandens lygis kils, kol perpildys kraštus. Taigi ledyninis ežeras susidaro tiesiogiai kontaktuojant su ledu. Tokiuose ežeruose yra tam tikrų nuosėdų, kurias galime identifikuoti.
Dėl ledynų tirpimo būdo, priklausomai nuo sezoninių temperatūros pokyčių, ledas tirpsta kiekvienais metais. Dėl to kasmet daugėja nedidelių nuosėdų, patenkančių iš po ledo į ežerą. Jei pažvelgsime į ežerą, ten pamatysime sluoksniuotumą (ritmiškai sluoksniuotos nuosėdos), dar žinomą švedišku pavadinimu varve, o tai reiškia metinį kaupimąsi. Taigi iš tikrųjų galime pamatyti kasmetinį ledinių ežerų sluoksniavimąsi. Mes netgi galime suskaičiuoti šias spyglius ir sužinoti, kiek laiko šis ežeras egzistavo. Apskritai, pasitelkę šią medžiagą, galime gauti daug informacijos.
Antarktidoje galime pamatyti didžiules ledo lentynas, nusileidžiančias iš žemės į jūrą. Ir natūraliai, ledas yra plūduriuojantis, todėl jis lieka ant vandens. Plaukdamas jis neša akmenukus ir nedidelius indėlius. Dėl šiluminio vandens poveikio ledas tirpdo ir išmeta šią medžiagą. Tai veda prie vadinamojo uolų, einančių į vandenyną, plaustavimo proceso. Pamatę šio laikotarpio iškastines nuosėdas, galime sužinoti, kur buvo ledynas, kiek jis driekėsi ir pan.
Ledynų priežastys
Tyrėjai mano, kad ledo amžius atsiranda todėl, kad Žemės klimatas priklauso nuo netolygaus Saulės paviršiaus kaitinimo. Taigi, pavyzdžiui, pusiaujo regionai, kur Saulė yra beveik vertikaliai virš galvos, yra šilčiausios zonos, o poliniai regionai, kur ji yra dideliu kampu paviršiaus atžvilgiu, yra šalčiausi. Tai reiškia, kad skirtingas skirtingų žemės paviršiaus dalių šildymas lemia vandenyno-atmosferos mašiną, kuri nuolat bando perduoti šilumą iš pusiaujo regionų į polius.
Jei Žemė būtų paprastas rutulys, šis perdavimas būtų labai efektyvus, o kontrastas tarp pusiaujo ir polių yra labai mažas. Anksčiau taip buvo. Bet kadangi dabar yra žemynai, jie susiduria su šia cirkuliacija ir jos srautų struktūra tampa labai sudėtinga. Paprastos srovės yra suvaržytos ir keičiamos - didžiąja dalimi dėl kalnų, dėl kurių šiandien vyksta cirkuliacijos modeliai, valdantys prekybinius vėjus ir vandenynų sroves. Pavyzdžiui, viena iš teorijų, kodėl ledynmetis prasidėjo prieš 2,5 milijono metų, šį reiškinį sieja su Himalajų kalnų pakilimu. Himalajai vis dar auga labai sparčiai ir paaiškėja, kad šių kalnų egzistavimas labai šiltoje Žemės dalyje kontroliuoja tokius dalykus kaip musonas. Kvartero ledynmečio pradžia taip pat siejama su Panamos sąsmaukos uždarymu,kuris jungia Amerikos šiaurę ir pietus, o tai neleido pernešti šilumos iš pusiaujo Ramiojo vandenyno į Atlanto vandenyną.
Jei žemynų padėtis vienas kito atžvilgiu ir pusiaujo atžvilgiu leistų cirkuliacijai efektyviai veikti, poliuose būtų šiluma, o visame žemės paviršiuje išliktų gana šiltos sąlygos. Šilumos, kurią gauna Žemė, kiekis būtų pastovus ir tik šiek tiek kintantis. Bet kadangi mūsų žemynai kelia rimtų kliūčių apyvartai tarp šiaurės ir pietų, mes turime aiškias klimato zonas. Tai reiškia, kad poliai yra palyginti šalti, o pusiaujo regionai yra šilti. Kai viskas vyksta taip, kaip yra dabar, Žemė gali pasikeisti dėl kintančio saulės šilumos kiekio.
