Epoki lodowcowe w historii ziemi. Zajęcia: Epoki lodowcowe w historii Ziemi
Stan instytucja edukacyjna wyższe wykształcenie zawodowe regionu moskiewskiego
Międzynarodowy Uniwersytet Przyrody, Towarzystwa i Człowieka „Dubna”
Wydział Nauk Przyrodniczo-Inżynieryjnych
Katedra Ekologii i Nauk o Ziemi
KURS PRACA
Przez dyscyplinę
Geologia
Kierownik:
Kandydatka G.M.S., docent Anisimova O.V.
Dubna, 2011
Wstęp
1. Epoka lodowcowa
1.1 Epoki lodowcowe w historii Ziemi
1.2 Proterozoiczna epoka lodowcowa
1.3 Paleozoiczna epoka lodowcowa
1.4 Epoka lodowcowa kenozoiku
1.5 Okres studiów
1.6 czwartorzędowy
2. Ostatnia epoka lodowcowa
2.2 Flora i fauna
2.3Rzeki i jeziora
2.4 Jezioro Zachodniosyberyjskie
2.5Oceany
2.6 Wielki lodowiec
3. Zlodowacenia czwartorzędu w europejskiej części Rosji
4. Przyczyny epok lodowcowych
Wniosek
Bibliografia
Wstęp
Cel:
Zbadanie głównych epok lodowcowych w historii Ziemi i ich roli w kształtowaniu współczesnego krajobrazu.
Stosowność:
O istotności i znaczeniu tego tematu decyduje fakt, że epoki lodowcowe nie są tak dobrze zbadane, aby w pełni potwierdzić istnienie na naszej Ziemi.
Zadania:
- dokonać przeglądu literatury;
- ustalić główne epoki lodowcowe;
– uzyskanie szczegółowych danych o ostatnich zlodowaceniach czwartorzędu;
Ustal główne przyczyny zlodowacenia w historii Ziemi.
Obecnie wciąż niewiele jest danych potwierdzających rozmieszczenie zamarzniętych warstw skalnych na naszej planecie w starożytnych epokach. Dowodem na to jest przede wszystkim odkrycie pradawnych zlodowaceń kontynentalnych w ich osadach morenowych oraz ustalenie zjawisk mechanicznego oddzielania się skał podłoża lodowcowego, przenoszenia i przetwarzania materiału detrytycznego oraz jego osadzania po stopieniu lodu. Zagęszczone i zacementowane moreny pradawne, których gęstość jest zbliżona do skał piaskowcowych, nazywane są tylitami. Wykrywanie takich formacji Różne wieki w różnych obszarach Globus jednoznacznie wskazuje na powtarzające się pojawianie się, istnienie i zanikanie lądolodów, aw konsekwencji zamrożonych warstw. Rozwój lądolodów i warstw zamarzniętych może następować asynchronicznie, tj. maksymalny rozwój na obszarze zlodowacenia i kriolitozonu może nie pokrywać się w fazie. Jednak w każdym przypadku obecność dużych lądolodów wskazuje na istnienie i rozwój warstw zamarzniętych, które powinny zajmować znacznie większe powierzchnie niż same lądolody.
Według N.M. Chumakov, a także V.B. Harland i M.J. Hambry, przedziały czasowe, w których formowały się osady lodowcowe, nazywane są erami lodowcowymi (trwającymi pierwsze setki milionów lat), epokami lodowcowymi (miliony – pierwsze dziesiątki milionów lat), epokami lodowcowymi (pierwsze miliony lat). W historii Ziemi można wyróżnić następujące epoki lodowcowe: wczesny proterozoik, późny proterozoik, paleozoik i kenozoik.
1. Epoka lodowcowa
Czy istnieją epoki lodowcowe? Oczywiście, że tak. Dowody na to są niekompletne, ale są dobrze ugruntowane, a niektóre z tych dowodów obejmują duże obszary. Dowody na istnienie permskiej epoki lodowcowej znajdują się na kilku kontynentach, a ponadto na kontynentach odkryto ślady lodowców datowanych od innych epok paleozoiku aż do jej początku, czyli wczesnego kambru. Nawet w znacznie starszych skałach, prefanerozoiku, odnajdujemy ślady pozostawione przez lodowce i osady polodowcowe. Niektóre z tych śladów mają ponad dwa miliardy lat, być może o połowę mniej niż Ziemia jako planeta.
Epoka lodowcowa zlodowaceń (zlodowaceń) to okres w historii geologicznej Ziemi, charakteryzujący się silnym ochłodzeniem klimatu i rozwojem rozległego lodu kontynentalnego nie tylko w polarnych, ale i umiarkowanych szerokościach geograficznych.
Osobliwości:
Charakteryzuje się długotrwałym, ciągłym i silnym ochłodzeniem klimatu, rozrostem lądolodów w polarnych i umiarkowanych szerokościach geograficznych.
· Epokom lodowcowym towarzyszy spadek poziomu Oceanu Światowego o 100 m lub więcej, w związku z gromadzeniem się wody w postaci lądolodów.
·W epokach lodowcowych obszary zajęte przez wieczną zmarzlinę rozszerzają się, strefy gleby i roślinności przesuwają się w kierunku równika.
Ustalono, że w ciągu ostatnich 800 tysięcy lat miało miejsce osiem epok lodowcowych, z których każda trwała od 70 do 90 tysięcy lat.
Rys.1 Epoka lodowcowa
1.1 Epoki lodowcowe w historii Ziemi
Okresy ochładzania klimatu, którym towarzyszy powstawanie lądolodów, to powtarzające się wydarzenia w historii Ziemi. Okresy zimnego klimatu, podczas których tworzą się rozległe lądolody i osady trwające setki milionów lat, nazywane są epokami lodowcowymi; w epokach glacjalnych wyróżnia się okresy glacjalne trwające dziesiątki milionów lat, które z kolei składają się z epok glacjalnych – zlodowaceń (zlodowaceń) na przemian z interglacjałami (interglacjałami).
Badania geologiczne dowiodły, że na Ziemi zachodził okresowy proces zmiany klimatu, obejmujący okres od późnego proterozoiku do chwili obecnej.
Są to stosunkowo długie epoki lodowcowe, które trwały prawie połowę historii Ziemi. W historii Ziemi wyróżnia się następujące epoki lodowcowe:
Wczesny proterozoik – 2,5-2 miliardy lat temu
Późny proterozoik – 900-630 milionów lat temu
Paleozoik - 460-230 milionów lat temu
Kenozoik - 30 milionów lat temu - obecnie
Rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo.
1.2 Proterozoiczna epoka lodowcowa
proterozoik - z greki. słowa proteros - pierwotny, zoe - życie. Era proterozoiczna - okres geologiczny w historii Ziemi, w tym historia formacji skały różnego pochodzenia od 2,6 do 1,6 miliarda lat. Okres w historii Ziemi, który charakteryzował rozwój najprostszych form życia jednokomórkowych organizmów żywych od prokariontów do eukariotów, które później przekształciły się w organizmy wielokomórkowe w wyniku tzw. „wybuchu ediakarskiego”.
Wczesna epoka lodowcowa proterozoiku
Jest to najstarsze odnotowane w historii geologicznej zlodowacenie, które pojawiło się pod koniec proterozoiku na granicy z Wandą, a zgodnie z hipotezą Snowball Earth lodowiec pokrył większość kontynentów na równikowych szerokościach geograficznych. W rzeczywistości nie był to jeden, ale szereg zlodowaceń i okresów interglacjalnych. Ponieważ uważa się, że nic nie jest w stanie zapobiec rozprzestrzenianiu się zlodowaceń na skutek wzrostu albedo (odbicia promieniowania słonecznego od białej powierzchni lodowców), uważa się, że późniejsze ocieplenie może być spowodowane np. wzrostem ilości gazów cieplarnianych w atmosferze w wyniku wzrostu aktywności wulkanicznej, której towarzyszy, jak wiadomo, emisja ogromnych ilości gazów.
Późna epoka lodowcowa proterozoiku
Wyróżniono ją pod nazwą zlodowacenie Laponii na poziomie osadów glacjalnych Wandy 670-630 mln lat temu. Złoża te znajdują się w Europie, Azji, Afryce Zachodniej, Grenlandii i Australii. Rekonstrukcja paleoklimatyczna formacji lodowcowych z tamtych czasów sugeruje, że kontynenty lodowcowe Europy i Afryki były w tym czasie jedną pokrywą lodową.
Rys.2 Sprzedawcy. Ulytau podczas śnieżki z epoki lodowcowej
1.3 Paleozoiczna epoka lodowcowa
Paleozoik - od słowa paleos - starożytny, zoe - życie. Paleozoik. Czas geologiczny w historii Ziemi obejmujący 320-325 mln lat. Wiek osadów lodowcowych wynosi 460-230 mln lat, obejmuje zlodowacenie późnego ordowiku - wczesnego syluru (460-420 mln lat), późnego dewonu (370-355 mln lat) i karbonu-permu (275 - 230 mln lat). ). Okres międzylodowcowy tych okresów charakteryzuje się ciepłym klimatem, co przyczyniło się do szybkiego rozwoju roślinności. W miejscach ich rozmieszczenia powstały później duże i unikatowe zagłębie węglowe oraz horyzonty złóż ropy naftowej i gazu ziemnego.
Późny ordowik - wczesna epoka lodowcowa syluru.
Osady polodowcowe tego czasu, zwane Saharą (od nazwy współczesnej Sahary). Zostały rozprowadzone na terenie współczesnej Afryki, Ameryki Południowej, wschodniej części Ameryka północna oraz Zachodnia Europa. Okres ten charakteryzuje się formowaniem pokrywy lodowej w większości obszarów północnych, północno-zachodnich i Afryka Zachodnia w tym Półwyspu Arabskiego. Rekonstrukcje paleoklimatyczne sugerują, że grubość pokrywy lodowej Sahary sięgała co najmniej 3 km i jest zbliżona obszarem do współczesnego lodowca Antarktydy.
Późna epoka lodowcowa dewonu
Osady lodowcowe tego okresu znaleziono na terenie współczesnej Brazylii. Region polodowcowy rozciągał się od współczesnego ujścia rzeki. Amazonki na wschodnie wybrzeże Brazylii, zdobywając region Nigru w Afryce. W Afryce, w północnym Nigrze, występują tillity (osady lodowcowe), które są porównywalne z tymi w Brazylii. Ogólnie rzecz biorąc, regiony polodowcowe rozciągały się od granicy Peru z Brazylią do północnego Nigru, średnica regionu wynosiła ponad 5000 km. Biegun południowy w późnym dewonie, według rekonstrukcji P. Morela i E. Irvinga, znajdował się w centrum Gondwany w Afryce Środkowej. Baseny lodowcowe znajdują się na oceanicznym obrzeżu paleokontynentu, głównie na dużych szerokościach geograficznych (nie na północ od 65 równoleżnika). Sądząc po ówczesnym położeniu Afryki na dużych szerokościach geograficznych, można przypuszczać, że na tym kontynencie, a ponadto w północno-zachodniej części Ameryki Południowej, istnieje możliwy powszechny rozwój zamarzniętych skał.
Epoka lodowcowa karbońsko-permska
Otrzymał swoją dystrybucję na terenie współczesnej Europy i Azji. W okresie karbońskim następowało stopniowe ochłodzenie klimatu, którego kulminacja nastąpiła około 300 milionów lat temu. Sprzyjała temu koncentracja większości kontynentów na półkuli południowej i powstanie superkontynentu Gondwany, powstanie wielkich pasm górskich oraz zmiany prądów oceanicznych. W karbonie - permie na większości Gondwany panowały warunki lodowcowe i peryglacjalne.
Centrum lądolodu Afryki Środkowej znajdowało się w pobliżu Zambezi, skąd lód spływał promieniście do kilku basenów afrykańskich i rozprzestrzenił się na Madagaskar, RPA i częściowo do Ameryki Południowej. Przy promieniu pokrywy lodowej około 1750 km, według obliczeń, grubość lodu mogła dochodzić do 4 – 4,5 km. Na półkuli południowej, pod koniec karbonu i wczesnego permu, nastąpiło ogólne wypiętrzenie Gondwany i zlodowacenie warstwowe rozprzestrzeniło się na większą część tego superkontynentu. Epoka lodowcowa kamienno-węglowo-permska trwała co najmniej 100 milionów lat, ale nie było ani jednej dużej pokrywy lodowej. Szczyt epoki lodowcowej, kiedy lądolody sięgały daleko na północ (do 30° - 35°S), trwał około 40 mln lat (między 310 - 270 mln lat temu). Według wyliczeń tereny zlodowacenia Gondwany zajmowały obszar co najmniej 35 mln km2 (ewentualnie 50 mln km2), czyli 2-3 razy więcej niż powierzchnia współczesnej Antarktydy. Pokrywy lodowe osiągnęły 30° - 35°S. Głównym ośrodkiem zlodowacenia był region Morza Ochockiego, który najwyraźniej znajdował się w pobliżu bieguna północnego.
Ryc.3 Paleozoiczna epoka lodowcowa
1.4 Epoka lodowcowa kenozoiku
Epoka lodowcowa kenozoiku (30 milionów lat temu - obecnie) to niedawno rozpoczęta epoka lodowcowa.
Współczesność – holocen, który rozpoczął się ≈ 10 000 lat temu, charakteryzuje się stosunkowo ciepłym okresem po epoce lodowcowej plejstocenu, często określanym jako interglacjał. Lodowce występują na wysokich szerokościach geograficznych półkuli północnej (Grenlandia) i południowej (Antarktyka); jednocześnie na półkuli północnej tafla zlodowacenia Grenlandii rozciąga się na południe do 60 ° szerokości geograficznej północnej (tj. do szerokości geograficznej Petersburga), fragmenty pokrywy lodu morskiego - do 46-43 ° szerokości geograficznej północnej ( tj. do szerokości geograficznej Krymu) i wiecznej zmarzliny do 52-47 ° szerokości geograficznej północnej. Na półkuli południowej kontynentalna część Antarktydy pokryta jest lądolodem o grubości 2500–2800 m (do 4800 m na niektórych obszarach Antarktydy Wschodniej), podczas gdy szelfy lodowe stanowią około 10% powierzchni kontynent, który wznosi się nad poziom morza. W kenozoicznej epoce lodowcowej epoka lodowcowa plejstocenu jest najsilniejsza: spadek temperatury doprowadził do zlodowacenia Oceanu Arktycznego i północnych rejonów Oceanu Atlantyckiego i Pacyfiku, podczas gdy granica zlodowacenia przekroczyła 1500-1700 km na południe od współczesnego .
Geolodzy dzielą kenozoik na dwa okresy: trzeciorzędowy (65 – 2 mln lat temu) i czwartorzędowy (2 mln lat temu – nasz czas), które z kolei dzielą się na epoki. Spośród nich pierwsza jest znacznie dłuższa niż druga, ale druga - czwartorzędowa - ma szereg unikalnych cech; to czas epok lodowcowych i ostatecznego ukształtowania się współczesnego oblicza Ziemi.
Ryż. 4 Epoka lodowcowa kenozoiku. Okres lodowcowy. Krzywa klimatyczna z ostatnich 65 milionów lat.
34 miliony lat temu - początek pokrywy lodowej Antarktyki
25 milionów lat temu - jego redukcja
13 milionów lat temu - jej odrodzenie
Około 3 miliony lat temu - początek plejstoceńskiej epoki lodowcowej, powtarzające się pojawianie się i zanikanie lądolodów w północnych rejonach Ziemi
1.5 Okres studiów
Okres trzeciorzędowy składa się z epok:
·Paleocen
Oligocen
pliocen
Epoka paleocenu (od 65 do 55 milionów lat temu)
Geografia i klimat: Paleocen oznaczał początek ery kenozoicznej. W tym czasie kontynenty wciąż były w ruchu, ponieważ „wielki kontynent południowy” Gondwana nadal się rozpadał. Ameryka Południowa została teraz całkowicie odcięta od reszty świata i zamieniła się w rodzaj pływającej „arki” z unikalną fauną wczesnych ssaków. Afryka, Indie i Australia oddaliły się dalej. Przez cały paleocen Australia znajdowała się w pobliżu Antarktydy. Poziom mórz spadł, aw wielu częściach świata pojawiły się nowe masy lądowe.
Fauna: Na lądzie rozpoczęła się era ssaków. Pojawiły się gryzonie i owadożerne. Wśród nich były duże zwierzęta, zarówno drapieżne, jak i roślinożerne. W morzach gady morskie zostały zastąpione przez nowe gatunki drapieżnych ryb kostnych i rekinów. Pojawiły się nowe odmiany małży i otwornic.
Flora: Rozprzestrzeniały się nowe gatunki roślin kwiatowych i zapylające je owady.
Epoka eocenu (od 55 do 38 milionów lat temu)
Geografia i klimat: W eocenie główne masy lądowe zaczęły stopniowo przybierać pozycję zbliżoną do tej, którą zajmują dzisiaj. Duża część lądu wciąż była podzielona na coś w rodzaju gigantycznych wysp, ponieważ ogromne kontynenty nadal oddalały się od siebie. Ameryka Południowa straciła kontakt z Antarktydą, a Indie zbliżyły się do Azji. Na początku eocenu Antarktyda i Australia nadal znajdowały się w pobliżu, ale później zaczęły się rozchodzić. Ameryka Północna i Europa również oddzieliły się i powstały nowe pasma górskie. Morze zalało część lądu. Klimat był na ogół ciepły lub umiarkowany. Większość z nich pokryta była bujną tropikalną roślinnością, a rozległe obszary porastały gęste bagniste lasy.
Fauna: na lądzie pojawiły się nietoperze, lemury, wyraki; przodkowie dzisiejszych słoni, koni, krów, świń, tapirów, nosorożców i jeleni; inne duże zwierzęta roślinożerne. Inne ssaki, takie jak wieloryby i syreny, powróciły do środowiska wodnego. Wzrosła liczba gatunków ryb kostnych słodkowodnych. Wyewoluowały również inne grupy zwierząt, w tym mrówki i pszczoły, szpaki i pingwiny, olbrzymie nieloty, krety, wielbłądy, króliki i norniki, koty, psy i niedźwiedzie.
Flora: W wielu częściach świata rosły lasy z bujną roślinnością, w umiarkowanych szerokościach geograficznych rosły palmy.
Epoka oligocenu (od 38 do 25 milionów lat temu)
Geografia i klimat: W epoce oligocenu Indie przekroczyły równik, a Australia ostatecznie oddzieliła się od Antarktydy. Klimat na Ziemi ochłodził się, nad biegunem południowym utworzyła się ogromna pokrywa lodowa. Dla edukacji więc duża liczba lód wymagał nie mniej znaczących ilości wody morskiej. Doprowadziło to do obniżenia poziomu mórz na całej planecie i powiększenia terytorium zajmowanego przez ląd. Powszechne ochłodzenie spowodowało zniknięcie przemocy Las deszczowy Eocen w wielu częściach świata. Ich miejsce zajęły lasy, które preferowały bardziej umiarkowany (chłodny) klimat, a także rozległe stepy rozsiane po wszystkich kontynentach.
Fauna: Wraz z rozprzestrzenianiem się stepów rozpoczął się szybki rozkwit ssaków roślinożernych. Wśród nich pojawiły się nowe gatunki królików, zajęcy, leniwców olbrzymich, nosorożców i innych kopytnych. Pojawiły się pierwsze przeżuwacze.
Flora: Lasy tropikalne skurczyły się i zaczęły ustępować miejsca lasom umiarkowanym i pojawiły się rozległe stepy. Nowe zioła szybko się rozprzestrzeniły, rozwinęły się nowe rodzaje roślinożerców.
Epoka miocenu (od 25 do 5 mln lat temu)
Geografia i klimat: W czasie miocenu kontynenty wciąż „w marszu”, a podczas ich zderzeń doszło do szeregu ogromnych kataklizmów. Afryka „rozbiła się” na Europę i Azję, w wyniku czego pojawiły się Alpy. Kiedy Indie i Azja zderzyły się, wystrzeliły w górę Himalaje. W tym samym czasie powstały Góry Skaliste i Andy, gdy inne gigantyczne płyty nadal przesuwały się i układały jedna na drugiej.
Jednak Austria i Ameryka Południowa nadal pozostawały odizolowane od reszty świata, a każdy z tych kontynentów nadal rozwijał swoją unikalną faunę i florę. Pokrywa lodowa na półkuli południowej rozprzestrzeniła się na całą Antarktydę, co doprowadziło do dalszego ochłodzenia klimatu.
Fauna: Ssaki migrowały z lądu na ląd wzdłuż nowo utworzonych mostów lądowych, co radykalnie przyspieszyło procesy ewolucyjne. Słonie z Afryki przeniosły się do Eurazji, a koty, żyrafy, świnie i bawoły ruszyły w przeciwnym kierunku. Pojawiły się koty szablozębne i małpy, w tym człekokształtne. W Australii, odciętej od świata zewnętrznego, nadal rozwijały się stekowce i torbacze.
Flora: Regiony śródlądowe stały się zimniejsze i bardziej suche, a stepy rozprzestrzeniały się w nich coraz bardziej.
Epoka pliocenu (od 5 do 2 mln lat temu)
Geografia i klimat: podróżnik kosmiczny spoglądający na Ziemię na początku pliocenu znalazłby kontynenty w tych samych miejscach, co dzisiaj. Spojrzenie galaktycznego gościa otworzyłoby gigantyczne czapy lodowe na półkuli północnej i ogromną pokrywę lodową Antarktydy. Z powodu całej tej masy lodu klimat Ziemi stał się jeszcze chłodniejszy, a na powierzchni kontynentów i oceanów naszej planety znacznie zimniej. Większość lasów, które przetrwały w miocenie, zniknęła, ustępując miejsca rozległym stepom rozsianym po całym świecie.
Fauna: Roślinożerne ssaki kopytne nadal się rozmnażają i szybko ewoluują. Pod koniec tego okresu most lądowy połączył Amerykę Południową i Północną, co doprowadziło do wielkiej „wymiany” zwierząt między dwoma kontynentami. Uważa się, że nasilona konkurencja międzygatunkowa spowodowała wyginięcie wielu starożytnych zwierząt. Szczury weszły do Australii, a pierwsze humanoidalne stworzenia pojawiły się w Afryce.