Šie svyravimai yra beveik visiškai pastovūs. To priežastis yra ta, kad laikui bėgant žemės ašis, kaip ir žemės orbita, keičiasi. Atsižvelgiant į tokį sudėtingą klimato zoną, orbitos pokyčiai gali prisidėti prie ilgalaikių klimato pokyčių, dėl kurių gali svyruoti klimatas. Dėl šios priežasties neturime nuolatinio apledėjimo, bet apledėjimo periodų, kuriuos nutraukia šilti laikotarpiai. Tai atsitinka veikiant orbitos pokyčiams. Paskutiniai orbitos pokyčiai vertinami kaip trys atskiri įvykiai: vienas - 20 000 metų ilgio, antrasis - 40 000 metų ilgio ir trečiasis 100 000 metų.
Dėl to pakito ciklinio klimato pokyčiai ledynmetyje. Apledėjimas greičiausiai atsirado per šį 100 000 metų ciklinį laikotarpį. Paskutinė tarpukario epocha, tokia pat šilta kaip ir dabartinė, truko apie 125 tūkstančius metų, o paskui atėjo ilgasis ledynmetis, kuris užtruko apie 100 tūkstančių metų. Dabar mes gyvename kitoje tarpledynmečio epochoje. Šis laikotarpis netruks amžinai, todėl ateityje mūsų laukia kitas ledynmetis.
Kodėl baigiasi ledo amžius?
Orbitos pokyčiai keičia klimatą, ir paaiškėja, kad ledynmečiams būdingi šaltų periodų, kurie gali trukti iki 100 tūkstančių metų, ir šiltų periodų kaita. Mes jas vadiname ledyninėmis (ledyninėmis) ir tarpglacinėmis (tarpglacinėmis) eromis. Tarpukario laikmečiui paprastai būdingos maždaug tokios pačios sąlygos, kokias mes stebime šiandien: aukštas jūros lygis, ribotos apledėjimo vietos ir pan. Natūralu, kad dabar Antarktidoje, Grenlandijoje ir kitose panašiose vietose yra ledynų. Bet apskritai klimato sąlygos yra gana šiltos. Tai yra tarpglacinių augalų esmė: aukštas jūros lygis, šiltos temperatūros sąlygos ir paprastai gana lygus klimatas.
Tačiau ledynmečio metu vidutinė metinė temperatūra smarkiai kinta, vegetatyvinės zonos yra priverstos judėti į šiaurę ar pietus, priklausomai nuo pusrutulio. Tokie regionai kaip Maskva ar Kembridžas tampa negyvenami, bent jau žiemą. Nors jie gali būti apgyvendinti vasarą dėl stipraus kontrastų tarp sezonų. Bet kas iš tikrųjų vyksta: Šaltojo zonos labai plečiasi, vidutinė metinė temperatūra krenta, o bendros klimato sąlygos tampa labai šaltos. Nors didžiausi ledyniniai įvykiai yra santykinai riboto laiko (galbūt maždaug 10 000 metų), visas ilgas šaltasis laikotarpis gali trukti 100 000 ar daugiau metų. Taip atrodo ledyninis-tarpglacinis cikliškumas.
Dėl kiekvieno laikotarpio ilgio sunku pasakyti, kada išeisime iš dabartinės eros. Tai lemia plokštelinė tektonika, žemynų vieta Žemės paviršiuje. Šiuo metu Šiaurės ir Pietų ašigaliai yra izoliuoti: Antarktida yra prie Pietų ašigalio, o Arkties vandenynas yra šiaurėje. Dėl šios priežasties kyla šilumos cirkuliacijos problema. Kol nepasikeis žemynų vieta, šis ledynmetis tęsis. Remiantis ilgalaikiais tektoniniais pokyčiais, galima daryti prielaidą, kad ateityje prireiks dar 50 milijonų metų, kol įvyks reikšmingi pokyčiai, kurie leis Žemei išeiti iš ledynmečio.
Geologinės pasekmės
Tai atlaisvina didžiulius dabar užtvindytus žemyno šelfo plotus. Tai reikštų, pavyzdžiui, kad vieną dieną bus galima vaikščioti iš Britanijos į Prancūziją, nuo Naujosios Gvinėjos iki Pietryčių Azijos. Viena kritiškiausių vietų yra Beringo sąsiauris, jungiantis Aliaską su Rytų Sibiru. Tai gana sekli, apie 40 metrų, taigi, jei jūros lygis nukris iki šimto metrų, tada ši sritis taps sausuma. Tai taip pat svarbu, nes augalai ir gyvūnai galės migruoti per šias vietas ir patekti į regionus, į kuriuos šiandien negali patekti. Taigi Šiaurės Amerikos kolonizacija priklauso nuo vadinamosios Beringijos.