Flora: W miarę ochłodzenia klimatu stepy zastąpiły lasy.
Rycina 5 Różnorodne ssaki wyewoluowały w okresie trzeciorzędu
1.6 czwartorzędowy
Składa się z epok:
·Plejstocen
holocen
Epoka plejstocenu (od 2 do 0,01 mln lat temu)
Geografia i klimat: Na początku plejstocenu większość kontynentów zajmowała to samo położenie, co dzisiaj, a niektóre z nich musiały w tym celu przemierzyć pół globu. Wąski lądowy „most” łączył Amerykę Północną i Południową. Australia znajdowała się po przeciwnej stronie Ziemi niż Wielka Brytania. Na półkulę północną wpełzały olbrzymie pokrywy lodowe. Była to era wielkiego zlodowacenia z naprzemiennymi okresami ochłodzenia i ocieplenia oraz wahaniami poziomu morza. Ta epoka lodowcowa trwa do dziś.
Zwierzęta: Niektórym zwierzętom udało się przystosować do zwiększonego zimna, nabywając grubą wełnę: na przykład mamuty włochate i nosorożce. Spośród drapieżników najczęstsze są koty szablozębne i lwy jaskiniowe. Był to wiek olbrzymich torbaczy w Australii i ogromnych nielotów, takich jak moa czy epiornis, które żyły w wielu częściach półkuli południowej. Pojawili się pierwsi ludzie, a wiele dużych ssaków zaczęło znikać z powierzchni Ziemi.
Flora: Lód stopniowo pełzał z biegunów, a lasy iglaste ustąpiły miejsca tundry. Dalej od krawędzi lodowców lasy liściaste ustępowały miejsca iglastym. Więcej ciepłe obszary rozległe stepy rozsiane po całym świecie.
Epoka holocenu (od 0,01 miliona lat do dnia dzisiejszego)
Geografia i klimat: Holocen rozpoczął się 10 000 lat temu. Przez cały holocen kontynenty zajmowały praktycznie te same miejsca co dzisiaj, klimat też był podobny do współczesnego, co kilka tysiącleci ocieplał się lub ochładzał. Dziś przeżywamy jeden z okresów ocieplenia. W miarę jak pokrywy lodowe opadały, poziom morza powoli się podnosił. Początek czasu rasy ludzkiej.
Fauna: Na początku tego okresu wiele gatunków zwierząt wyginęło, głównie z powodu ogólnego ocieplenia klimatu, ale być może wpłynęło to również na nasilone polowania na nie przez ludzi. Później mogły paść ofiarą konkurencji ze strony nowych gatunków zwierząt wprowadzonych przez ludzi z innych miejsc. Cywilizacja ludzka stała się bardziej zaawansowana i rozprzestrzeniła się na cały świat.
Flora: Wraz z nadejściem rolnictwa chłopi niszczyli coraz więcej dzikich roślin, aby oczyścić tereny pod uprawy i pastwiska. Ponadto rośliny sprowadzane przez ludzi na nowe dla nich obszary czasami wypierały rodzimą roślinność.
Ryż. 6 Trąba, największe zwierzęta lądowe czwartorzędu
Trzeciorzędowy czwartorzęd epoki lodowcowej
2. Ostatnia epoka lodowcowa
Ostatnia epoka lodowcowa (ostatnie zlodowacenie) to ostatnia z epok lodowcowych w epoce lodowcowej plejstocenu lub czwartorzędu. Zaczęło się około 110 tysięcy lat temu i zakończyło około 9700-9600 pne. mi. Na Syberii zwyczajowo nazywa się ją „Zyryanskaya”, w Alpach - „Würmskaya”, w Ameryce Północnej - „Wisconsin”. W tej epoce wielokrotnie następował wzrost i redukcja lądolodów. Ostatnie maksimum lodowcowe, kiedy całkowita objętość lodu w lodowcach była największa, sięga ok. 26-20 tys. lat temu pojedynczych lądolodów.
W tym czasie lodowce polarne na półkuli północnej urosły do ogromnych rozmiarów, łącząc się w ogromną pokrywę lodową. Długie jęzory lodu odsunęły się od niego na południe kanałami dużych rzek. Wszystko wysokie góry były również skute muszlami lodowymi. Chłodzenie i powstawanie lodowców doprowadziły do innych globalnych zmian w przyrodzie. Rzeki wpływające do mórz północnych były blokowane przez lodowe ściany, przelewały się do gigantycznych jezior i zawracały, próbując znaleźć odpływ na południu. Przeniesiony na południe rośliny ciepłolubne, ustępując miejsca bardziej odpornym na zimno sąsiadom. W tym czasie ostatecznie ukształtował się kompleks faunistyczny mamuta, składający się głównie z dużych zwierząt dobrze chronionych przed zimnem.
2.1 Klimat
Jednak podczas ostatniego zlodowacenia klimat na planecie nie był stały. Okresowo następowało ocieplenie klimatu, lodowiec stopił się wzdłuż krawędzi, cofnął się na północ, zmniejszyły się obszary lodu na dużych wysokościach, a strefy klimatyczne przesunęły się na południe. Takich drobnych zmian w klimacie było kilka. Naukowcy uważają, że najzimniejszy i najcięższy okres w Eurazji miał miejsce około 20 tysięcy lat temu.
Ryż. 7 Lodowiec Perito Moreno w Patagonii, Argentyna. podczas ostatniej epoki lodowcowej
Ryż. 8 Wykres przedstawia zmiany klimatyczne na Syberii i niektórych innych regionach półkuli północnej w ciągu ostatnich 50 tysięcy lat
2.2 Flora i fauna
Ochłodzenie planety i powstanie gigantycznych systemów lodowcowych na północy spowodowały globalne zmiany we florze i faunie półkuli północnej. Granice wszystkich stref naturalnych zaczęły przesuwać się na południe. Na terytorium Syberii znajdowały się następujące strefy naturalne.
Wzdłuż lodowców na dziesiątki kilometrów ciągnie się strefa zimnej tundry i stepów tundry. Znajdował się mniej więcej na tych obszarach, na których obecnie znajduje się las i tajga.
Na południu stepy tundry stopniowo przekształciły się w stepy leśne i lasy. Działki leśne były bardzo małe i nie wszędzie było daleko. Najczęściej lasy znajdowały się na południowych brzegach jezior polodowcowych oraz w dolinach rzek i na ostrogach gór.
Jeszcze dalej na południe znajdowały się suche stepy, na zachodzie Syberii stopniowo przechodzące w systemy górskie Sajano-Ałtaju, na wschodzie graniczące z półpustynami Mongolii. Na niektórych obszarach tundra-step i step nie były oddzielone pasem lasu, ale stopniowo zastępowały się nawzajem.
Ryc.9. Tundrosteppe, era ostatniego zlodowacenia
W nowych warunkach klimatycznych okresu lodowcowego zmienił się również świat zwierząt. Do ostatnie etapy Okres czwartorzędowy na półkuli północnej to powstawanie nowych gatunków fauny. Szczególnie wyrazistym przejawem tych zmian było pojawienie się tzw. mamutowego kompleksu faunistycznego, który składał się z gatunków zwierząt tolerujących zimno.
2.3 Rzeki i jeziora
Olbrzymie pola lodowe utworzyły naturalną zaporę i zablokowały dopływ rzek morza północne. Współczesne rzeki syberyjskie: Ob, Irtysz, Jenisej, Lena, Kołyma i wiele innych przelewały się wzdłuż lodowców, tworząc gigantyczne jeziora, które połączono w prawie lodowcowe systemy spływu wód roztopowych.
Syberia w epoce lodowcowej. Współczesne rzeki i miasta są oznakowane dla przejrzystości. Większość tego systemu była połączona rzekami, a wody wypływały z niego na południowy zachód przez system basenu Novoevksinsky, który kiedyś znajdował się na terenie Morza Czarnego. Dalej przez Bosfor i Dardanele woda wpływała do Morza Śródziemnego. Całkowita powierzchnia tej zlewni wynosiła 22 miliony metrów kwadratowych. km. Służyła terytorium od Mongolii po Morze Śródziemne.
Ryc. 10 Syberia w epoce lodowcowej
W Ameryce Północnej również istniał taki system jezior polodowcowych. Wzdłuż pokrywy lodowej Laurentian rozciągało się zniknięte obecnie gigantyczne jezioro Agassiz, jeziora McConnell i Algonk.
2.4 Jezioro Zachodniosyberyjskie
Niektórzy naukowcy uważają, że jednym z największych jezior polodowcowych w Eurazji był Mansyjsk lub, jak to się nazywa, Jezioro Zachodniosyberyjskie. Zajmowała prawie całe terytorium Niziny Zachodniosyberyjskiej aż do podnóża Ałatau Kuźnieckiego i Ałtaju. Miejsca, w których obecnie znajdują się największe miasta Tiumeń, Tomsk i Nowosybirsk, zostały pokryte wodą podczas ostatniej epoki lodowcowej. Kiedy lodowiec zaczął się topić - 16-14 tysięcy lat temu wody jeziora Mansyjsk zaczęły stopniowo spływać do Oceanu Arktycznego, a na jego miejscu powstały nowoczesne systemy rzeczne, a w nizinnej części Tajgi Priobye, największy system w Eurazji powstały Bagna Vasyugan.
Fot. 11 Tak wyglądało Jezioro Zachodniosyberyjskie
2,5 oceany
Pokrywy lodowe planety tworzą wody oceanów. W związku z tym im większe i wyższe lodowce, tym mniej wody pozostaje w oceanie. Lodowce pochłaniają wodę, poziom oceanu spada, odsłaniając duże obszary lądu. Tak więc 50 000 lat temu, z powodu wzrostu lodowców, poziom oceanu spadł o 50 m, a 20 000 lat temu - o 110-130 m. W tym okresie wiele współczesnych wysp tworzyło jedną całość z lądem. W ten sposób Wyspy Brytyjskie, Japońskie, Nowosyberyjskie były nieodłączne od kontynentu. W miejscu Cieśniny Beringa znajdował się szeroki pas ziemi zwany Beringią.
Rys. 12 Schemat zmian poziomu oceanów podczas ostatniej epoki lodowcowej
2.6 Wielki lodowiec
Podczas ostatniego zlodowacenia olbrzymia pokrywa lodowa Arktyki zajmowała okołobiegunową część półkuli północnej planety. Powstał w wyniku połączenia lądolodów Ameryki Północnej i Eurazji w jeden system.
Arktyczny lądolód składał się z gigantycznych lądolodów w kształcie płasko-wypukłych kopuł, które w niektórych miejscach tworzyły warstwy lodu o wysokości 2-3 kilometrów. Całkowita powierzchnia pokrywy lodowej to ponad 40 milionów metrów kwadratowych. km.
Największe elementy lądolodu arktycznego:
1. Tarcza Laurentyńska skoncentrowana na południowo-zachodniej części Zatoki Hudsona;
2. Tarcza Karska wyśrodkowana na nad Morzem Karskim rozprzestrzenił się na całą północ od Niziny Rosyjskiej, zachodniej i środkowej Syberii;
3. Tarcza Grenlandii;
4. Tarcza wschodniosyberyjska obejmująca morza syberyjskie, wybrzeże Syberii Wschodniej i część Czukotki;
5. Islandzka tarcza
Ryż. 13 Arktyczny lądolód
Nawet podczas ostrej epoki lodowcowej klimat nieustannie się zmieniał. Lodowce następnie stopniowo przesuwały się na południe i ponownie się cofały. Lodowiec osiągnął maksymalną grubość około 20 000 lat temu.
3. Zlodowacenia czwartorzędu w europejskiej części Rosji
Zlodowacenie czwartorzędu - zlodowacenie w czwartorzędzie, spowodowane spadkiem temperatury, który rozpoczął się pod koniec okresu neogenu. W górach Europy, Azji, Ameryki lodowce zaczęły się powiększać, spływając na równiny, stopniowo rozszerzająca się pokrywa lodowa utworzyła się na Półwyspie Skandynawskim, posuwający się lód zepchnął żyjące tam zwierzęta i rośliny na południe.
Grubość pokrywy lodowej sięgała 2-3 kilometrów. Około 30% terytorium współczesnej Rosji na północy zajmowała tafla zlodowacenia, która albo nieco się zmniejszyła, albo ponownie przesunęła na południe. Okresy międzylodowcowe o ciepłym, łagodnym klimacie ustąpiły miejsca okresom ochłodzenia, gdy lodowce ponownie się posuwały.
Na terenie współczesnej Rosji istniały 4 zlodowacenia - Oka, Dniepr, Moskwa i Wałdaj. Największym z nich był Dniepr, kiedy gigantyczny język lodowcowy schodził wzdłuż Dniepru do szerokości Dniepropietrowska i wzdłuż Donu do ujścia Medveditsa.
Weźmy pod uwagę zlodowacenie moskiewskie
Zlodowacenie moskiewskie to epoka lodowcowa należąca do okresu antropogenicznego (czwartorzędowego) (środkowy plejstocen, około 125-170 tys. lat temu), ostatniego z największych zlodowaceń na Nizinie Rosyjskiej (Wschodnioeuropejskiej).
Poprzedził je czas odincowski (170-125 tys. lat temu) - stosunkowo ciepły okres oddzielający zlodowacenie moskiewskie od maksymalnego, naddnieprzańskiego (230-100 tys. lat temu), także w środkowym plejstocenie.
Jako niezależna epoka lodowcowa stosunkowo niedawno zidentyfikowano zlodowacenie moskiewskie. Niektórzy badacze nadal interpretują zlodowacenie moskiewskie jako jeden z etapów zlodowacenia Dniepru lub jako jeden z etapów większego i dłuższego poprzedniego zlodowacenia. Jednak z większą trafnością wytyczona jest granica lodowca rozwijającego się w epoce moskiewskiej.
Moskwa, zlodowacenie opanowało tylko północną część regionu moskiewskiego. Granica lodowca przebiegała wzdłuż rzeki Klyazma. To właśnie podczas topnienia lodowca moskiewskiego warstwy morenowe zlodowacenia Dniepru uległy niemal całkowitej erozji. Powodzie strefy peryglacjalnej, która bezpośrednio obejmowała terytorium regionu Szatury, były tak duże podczas topnienia lodowca moskiewskiego, że niziny wypełniły się dużymi jeziorami lub zamieniły się w potężne doliny roztopionych wód lodowcowych. Osadzały się w nich zawiesiny, tworząc najczęściej występujące obecnie w regionie równiny sandrowe z osadami piaszczysto-gliniastymi.
Ryc.14 Położenie moren czołowych w różnym wieku w środkowej części Równiny Rosyjskiej. Morena zlodowaceń wczesnego Wałdaju () i późnego Wałdaju ().
4. Przyczyny epok lodowcowych
Przyczyny epok lodowcowych są nierozerwalnie związane z szerszymi problemami globalnych zmian klimatycznych, które miały miejsce w całej historii Ziemi. Od czasu do czasu dochodziło do znaczących zmian w warunkach geologicznych i biologicznych. Należy pamiętać, że początek wszystkich wielkich zlodowaceń wyznaczają dwa ważne czynniki.
Po pierwsze, przez tysiące lat w rocznym przebiegu opadów powinny dominować obfite i długotrwałe opady śniegu.
Po drugie, na terenach o takim reżimie opadów temperatury powinny być tak niskie, aby letnie topnienie śniegu było zminimalizowane, a pola firn powiększały się z roku na rok, aż zaczną tworzyć się lodowce. Obfite nagromadzenie śniegu powinno dominować w bilansie lodowców przez całą epokę zlodowacenia, ponieważ jeśli ablacja przewyższa akumulację, zlodowacenie ulegnie zmniejszeniu. Oczywiście dla każdej epoki lodowcowej konieczne jest poznanie przyczyn jej początku i końca.
Hipotezy
1. Hipoteza migracji biegunów. Wielu naukowców uważało, że oś obrotu Ziemi od czasu do czasu zmienia swoje położenie, co prowadzi do odpowiedniego przesunięcia stref klimatycznych.
2. Hipoteza dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla CO2 w atmosferze działa jak ciepły koc, zatrzymując wypromieniowane ciepło Ziemi blisko powierzchni Ziemi, a każda znacząca redukcja CO2 w powietrzu spowoduje spadek temperatury Ziemi. W rezultacie temperatura ziemi spadnie i rozpocznie się epoka lodowcowa.
3. Hipoteza diastrofizmu (ruchy skorupy ziemskiej). W historii Ziemi wielokrotnie występowały znaczące wypiętrzenia ziemi. Generalnie temperatura powietrza nad lądem spada o około 1,8. Ze wzrostem co 90 m. W rzeczywistości góry wznosiły się na setki metrów, co okazało się wystarczające do powstania tam lodowców dolinowych. Ponadto wzrost gór zmienia cyrkulację mas powietrza przenoszących wilgoć. Podnoszenie się dna oceanów może z kolei zmienić cyrkulację wód oceanicznych, a także spowodować zmiany klimatyczne. Nieznany, mógł tylko ruchy tektoniczne być przyczyną zlodowacenia, w każdym razie mogą w znacznym stopniu przyczynić się do jego rozwoju
4. Hipoteza pyłu wulkanicznego. Erupcjom wulkanów towarzyszy uwolnienie do atmosfery ogromnej ilości pyłu. Oczywiście aktywność wulkaniczna, szeroko rozpowszechniona na Ziemi od tysiącleci, może znacznie obniżyć temperaturę powietrza i spowodować początek zlodowacenia.
5. Hipoteza dryfu kontynentów. Zgodnie z tą hipotezą wszystkie współczesne kontynenty i największe wyspy były kiedyś częścią jednego stałego lądu Pangei, obmywanego przez oceany. Konsolidacja kontynentów w tak jedną masę lądową mogłaby wyjaśnić rozwój zlodowacenia późnopaleozoicznego Ameryki Południowej, Afryki, Indii i Australii. Tereny objęte tym zlodowaceniem znajdowały się prawdopodobnie znacznie na północ lub południe od ich obecnego położenia. Kontynenty zaczęły się rozdzielać w kredzie i osiągnęły swoją obecną pozycję około 10 tysięcy lat temu
6. Hipoteza Ewinga - Donny. Jedna z prób wyjaśnienia przyczyn plejstoceńskiej epoki lodowcowej należy do geofizyków M. Ewinga i W. Donna, którzy wnieśli istotny wkład w badania topografii dna oceanicznego. Uważają, że w czasach przedplejstoceńskich Ocean Spokojny zajmował północne regiony polarne i dlatego było tam znacznie cieplej niż obecnie. Arktyczne obszary lądowe znajdowały się wówczas w północnej części Oceanu Spokojnego. Następnie, w wyniku dryfowania kontynentów, swoją obecną pozycję zajęły Ameryka Północna, Syberia i Ocean Arktyczny. Dzięki Prądowi Zatokowemu, który pochodził z Atlantyku, wody Oceanu Arktycznego były w tym czasie ciepłe i intensywnie parowały, co przyczyniło się do obfitych opadów śniegu w Ameryce Północnej, Europie i na Syberii. W ten sposób na tych terenach rozpoczęło się zlodowacenie plejstoceńskie. Zatrzymał się, ponieważ w wyniku wzrostu lodowców poziom Oceanu Światowego spadł o około 90 m, a Prąd Zatokowy ostatecznie nie był w stanie pokonać wysokich podwodnych grzbietów oddzielających baseny Arktyki i Atlantyku. oceany. Pozbawiony napływu ciepłych wód Atlantyku Ocean Arktyczny zamarzł, a źródło wilgoci zasilającej lodowce wyschło.
7. Hipoteza obiegu wody oceanicznej. W oceanach występuje wiele prądów, zarówno ciepłych, jak i zimnych, które mają znaczący wpływ na klimat kontynentów. Prąd Zatokowy to jeden z cudownych ciepłych prądów, które obmywają północne wybrzeże Ameryki Południowej, przepływają przez Morze Karaibskie i Zatokę Meksykańską oraz przecinają Północny Atlantyk, powodując ocieplenie Europy Zachodniej. Na południowym Pacyfiku i na Oceanie Indyjskim występują również ciepłe prądy. Najpotężniejsze prądy zimne są przesyłane z Oceanu Arktycznego na Pacyfik przez Cieśninę Beringa i do Oceanu Atlantyckiego - przez cieśniny wzdłuż wschodnich i zachodnich wybrzeży Grenlandii. Jeden z nich - Prąd Labradorski - chłodzi wybrzeże Nowej Anglii i niesie tam mgłę. Wchodzi też zimna woda oceany południowe z Antarktyki w postaci szczególnie silnych prądów przesuwających się na północ niemal do równika wzdłuż zachodnich wybrzeży Chile i Peru. Silny podpowierzchniowy przeciwprąd Prądu Zatokowego przenosi zimne wody na południe do Północnego Atlantyku.
8. Hipoteza zmiany Promieniowanie słoneczne. W wyniku długich badań plam słonecznych, które są silnymi wyrzutami plazmy w atmosferze słonecznej, stwierdzono, że występują bardzo znaczące roczne i dłuższe cykle zmian promieniowania słonecznego. Aktywność słoneczna osiąga szczyt co około 11, 33 i 99 lat, kiedy Słońce emituje więcej ciepła, co prowadzi do silniejszej cyrkulacji atmosfery ziemskiej, której towarzyszy więcej chmur i obfitsze opady. Z powodu blokowania dużej zachmurzenia promienie słoneczne powierzchnia ziemi otrzymuje mniej ciepła niż zwykle.
Wniosek
W trakcie zajęć badano epoki lodowcowe, w tym epoki lodowcowe. Epoki lodowcowe zostały dokładnie ustalone i zdemontowane. Uzyskano szczegółowe informacje o ostatniej epoce lodowcowej. Ujawniają się ostatnie epoki czwartorzędu. A także zbadał główne przyczyny epok lodowcowych.
Bibliografia
1. Dotsenko S.B. O zlodowaceniu Ziemi pod koniec paleozoiku // Życie na Ziemi. Geodynamika i surowce mineralne. M.: Wydawnictwo Uniwersytetu Moskiewskiego, 1988.