Gyvūnai ir ledynmetis
Svarbu atsiminti, kad patys esame „ledo amžiaus“produktai: jo metu vystėmės, todėl galime jį išgyventi. Tačiau tai nėra asmenų reikalas - tai visų gyventojų reikalas. Šiandien problema yra ta, kad mūsų yra per daug ir mūsų veikla labai pakeitė natūralias sąlygas. Natūraliomis sąlygomis daugelis gyvūnų ir augalų, kuriuos mes matome šiandien, turi ilgą istoriją ir puikiai išgyvena ledynmetį, nors yra ir tokių, kurie šiek tiek vystosi. Jie migruoja, prisitaiko. Yra sričių, kuriose gyvūnai ir augalai išgyveno ledynmetį. Šios vadinamosios refugijos buvo išsidėsčiusios toliau į šiaurę ar pietus nuo jų dabartinio paplitimo.
Tačiau dėl žmogaus veiklos kai kurios rūšys mirė arba išnyko. Tai atsitiko visuose žemynuose, išskyrus Afriką. Žmones išnaikino daugybė didelių stuburinių gyvūnų, būtent žinduoliai, taip pat marsaeigiai Australijoje. Tai lėmė arba tiesiogiai mūsų veikla, tokia kaip medžioklė, arba netiesiogiai - jų buveinių sunaikinimas. Šiandien šiaurinėse platumose gyvenantys gyvūnai praeityje gyveno Viduržemio jūroje. Mes sunaikinome šį regioną tiek, kad šiems gyvūnams ir augalams bus labai sunku jį kolonizuoti.
Visuotinio atšilimo pasekmės
Normaliomis geologinėmis sąlygomis netrukus vėl grįšime į ledynmetį. Bet dėl visuotinio atšilimo, kuris yra žmogaus veiklos padarinys, mes jį atidedame. Mes negalėsime to visiškai išvengti, nes priežastys, kurios jį sukėlė praeityje, vis dar egzistuoja ir dabar. Žmogaus veikla, gamtos nenumatytas elementas, daro įtaką atmosferos atšilimui, kuris jau galėjo sukelti vėlyvą kitą ledyną.
Šiandien klimato kaita yra labai aktuali ir jaudinanti problema. Jei Grenlandijos ledo sluoksnis ištirps, jūros lygis pakils šešiais metrais. Anksčiau, per ankstesnę tarpledyninę epochą, kuri buvo maždaug prieš 125 tūkstančius metų, Grenlandijos ledo sluoksnis gausiai tirpo, o jūros lygis tapo 4–6 metrais aukštesnis nei šiandien. Tai, žinoma, nėra pasaulio pabaiga, tačiau tai taip pat nėra laikina komplikacija. Galų gale Žemė atsigavo po nelaimių anksčiau, ji sugebės išgyventi šią.
Ilgalaikė planetos perspektyva nėra bloga, bet žmonėms tai visai kitas dalykas. Kuo daugiau tyrimų atliksime, tuo geriau suprasime, kaip keičiasi Žemė ir kur ji veda, tuo geriau suprantame planetą, kurioje gyvename. Tai svarbu, nes žmonės pagaliau pradeda galvoti apie kintantį jūros lygį, visuotinį atšilimą ir visų šių dalykų poveikį žemės ūkiui ir žmonėms. Didžioji to dalis susijusi su ledynmečių tyrimais. Atlikdami šį tyrimą mes mokomės ledynų mechanizmų ir šias žinias galime naudoti proaktyviai, norėdami sušvelninti kai kuriuos pokyčius, kuriuos mes patys sukeliame. Tai yra vienas pagrindinių tyrimų rezultatų ir ledo amžiaus tyrimų tikslų.
Žinoma, pagrindinė ledynmečio pasekmė yra didžiuliai ledo sluoksniai. Iš kur vanduo ateina? Žinoma, iš vandenynų. O kas nutinka per ledynmečius? Ledynai susidaro dėl kritulių sausumoje. Dėl to, kad vanduo negrįžta į vandenyną, jūros lygis krenta. Atšiauriausių ledynų metu jūros lygis gali nukristi daugiau nei šimtu metrų.