2. Srebrny L.R. Starożytne zlodowacenie i życie / Serebryany Leonid Ruvimovich; Odpowiedzialny wyd. G.A. Awsiuk. - M.: Nauka, 1980. - 128 s.: chor. - (Mężczyzna i Środowisko). - Bibliografia.
3. Sekrety epoki lodowcowej: Per. z angielskiego / wyd. G.A. Awsiuk; Posłowie G.A. Awsiuk i M.G. Grosvalda.-M.: Postęp, 1988.-264 s.
4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Glacial_epoch (Materiał z Wikipedii - darmowej encyklopedii)
5. http://www.ecology.dubna.ru/dubna/pru/geology.html (Artykuł Cechy geologiczne i geomorfologiczne. N.V. Koronovsky)
6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Ice_period (Materiał z Wikipedii - darmowej encyklopedii)
7. http://www.fio.vrn.ru/2004/7/kaynozoyskaya.htm (era kenozoiczna)
Ostatnia epoka lodowcowa zakończyła się 12 000 lat temu. W najcięższym okresie zlodowacenie groziło wyginięciem człowieka. Jednak po stopieniu się lodowca nie tylko przeżył, ale także stworzył cywilizację.
Lodowce w historii Ziemi
Ostatnią epoką lodowcową w historii Ziemi jest kenozoik. Zaczęło się 65 milionów lat temu i trwa do dziś. Współczesny człowiek ma szczęście: żyje w interglacjale, w jednym z najcieplejszych okresów życia planety. Daleko w tyle jest najostrzejsza epoka lodowcowa - późny proterozoik.
Pomimo globalnego ocieplenia naukowcy przewidują nową epokę lodowcową. A jeśli prawdziwa nadejdzie dopiero po tysiącleciach, to już niedługo może nadejść mała epoka lodowcowa, która obniży roczne temperatury o 2-3 stopnie.
Lodowiec stał się dla człowieka prawdziwym sprawdzianem, zmuszając go do wymyślenia sposobów na przetrwanie.
ostatnia epoka lodowcowa
Zlodowacenie Würmu lub Wisły rozpoczęło się około 110 000 lat temu i zakończyło w dziesiątym tysiącleciu p.n.e. Szczyt chłodów przypadał na okres 26-20 tys. lat temu, ostatni etap epoki kamienia, kiedy lodowiec był największy.
Małe epoki lodowcowe
Nawet po stopieniu się lodowców historia zna okresy zauważalnego ochłodzenia i ocieplenia. Innymi słowy, pesymizm klimatyczny oraz optymizm. Pessima są czasami nazywane Małymi Epokami Lodowcowymi. Na przykład w XIV-XIX wieku rozpoczęła się mała epoka lodowcowa, a czas Wielkiej Wędrówki Ludów był czasem wczesnośredniowiecznego pessimum.
Żywność myśliwska i mięsna
Istnieje opinia, według której przodek człowieka był raczej padlinożercą, ponieważ nie mógł spontanicznie zająć wyższej niszy ekologicznej. A wszystkie znane narzędzia były używane do rzezi szczątków zwierząt zabranych drapieżnikom. Jednak pytanie, kiedy i dlaczego dana osoba zaczęła polować, jest nadal dyskusyjne.
W każdym razie dzięki polowaniu i jedzeniu mięsa starożytny człowiek otrzymał duży zapas energii, co pozwoliło mu lepiej znosić zimno. Skóry zabitych zwierząt wykorzystywano jako odzież, buty i ściany mieszkania, co zwiększało szanse na przeżycie w surowym klimacie.
dwunożność
Dwunożność pojawiła się miliony lat temu, a jego rola była znacznie ważniejsza niż w życiu współczesności pracownik biurowy. Uwolniwszy ręce, człowiek mógł zająć się intensywną budową mieszkania, produkcją odzieży, obróbką narzędzi, wydobywaniem i konserwacją ognia. Wyprostowani przodkowie swobodnie poruszali się po świecie otwarta przestrzeń, a ich życie nie zależało już od zbierania owoców z drzew tropikalnych. Już miliony lat temu swobodnie przemieszczały się na duże odległości i zdobywały pożywienie w rzekach.
Chodzenie w pozycji wyprostowanej odegrało podstępną rolę, ale stało się bardziej zaletą. Owszem, sam człowiek przybył w zimne rejony i przystosował się do życia w nich, ale jednocześnie mógł znaleźć przed lodowcem zarówno sztuczne, jak i naturalne schronienie.
Ogień
Ogień w życiu starożytnego człowieka był początkowo nieprzyjemną niespodzianką, a nie dobrodziejstwem. Mimo to przodek człowieka najpierw nauczył się go „wygasać”, a dopiero później wykorzystywać do własnych celów. Ślady użycia ognia znajdują się w miejscach sprzed 1,5 miliona lat. Umożliwiło to poprawę odżywiania poprzez przygotowywanie pokarmów białkowych, a także zachowanie aktywności w nocy. To jeszcze bardziej wydłużyło czas na stworzenie warunków do przetrwania.
Klimat
Epoka lodowcowa kenozoiku nie była ciągłym zlodowaceniem. Co 40 tysięcy lat przodkowie ludzi mieli prawo do „wytchnienia” – czasowych odwilży. W tym czasie lodowiec cofnął się, a klimat stał się łagodniejszy. W okresach surowego klimatu naturalnymi schronieniami były jaskinie lub regiony bogate we florę i faunę. Na przykład południowa Francja i Półwysep Iberyjski były domem dla wielu wczesnych kultur.
Zatoka Perska 20 000 lat temu była doliną rzeczną bogatą w lasy i roślinność zielną, prawdziwie „przedpotopowym” krajobrazem. Płynąły tu szerokie rzeki, przekraczające półtora raza wielkość Tygrysu i Eufratu. Sahara w niektórych okresach stawała się mokrą sawanną. Ostatni raz miało to miejsce 9000 lat temu. Można to potwierdzić przez rysunki jaskiniowe, który przedstawia obfitość zwierząt.
Fauna
Ogromne ssaki lodowcowe, takie jak żubr, nosorożec włochaty i mamut, stały się ważnym i unikalnym źródłem pożywienia dla starożytnych ludzi. Polowanie na tak duże zwierzęta wymagało dużej koordynacji i wyraźnie zbliżało ludzi. Skuteczność „pracy zbiorowej” niejednokrotnie pokazała się przy budowie parkingów i produkcji odzieży. Jelenie i dzikie konie wśród starożytnych cieszyły się nie mniejszym „honorem”.
Język i komunikacja
Być może język był głównym sposobem na życie starożytnej osoby. To dzięki przemówieniu ważne technologie obróbki narzędzi, wydobycia i utrzymania ognia, a także różne oprawy osoba do codziennego przetrwania. Być może w języku paleolitu omawiano szczegóły polowania na duże zwierzęta i kierunek migracji.
Allerd ocieplenie
Do tej pory naukowcy spierają się, czy wyginięcie mamutów i innych zwierząt lodowcowych było dziełem człowieka, czy spowodowane było przyczynami naturalnymi – ociepleniem Allerda i zanikiem roślin pastewnych. W wyniku eksterminacji dużej liczby gatunków zwierząt osobie w trudnych warunkach groziła śmierć z powodu braku pożywienia. Znane są przypadki wymierania całych kultur jednocześnie z wyginięciem mamutów (np. kultura Clovis w Ameryce Północnej). Niemniej jednak ocieplenie stało się ważnym czynnikiem migracji ludności do regionów, których klimat stał się odpowiedni dla powstania rolnictwa.
Szczegółowe badania osadów glacjalnych pozwoliły ustalić najważniejszą właściwość zlodowaceń – ich okresowość. Prawie wszystkie kontynenty naszej planety w różnym czasie, w dużym stopniu, a czasem w całości, pokryte były potężnymi lodowcami.
Obecnie w historii Ziemi wyróżnia się cztery główne zlodowacenia: prekambryjskie; późno ordowik; permsko-węglowy; Kenozoiczny.
Wyznaczenie bezwzględnego wieku proterozoicznych titlitów wykazało ich wyraźną różnicę wieku – od 2 miliardów do 570 milionów lat, co dało podstawy angielskiemu badaczowi G. Youngowi do stwierdzenia co najmniej trzech niezależnych zlodowaceń.
Pierwsze, najstarsze zlodowacenie prekambryjskie – dolny proterozoik – miało miejsce około 2,5 miliarda lat temu. Ślady tego zachowały się w Kanadzie, Ameryce Południowej, Afryce Południowej, Karelii, Indiach, Australii w postaci tyłków, lęgów i wypolerowanych złóż pozostawionych przez poruszające się lodowce.
Drugie zlodowacenie górnego proterozoiku (1,5 miliarda lat temu) pozostawiło ślady w Afryce równikowej i Południowej oraz w Australii.
Pod koniec proterozoiku, w Vend (620-650 milionów lat temu), wystąpił trzeci co do wielkości prekambr - zlodowacenie skandynawskie. Jej ślady znaleziono na prawie wszystkich kontynentach, od Svalbardu i Grenlandii po Afrykę równikową i Australię.
W paleozoiku wystąpiły dwa zlodowacenia. Pierwsze zlodowacenie rozpoczęło się w okresie ordowiku 480 milionów lat temu i trwało aż do syluru przez 40 milionów lat. Osady lodowcowe z tego wieku znaleziono w Ameryce Południowej, w Afryce - w Maroku, Libii, Hiszpanii, Francji i Skandynawii. Według wyników odbudowy starożytnego kontynentu Gondwany, centrum zlodowacenia (wówczas Biegun Południowy Ziemi) znajdowało się w pobliżu zachodniego wybrzeża Afryki Środkowej, a obszar zlodowacenia wynosił ponad 21 mln km2, czyli 1,5 razy więcej niż powierzchnia współczesnej Antarktydy.
Drugie zlodowacenie paleozoiku, nazywane czasem wielkim permsko-karbońskim (lub Gondwana), rozpoczęło się w karbonie i trwało do końca okresu permskiego. Według współczesnych definicji wieku absolutnego trwał około 100 milionów lat. Uważa się, że centrum tego zlodowacenia znajdowało się w Afryce Południowej. Jej ślady w postaci miąższości tylitów, których miąższość dochodzi do 1000 m, czoła owiec, wyklutych skał występują w Afryce, Ameryce Południowej, Australii, Indiach, Antarktydzie, które były częścią niegdyś jedynego kontynentu – Gondwany.
Najbardziej zbadane są starożytne zlodowacenia czwartorzędowe. W okresie czwartorzędowym (antropogenicznym) potężny lód kontynentalny pokrył rozległe obszary w Rosji, Europie Zachodniej i Ameryce. Większość badaczy rozpoznaje powtarzające się zlodowacenia czwartorzędowe, których łączna powierzchnia wynosiła ok. 45 mln km2 (30% całego terenu), czyli prawie trzykrotność powierzchni współczesnego zlodowacenia. Badanie charakteru i składu osadów glacjalnych pokazuje, że epoki zlodowacenia przeplatały się z interglacjałami.
Na terenie Europy Zachodniej złoża lodowcowe najlepiej badane są w Alpach. A. Penk i E. Brunner założyli tam cztery zlodowacenia, a następnie wyjaśnień dokonał J. Brian. Periodyzację zlodowaceń w Ameryce Północnej przeprowadził F. Flint. Dane porównawcze zlodowaceń i interglacjałów podano w tabeli. 17.1.
Dla europejskiej części Rosji schemat periodyzacji zlodowaceń I.P. Gierasimow i K.K. Markowa (patrz tabela 17.1). Z pewnymi wyjaśnieniami innych badaczy wyróżnia się pięć zlodowaceń kontynentalnych: Oka (dolny plejstocen), Dniepr i Moskwa (środkowy plejstocen) oraz Wałdaj, które dzielą się na dwa niezależne zlodowacenia - Kalinin i Ostashkov (ryc. 17.13). Nie wyklucza się możliwości zidentyfikowania zlodowaceń nawet starszych niż Oka, w dolnym plejstocenie i pliocenie. Ślady takiego zlodowacenia, zwanego litewskim, znaleziono w krajach bałtyckich. Wszystkie epoki lodowcowe są oddzielone od siebie interglacjałami (od dołu do góry): Lichwin między Oką a Dnieprem, Odincowo między Dnieprem a Moskwą, Mikulin między Moskwą a Kalininem; Mologosheksna między zlodowaceniami Kalinina i Ostaszkowa.
Starożytne zlodowacenia czwartorzędu obejmowały rozległe obszary Rosji, Europy Zachodniej, Ameryki Północnej, Antarktydy i innych terytoriów. W Europie centrum zlodowacenia była Skandynawia, gdzie grubość pokrywy lodowej dochodziła do 2,5-3 km. Maksymalnym obszarem dystrybucji było zlodowacenie Dniepru, które obejmowało całą północ Europy Zachodniej, a na terytorium europejskiej części Rosji lodowce opadały wzdłuż dolin Dniepru i Donu na południe od Kijowa, Charkowa, Saratowa.
Szczegółowo zbadano ślady zlodowaceń plejstoceńskich na terenie północnego regionu Bajkału i Wyżyny Stanowskiej. Badacze D.-D.B. Bazarov i inni przytaczają następujące przekonujące fakty świadczące o wielu epokach lodowcowych plejstocenu: kolejne zagnieżdżanie się koryt; liczba moren czołowych i bocznych (jest ich co najmniej trzy); ich inna wysokość i ekspresja morfologiczna; pełzanie jednych moren na innych; piętrowe rozmieszczenie samochodów i różne stopnie ich zachowania; głęboka erozja oddzielająca ślady jednego zlodowacenia od drugiego – wszystko to mówi ogólnie o trzech niezależne etapy zlodowacenia oddzielone interglacjałami. Pierwsze zlodowacenie było maksymalne i należało do środkowego plejstocenu. Można to porównać ze zlodowaceniem Samarowa w zachodniej Syberii. Jeśli chodzi o wiek drugiego, są różne opinie. Jest porównywany ze zlodowaceniem Taz (późny środkowy plejstocen) lub żyrański (późny plejstocen). To ostatnie najprawdopodobniej miało miejsce w późnym plejstocenie i jest analogiczne do zlodowacenia Sartan.
Fakty potwierdzające zlodowacenie pasma Barguzinskiego podaje V.V. Lamakin, który opisuje wysoko rozwinięte moreny wybrzeża Bajkału wzdłuż całej linii brzegowej. Rozmieszczenie moreny dolnej świadczy o tym, że lodowce utworzyły na wybrzeżu Bajkału szerokie tarcze podgórskie, składające się z całej grupy lodowców schodzących wzdłuż sąsiednich dolin pasma Barguzin. Miąższość lodowców dochodziła miejscami do 500 m. Podobno z ostatniej epoki zlodowacenia późnoplejstoceńskiego przetrwały niewielkie lodowce na pasmach Bajkał, Barguzin i Kodar.
W historii Ziemi były długie okresy, kiedy cała planeta była ciepła - od równika po bieguny. Ale były też okresy tak chłodne, że zlodowacenia dotarły do rejonów, które obecnie należą do stref umiarkowanych. Najprawdopodobniej zmiana tych okresów miała charakter cykliczny. W cieplejszych czasach lodu mogło być stosunkowo mało i to tylko w rejonach polarnych lub na szczytach gór. Ważną cechą epok lodowcowych jest to, że zmieniają one charakter powierzchni Ziemi: każde zlodowacenie wpływa na wygląd Ziemi. Same w sobie zmiany te mogą być niewielkie i nieistotne, ale są trwałe.
Historia epok lodowcowych
Nie wiemy dokładnie, ile epok lodowcowych miało miejsce w historii Ziemi. Znamy co najmniej pięć, być może siedem epok lodowcowych, począwszy od prekambru, w szczególności: 700 milionów lat temu, 450 milionów lat temu (ordowik), 300 milionów lat temu - zlodowacenie permokarbońskie, jedna z największych epok lodowcowych , dotykając kontynentów południowych. Kontynenty południowe nawiązują do tzw. Gondwany, starożytnego superkontynentu obejmującego Antarktydę, Australię, Amerykę Południową, Indie i Afrykę.
Ostatnie zlodowacenie odnosi się do okresu, w którym żyjemy. Czwartorzędowy okres ery kenozoicznej rozpoczął się około 2,5 miliona lat temu, kiedy lodowce półkuli północnej dotarły do morza. Ale pierwsze oznaki tego zlodowacenia pochodzą sprzed 50 milionów lat na Antarktydzie.
Struktura każdej epoki lodowcowej jest okresowa: występują stosunkowo krótkie epoki ciepłe i dłuższe okresy zlodzenia. Oczywiście okresy zimne nie są wynikiem samego zlodowacenia. Najbardziej oczywistą konsekwencją zimnych okresów jest zlodowacenie. Istnieją jednak dość długie interwały, które są bardzo zimne, pomimo braku zlodowaceń. Dziś przykładami takich regionów są Alaska czy Syberia, gdzie zimą jest bardzo zimno, ale nie ma zlodowaceń, ponieważ nie ma wystarczających opadów, aby zapewnić wystarczającą ilość wody do powstania lodowców.
Odkrycie epok lodowcowych
O tym, że na Ziemi występują epoki lodowcowe, wiemy od połowy XIX wieku. Wśród wielu nazwisk związanych z odkryciem tego zjawiska, pierwszym jest zwykle nazwisko Louisa Agassiza, szwajcarskiego geologa żyjącego w połowie XIX wieku. Badał lodowce Alp i zdał sobie sprawę, że kiedyś były znacznie bardziej rozległe niż dzisiaj. Nie tylko on zauważył. W szczególności zauważył ten fakt Jean de Charpentier, inny Szwajcar.
Nic dziwnego, że odkrycia te dokonano głównie w Szwajcarii, ponieważ w Alpach wciąż występują lodowce, choć topnieją one dość szybko. Łatwo zauważyć, że kiedyś lodowce były znacznie większe – wystarczy spojrzeć na szwajcarski krajobraz, doliny (doliny lodowcowe) i tak dalej. Jednak to Agassiz jako pierwszy przedstawił tę teorię w 1840 r., publikując ją w książce „Étude sur les glaciers”, a później, w 1844 r., rozwinął tę ideę w książce „Système glaciare”. Pomimo początkowego sceptycyzmu, z biegiem czasu ludzie zaczęli zdawać sobie sprawę, że to rzeczywiście prawda.
Wraz z pojawieniem się map geologicznych, zwłaszcza w Europie Północnej, stało się jasne, że wcześniejsze lodowce miały ogromną skalę. Potem odbyły się obszerne dyskusje na temat tego, jak te informacje odnoszą się do potopu, ponieważ istniał konflikt między dowodami geologicznymi a naukami biblijnymi. Początkowo osady lodowcowe nazywano deluwialnymi, ponieważ uważano je za dowody potopu. Dopiero później okazało się, że takie wyjaśnienie nie jest odpowiednie: osady te były dowodem zimnego klimatu i rozległego zlodowacenia. Na początku XX wieku stało się jasne, że istnieje wiele zlodowaceń, a nie tylko jedno i od tego momentu ta dziedzina nauki zaczęła się rozwijać.
Badania epoki lodowcowej
Znane geologiczne dowody epok lodowcowych. Główne dowody na zlodowacenia pochodzą z charakterystycznych osadów utworzonych przez lodowce. Zachowane są w przekroju geologicznym w postaci grubych, uporządkowanych warstw specjalnych osadów (osadów) - diamicton. Są to po prostu nagromadzenia polodowcowe, ale obejmują one nie tylko osady lodowca, ale także osady wód roztopowych uformowanych przez jego przepływy, jeziora polodowcowe czy lodowce wchodzące do morza.
Istnieje kilka form jezior polodowcowych. Ich główną różnicą jest to, że są to zbiorniki wodne otoczone lodem. Na przykład, jeśli mamy lodowiec, który wznosi się w dolinę rzeki, to blokuje dolinę jak korek w butelce. Oczywiście, gdy lód zablokuje dolinę, rzeka nadal będzie płynąć, a poziom wody będzie się podnosił, aż się wyleje. Tak więc jezioro polodowcowe powstaje w wyniku bezpośredniego kontaktu z lodem. Istnieją pewne osady zawarte w takich jeziorach, które możemy zidentyfikować.
Ze względu na sposób topnienia lodowców, który zależy od sezonowych zmian temperatury, corocznie topnieje lód. Prowadzi to do rocznego wzrostu drobnych osadów spadających spod lodu do jeziora. Jeśli następnie zajrzymy do jeziora, zobaczymy tam rozwarstwienie (rytmiczne osady warstwowe), znane również pod szwedzką nazwą „varves” (varve), co oznacza „roczne nagromadzenia”. Tak więc w jeziorach polodowcowych możemy zaobserwować coroczne nakładanie się warstw. Możemy nawet policzyć te warwy i dowiedzieć się, jak długo istniało to jezioro. Generalnie za pomocą tego materiału możemy uzyskać wiele informacji.
Na Antarktydzie możemy zobaczyć ogromne szelfy lodowe, które z lądu schodzą do morza. I oczywiście lód pływa, więc unosi się na wodzie. Podczas pływania niesie ze sobą kamyki i drobne osady. Dzięki termicznemu działaniu wody lód topi się i zrzuca ten materiał. Prowadzi to do powstania procesu tzw. raftingu skał, które trafiają do oceanu. Kiedy zobaczymy osady skamieniałości z tego okresu, możemy dowiedzieć się, gdzie znajdował się lodowiec, jak daleko się rozciągnął i tak dalej.
Przyczyny zlodowacenia
Naukowcy uważają, że epoki lodowcowe następują, ponieważ klimat Ziemi zależy od nierównomiernego ogrzewania jej powierzchni przez Słońce. Na przykład regiony równikowe, gdzie Słońce znajduje się prawie pionowo nad głową, są strefami najcieplejszymi, a regiony polarne, gdzie znajduje się pod dużym kątem do powierzchni, są najzimniejsze. Oznacza to, że różnica w nagrzewaniu się różnych części powierzchni Ziemi steruje maszyną oceaniczno-atmosferyczną, która nieustannie stara się przenosić ciepło z rejonów równikowych na bieguny.
Gdyby Ziemia była zwykłą kulą, transfer byłby bardzo wydajny, a kontrast między równikiem a biegunami byłby bardzo mały. Tak było w przeszłości. Ale ponieważ istnieją teraz kontynenty, przeszkadzają one tej cyrkulacji, a struktura jej przepływów staje się bardzo złożona. Proste prądy są ograniczane i zmieniane, w dużej mierze przez góry, co prowadzi do wzorców cyrkulacji, które widzimy dzisiaj, które napędzają pasaty i prądy oceaniczne. Na przykład jedna z teorii o tym, dlaczego epoka lodowcowa rozpoczęła się 2,5 miliona lat temu, wiąże to zjawisko z pojawieniem się Himalajów. Himalaje wciąż bardzo szybko rosną i okazuje się, że istnienie tych gór w bardzo ciepłej części Ziemi rządzi m.in. systemem monsunowym. Początek czwartorzędowej epoki lodowcowej wiąże się również z zamknięciem Przesmyku Panamskiego, łączącego północ i południe Ameryki, co uniemożliwiło transfer ciepła z równikowego Pacyfiku do Atlantyku.
Gdyby położenie kontynentów względem siebie i względem równika pozwalało na efektywną cyrkulację, to na biegunach byłoby ciepło, a na powierzchni Ziemi utrzymywałyby się stosunkowo ciepłe warunki. Ilość ciepła odbieranego przez Ziemię byłaby stała i zmieniałaby się tylko nieznacznie. Ale ponieważ nasze kontynenty tworzą poważne bariery w cyrkulacji między północą a południem, mamy wyraźne strefy klimatyczne. Oznacza to, że bieguny są stosunkowo zimne, podczas gdy regiony równikowe są ciepłe. Kiedy wszystko dzieje się tak, jak teraz, Ziemia może się zmienić z powodu zmian w ilości otrzymywanego ciepła słonecznego.
Te zmiany są prawie całkowicie stałe. Powodem tego jest to, że z biegiem czasu zmienia się oś Ziemi, podobnie jak orbita Ziemi. Biorąc pod uwagę ten złożony podział na strefy klimatyczne, zmiana orbity może przyczynić się do długoterminowych zmian klimatu, powodując wahania klimatu. Z tego powodu nie mamy do czynienia z oblodzeniem ciągłym, ale z okresami oblodzenia, przerywanymi okresami ciepłymi. Dzieje się to pod wpływem zmian orbitalnych. Ostatnie zmiany orbitalne są postrzegane jako trzy oddzielne zjawiska: jedno o długości 20 000 lat, drugie o długości 40 000 lat i trzecie o długości 100 000 lat.
Doprowadziło to do odchyleń we wzorcu cyklicznych zmian klimatycznych w epoce lodowcowej. Oblodzenie najprawdopodobniej wystąpiło w tym cyklicznym okresie 100 000 lat. Ostatnia epoka interglacjalna, równie ciepła jak obecna, trwała około 125 000 lat, a następnie nadeszła długa epoka lodowcowa, która trwała około 100 000 lat. Żyjemy teraz w kolejnej erze interglacjalnej. Ten okres nie będzie trwał wiecznie, dlatego w przyszłości czeka nas kolejna epoka lodowcowa.
Dlaczego epoka lodowcowa się kończy?
Zmiany orbitalne zmieniają klimat i okazuje się, że epoki lodowcowe charakteryzują się naprzemiennymi okresami zimnymi, które mogą trwać nawet 100 000 lat, i okresami ciepłymi. Nazywamy je epoką lodowcową (glacjalną) i interglacjalną (interglacjalną). Epoka interglacjalna zwykle charakteryzuje się mniej więcej takimi samymi warunkami, jakie obserwujemy dzisiaj: wysokie poziomy mórz, ograniczone terytoria lukier i tak dalej. Oczywiście nawet teraz na Antarktydzie, Grenlandii i innych podobnych miejscach występują zlodowacenia. Ale ogólnie warunki klimatyczne są stosunkowo ciepłe. To esencja interglacjału: wysoki poziom morza, ciepło warunki temperaturowe i ogólnie dość wyrównany klimat.
Ale w epoce lodowcowej średnia roczna temperatura zmienia się znacząco, pasy wegetatywne są zmuszone do przesuwania się na północ lub południe, w zależności od półkuli. Regiony takie jak Moskwa czy Cambridge stają się niezamieszkane, przynajmniej zimą. Chociaż mogą nadawać się do zamieszkania latem ze względu na silny kontrast między porami roku. Ale tak naprawdę dzieje się tak, że zimne strefy znacznie się rozszerzają, średnia roczna temperatura spada, a ogólny klimat staje się bardzo zimny. Podczas gdy największe zjawiska lodowcowe są stosunkowo ograniczone w czasie (prawdopodobnie około 10 000 lat), cały długi okres chłodu może trwać 100 000 lat lub dłużej. Tak wygląda cykl glacjalno-interglacjalny.
Ze względu na długość każdego okresu trudno powiedzieć, kiedy wyjdziemy z obecnej epoki. Wynika to z tektoniki płyt, położenia kontynentów na powierzchni Ziemi. Obecnie biegun północny i biegun południowy są odizolowane, z Antarktydą na biegunie południowym i Oceanem Arktycznym na północy. Z tego powodu pojawia się problem z cyrkulacją ciepła. Dopóki położenie kontynentów się nie zmieni, ta epoka lodowcowa będzie trwała. Zgodnie z długoterminowymi zmianami tektonicznymi można założyć, że w przyszłości minie kolejne 50 milionów lat, zanim zajdą znaczące zmiany, które umożliwią Ziemi wyjście z epoki lodowcowej.
Implikacje geologiczne
Uwalnia to ogromne odcinki szelfu kontynentalnego, które są dziś zalewane. Będzie to oznaczać na przykład, że pewnego dnia będzie można chodzić z Wielkiej Brytanii do Francji, z Nowej Gwinei do Azja Południowo-Wschodnia. Jednym z najbardziej krytycznych miejsc jest Cieśnina Beringa, która łączy Alaskę ze wschodnią Syberią. Jest dość mały, około 40 metrów, więc jeśli poziom morza spadnie do stu metrów, to obszar ten stanie się lądem. Jest to również ważne, ponieważ rośliny i zwierzęta będą mogły migrować przez te miejsca i dostać się do regionów, do których dzisiaj nie mogą się udać. Tak więc kolonizacja Ameryki Północnej jest uzależniona od tzw. Beringii.
Zwierzęta i epoka lodowcowa
Należy pamiętać, że my sami jesteśmy „produktami” epoki lodowcowej: ewoluowaliśmy w jej trakcie, abyśmy mogli ją przetrwać. Nie jest to jednak kwestia pojedynczych osobników – to kwestia całej populacji. Dziś problemem jest to, że jest nas zbyt wielu, a nasze działania znacząco zmieniły warunki naturalne. W warunkach naturalnych wiele zwierząt i roślin, które widzimy dzisiaj, ma długa historia i dobrze przetrwają epokę lodowcową, chociaż są takie, które nieznacznie ewoluują. Migrują i dostosowują się. Istnieją strefy, w których zwierzęta i rośliny przetrwały epokę lodowcową. Te tak zwane refugium znajdowały się dalej na północ lub południe od ich obecnego rozmieszczenia.
Ale w rezultacie ludzka aktywność niektóre gatunki wymarły lub wyginęły. Zdarzyło się to na każdym kontynencie, z możliwym wyjątkiem Afryki. Ogromna liczba dużych kręgowców, a mianowicie ssaków, a także torbaczy w Australii została wytępiona przez człowieka. Było to spowodowane albo bezpośrednio naszą działalnością, taką jak polowanie, albo pośrednio zniszczeniem ich siedliska. Zwierzęta żyjące w północne szerokości geograficzne dziś w przeszłości mieszkał na Morzu Śródziemnym. Zniszczyliśmy ten region tak bardzo, że najprawdopodobniej będzie bardzo trudno go ponownie skolonizować tym zwierzętom i roślinom.
Konsekwencje globalnego ocieplenia
W normalne warunki według standardów geologicznych wkrótce wrócilibyśmy do epoki lodowcowej. Ale z powodu globalnego ocieplenia, które jest konsekwencją działalności człowieka, odkładamy to. Nie będziemy w stanie całkowicie temu zapobiec, ponieważ przyczyny, które ją spowodowały w przeszłości, istnieją do dziś. Działalność człowieka, nieprzewidziany element przyrody, wpływa na ocieplenie atmosfery, które mogło już spowodować opóźnienie kolejnego zlodowacenia.
Obecnie zmiany klimatyczne to bardzo istotna i ekscytująca kwestia. Jeśli lodowiec Grenlandii stopi się, poziom mórz podniesie się o sześć metrów. W przeszłości, podczas poprzedniej epoki interglacjalnej, która miała miejsce około 125 000 lat temu, lodowiec Grenlandii obficie topniał, a poziom mórz był o 4–6 metrów wyższy niż obecnie. Z pewnością nie jest to koniec świata, ale nie jest to też złożoność czasowa. Przecież Ziemia już wcześniej podnosiła się z katastrof, ta będzie w stanie przetrwać.
Długoterminowe perspektywy dla planety nie są złe, ale dla ludzi to inna sprawa. Im więcej badań prowadzimy, tym lepiej rozumiemy, jak Ziemia się zmienia i dokąd prowadzi, tym lepiej rozumiemy planetę, na której żyjemy. Jest to ważne, ponieważ ludzie w końcu zaczynają myśleć o zmieniających się poziomach mórz, globalnym ociepleniu i wpływie tych wszystkich rzeczy na rolnictwo i ludność. Wiele z tego ma związek z badaniem epok lodowcowych. Dzięki tym badaniom poznamy mechanizmy zlodowaceń i będziemy mogli aktywnie korzystać z tej wiedzy, próbując złagodzić niektóre zmiany, które sami wywołujemy. To jeden z głównych wyników i jeden z celów badań nad epokami lodowcowymi.
Oczywiście główną konsekwencją epoki lodowcowej są ogromne pokrywy lodowe. Skąd pochodzi woda? Oczywiście z oceanów. Co dzieje się w epokach lodowcowych? Lodowce tworzą się w wyniku opadów na lądzie. W związku z tym, że woda nie wraca do oceanu, poziom morza opada. Podczas najcięższych zlodowaceń poziom mórz może spaść nawet o ponad sto metrów.
Najwyraźniej zmiany klimatyczne wyrażały się w okresowo postępujących epokach lodowcowych, które miały istotny wpływ na przekształcenia powierzchni lądu pod powierzchnią lodowca, zbiorników wodnych i obiektów biologicznych znajdujących się w strefie oddziaływania lodowca.
Według najnowszych danych naukowych czas trwania er lodowcowych na Ziemi wynosi co najmniej jedną trzecią całego czasu jej ewolucji w ciągu ostatnich 2,5 miliarda lat. A jeśli weźmiemy pod uwagę długie początkowe fazy genezy zlodowacenia i jego stopniową degradację, to epoki zlodowacenia zajmą niemal tyle samo czasu, co ciepłe, bezlodowe warunki. Ostatnia epoka lodowcowa rozpoczęła się prawie milion lat temu w czwartorzędzie i została naznaczona rozległym rozprzestrzenianiem się lodowców - Wielkim Zlodowaceniem Ziemi. Północna część kontynentu północnoamerykańskiego, znaczna część Europy, a być może również Syberia, znajdowała się pod grubą warstwą lodu. W półkula południowa pod lodem, tak jak teraz, znajdował się cały kontynent antarktyczny.
Głównymi przyczynami zlodowaceń są:
przestrzeń;
astronomiczny;
geograficzny.
Grupy Kosmicznej Przyczyny:
zmiana ilości ciepła na Ziemi z powodu przejścia Układu Słonecznego 1 raz/186 milionów lat przez zimne strefy Galaktyki;
zmiana ilości ciepła odbieranego przez Ziemię z powodu spadku aktywności słonecznej.
Astronomiczne grupy przyczyn:
zmiana pozycji biegunów;
nachylenie osi Ziemi do płaszczyzny ekliptyki;
zmiana mimośrodowości orbity Ziemi.
Geologiczne i geograficzne grupy przyczyn:
zmiany klimatu i ilość dwutlenku węgla w atmosferze (wzrost dwutlenku węgla – ocieplenie; spadek – ochłodzenie);
zmiana kierunku prądów oceanicznych i powietrznych;
intensywny proces budowy gór.
Warunki manifestacji zlodowacenia na Ziemi obejmują:
opady śniegu w postaci opadów w niskich temperaturach z ich nagromadzeniem jako materiałem do budowy lodowca;
ujemne temperatury na obszarach, na których nie ma zlodowaceń;
okresy intensywnego wulkanizmu z powodu ogromnej ilości popiołu emitowanego przez wulkany, co prowadzi do gwałtownego zmniejszenia dopływu ciepła (promieni słonecznych) do powierzchnia ziemi i powoduje globalny spadek temperatury o 1,5-2ºС.
Najstarsze zlodowacenie to proterozoik (2300-2000 milionów lat temu) w Afryce Południowej, Ameryce Północnej i Australii Zachodniej. W Kanadzie zdeponowano 12 km skał osadowych, w których wyróżnia się trzy grube warstwy pochodzenia lodowcowego.
Ustalone starożytne zlodowacenia (ryc. 23):
na pograniczu kambru-proterozoiku (około 600 mln lat temu);
późny ordowik (około 400 mln lat temu);
Okresy permu i karbonu (około 300 mln lat temu).
Czas trwania epok lodowcowych wynosi od dziesiątek do setek tysięcy lat.
Ryż. 23. Geochronologiczna skala epok geologicznych i starożytnych zlodowaceń
W okresie maksymalnego rozmieszczenia zlodowacenia czwartorzędowego lodowce pokryły ponad 40 mln km2 - około jednej czwartej całej powierzchni kontynentów. Największym na półkuli północnej był lądolód północnoamerykański, osiągający grubość 3,5 km. Pod pokrywą lodową o grubości do 2,5 km znajdowała się cała północna Europa. Osiągając największy rozwój 250 tysięcy lat temu, czwartorzędowe lodowce półkuli północnej zaczęły się stopniowo kurczyć.
Przed okresem neogenu na całej Ziemi panował jeszcze ciepły klimat – w rejonie wysp Svalbard i Ziemi Franciszka Józefa (według paleobotanicznych znalezisk roślin podzwrotnikowych) istniały wówczas strefy podzwrotnikowe.
Przyczyny ochłodzenia klimatu:
powstawanie pasm górskich (Kordillera, Andy), które izolowały region Arktyki od ciepłych prądów i wiatrów (podnoszenie się gór o 1 km - chłodzenie o 6ºС);
stworzenie zimnego mikroklimatu w rejonie Arktyki;
zaprzestanie dostaw ciepła do regionu Arktyki z ciepłych regionów równikowych.
Pod koniec okresu neogenu połączyły się Ameryka Północna i Południowa, co stworzyło przeszkody dla swobodnego przepływu wód oceanicznych, w wyniku czego:
wody równikowe skierowały prąd na północ;
ciepłe wody Prądu Zatokowego, gwałtownie ochładzające się na wodach północnych, stworzyły efekt pary;
gwałtownie wzrosło opady dużej ilości opadów w postaci deszczu i śniegu;
spadek temperatury o 5-6ºС doprowadził do zlodowacenia rozległych terytoriów (Ameryka Północna, Europa);
rozpoczął się nowy okres zlodowacenia trwający około 300 tys. lat (częstotliwość okresów lodowcowo-interglacjalnych od końca neogenu do antropogenu (4 zlodowacenia) wynosi 100 tys. lat).
Zlodowacenie nie było ciągłe przez cały okres czwartorzędowy. Istnieją dowody geologiczne, paleobotaniczne i inne, że w tym czasie lodowce całkowicie zniknęły co najmniej trzy razy, ustępując miejsca epokom interglacjalnym, kiedy klimat był cieplejszy niż obecny. Jednak te ciepłe epoki zostały zastąpione okresami ochłodzenia i lodowce ponownie się rozprzestrzeniły. Obecnie Ziemia znajduje się u schyłku czwartej ery zlodowacenia czwartorzędu i według prognoz geologicznych nasi potomkowie za kilkaset tysięcy lat ponownie znajdą się w warunkach epoki lodowcowej, a nie ocieplenia.
Inaczej rozwinęło się zlodowacenie czwartorzędowe Antarktydy. Powstał wiele milionów lat przed pojawieniem się lodowców w Ameryce Północnej i Europie. Oprócz warunków klimatycznych ułatwiał to wysoki ląd, który istniał tu od dawna. W przeciwieństwie do starożytnych lądolodów na półkuli północnej, które zniknęły i pojawiły się ponownie, lód Antarktydy niewiele się zmienił pod względem wielkości. Maksymalne zlodowacenie Antarktydy było tylko półtora raza większe niż obecne pod względem objętości i niewiele więcej powierzchni.
Kulminacją ostatniej epoki lodowcowej na Ziemi była 21-17 tys. lat temu (ryc. 24), kiedy to objętość lodu wzrosła do ok. 100 mln km3. Na Antarktydzie ówczesne zlodowacenie objęło cały szelf kontynentalny. Objętość lodu w pokrywie lodowej najwyraźniej osiągnęła 40 milionów km 3, czyli była o około 40% większa niż obecna objętość. Granica paku lodowego przesunęła się na północ o około 10°. Na półkuli północnej 20 tysięcy lat temu uformował się gigantyczny starożytny lądolód panarktyczny, łączący Euroazjatycką, Grenlandię, Laurentian i szereg mniejszych tarcz, a także rozległe pływające szelfy lodowe. Całkowita objętość tarczy przekroczyła 50 mln km3, a poziom Oceanu Światowego spadł o co najmniej 125m.
Degradacja pokrywy panarktycznej rozpoczęła się 17 tysięcy lat temu wraz ze zniszczeniem szelfów lodowych, które były jej częścią. Następnie „morskie” części lądolodu euroazjatyckiego i północnoamerykańskiego, które straciły stabilność, zaczęły się katastrofalnie rozpadać. Rozpad zlodowacenia nastąpił w ciągu zaledwie kilku tysięcy lat (ryc. 25).
Ogromne masy wody spływały wówczas z krawędzi lądolodów, powstały gigantyczne zaporowe jeziora, a ich przełomy były wielokrotnie większe niż współczesne. W naturze dominowały procesy spontaniczne, niezmiernie aktywniejsze niż obecnie. Doprowadziło to do znaczącej odnowy środowiska naturalnego, częściowej zmiany świata zwierząt i roślin oraz początku dominacji człowieka na Ziemi.
Ostatnie cofnięcie się lodowców, które rozpoczęło się ponad 14 tysięcy lat temu, pozostaje w pamięci ludzi. Podobno jest to proces topnienia lodowców i podnoszenia się poziomu wody w oceanie z rozległymi zalewami terytoriów, które Biblia określa jako potop globalny.
12 tysięcy lat temu rozpoczął się holocen - współczesna epoka geologiczna. Temperatura powietrza w umiarkowanych szerokościach geograficznych wzrosła o 6° w porównaniu z zimnym późnym plejstocenem. Zlodowacenie przybrało współczesny wymiar.
W epoce historycznej - około 3 tys. lat - postęp lodowców następował w poszczególnych stuleciach przy niskiej temperaturze powietrza i podwyższonej wilgotności i nazywano je małymi epokami lodowcowymi. Te same warunki rozwinęły się w ostatnich stuleciach ostatniej epoki iw połowie ostatniego tysiąclecia. Około 2,5 tysiąca lat temu rozpoczęło się znaczne ochłodzenie klimatu. Arktyczne wyspy były pokryte lodowcami, w krajach basenu Morza Śródziemnego i Morza Czarnego u progu nowej ery klimat był chłodniejszy i wilgotniejszy niż obecnie. W Alpach w I tysiącleciu p.n.e. mi. lodowce przeniosły się na niższe poziomy, zaśmiecały górskie przełęcze lodem i niszczyły niektóre wysoko położone wioski. Ta epoka jest naznaczona dużym postępem lodowców kaukaskich.
Klimat na przełomie I i II tysiąclecia naszej ery był zupełnie inny. Cieplejsze warunki i brak lodu na morzach północnych umożliwiły żeglarzom z Europy Północnej penetrację dalekiej północy. Od 870 r. rozpoczęła się kolonizacja Islandii, gdzie w tamtych czasach było mniej lodowców niż obecnie.
W X wieku Normanowie pod wodzą Eryka Rudego odkryli południowy kraniec ogromnej wyspy, której brzegi porośnięte były gęstą trawą i wysokimi krzewami, założyli tu pierwszą europejską kolonię, a tę krainę nazwano Grenlandią lub „zielona kraina” (co w żadnym razie nie oznacza teraz surowych ziem współczesnej Grenlandii).
Pod koniec I tysiąclecia lodowce górskie w Alpach, na Kaukazie, w Skandynawii i Islandii również uległy silnemu cofnięciu.
Klimat zaczął się ponownie poważnie zmieniać w XIV wieku. Na Grenlandii zaczęły narastać lodowce, letnie rozmrażanie gleb stawało się coraz krótsze, a pod koniec stulecia wieczna zmarzlina ugruntowała się tutaj. Zwiększyła się pokrywa lodowa mórz północnych, a podejmowane w kolejnych stuleciach próby dotarcia do Grenlandii zwykłą drogą zakończyły się niepowodzeniem.
Od końca XV wieku w wielu krajach górskich i polarnych rozpoczął się postęp lodowców. Po stosunkowo ciepłym XVI wieku nadeszły trudne stulecia, które nazwano małą epoką lodowcową. Na południu Europy często powtarzały się srogie i długie zimy, w 1621 i 1669 r. zamarzł Bosfor, aw 1709 r. wzdłuż wybrzeży zamarł Morze Adriatyckie.
W 
Mniej więcej w drugiej połowie XIX wieku zakończyła się mała epoka lodowcowa i rozpoczęła się stosunkowo ciepła era, która trwa do dziś.
Ryż. 24. Granice ostatniego zlodowacenia
Ryż. 25. Schemat powstawania i topnienia lodowca (wzdłuż profilu Ocean Arktyczny – Półwysep Kolski – Platforma Rosyjska)
