Ледниковый период что это история
Криокамера для целой планеты: зачем происходят ледниковые периоды и когда следующий
За последний миллион лет ледниковый период на Земле наступал примерно каждые 100 000 лет. Этот цикл существует на самом деле, и разные группы ученых в разное время пытались найти причину его существования. Рассказываем, что известно об этом необычном климатическом явлении.
Читайте «Хайтек» в
Ледниковые эры в истории Земли
Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли.
Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).
В истории Земли известны следующие ледниковые эры:
Причины оледенений
В науке существуют различные теории о причинах оледенений:
Последняя ледниковая эра
Кайнозойская ледниковая эра (30–20 млн лет назад — настоящее время) — последняя на данный момент ледниковая эра. Предполагается, что она может являться следствием похолодания, вызванного образованием пролива Дрейка примерно 37 млн лет.
Настоящий геологический период — голоцен, начавшийся ≈ 12 000 лет назад, характеризуется как относительно теплый промежуток после плейстоценового ледникового периода, часто квалифицируемый как межледниковье.
В течение этого последнего ледникового периода наблюдались чередующиеся эпизоды наступления и отступления ледников. Максимум последнего оледенения был примерно 22 000 лет назад.
Малый ледниковый период в России
В России малый ледниковый период ознаменовался в частности исключительно холодным летом в 1601, 1602 и 1603 годах, когда морозы ударяли в июле-августе, а снег ложился в начале осени.
Необычные холода повлекли за собой неурожай и голод, а как следствие, по мнению некоторых исследователей, стали одной из предпосылок к началу Смутного времени. Зима 1656 года была столь суровой, что в вошедшей в южные районы Русского царства польской армии от морозов погибло две тысячи человек и тысяча лошадей.
В Нижнем Поволжье в зиму 1778 года птицы замерзали в полете и падали мертвыми. В ходе русско-шведской войны 1808–1809 годов русские войска по льду преодолели Балтийское море.
Еще более холодным был малый ледниковый период в Сибири. В 1740–1741 годах экспедиция В. Беринга фиксировала сильные морозы на Камчатке и на Командорских островах.
Как повлиял на Землю последний ледниковый период
В середине мая вышел доклад Океанографического института Вудс-Хоул, гпосвященный последнему ледниковому периоду на Земле. Ученые пришли к выводу, что поверхность нашей планеты во время последнего ледникового периода охлаждалась на 6 градусов по Цельсию.
Анализ был основан на изучении благородных газов, которые растворены в подземных водах. Оказалось, что температура поверхности суши в средних и низких широтах охлаждалась в те времена почти на 6 градусов по Цельсию.
При этом специалисты подчеркнули, что их данные температуры намного ниже тех, что другие специалисты предоставляли ранее. Реальное значение работы заключается в том, что предыдущие исследования сильно недооценили охлаждение в последний ледниковый период, что привело к низким оценкам чувствительности климата Земли к парниковым газам.
Средняя температура на Земле в ледниковый период составила примерно 7,8 градусов по Цельсию, что всего на 6 градусов ниже, чем средняя температура на планете сегодня.
Когда следующий ледниковый период?
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что на Земле наступит глобальный ледниковый период, когда уровень солнечного излучения, который получает планета, быстро поменяется в течение геологически короткого периода времени. Количество солнечного излучения не должно опускаться до определенной пороговой точки.
Результаты исследования предполагают: независимо от того, что вызвало ледниковые периоды на Земле, наиболее вероятно, были вовлечены процессы, уменьшающие количество солнечной радиации, выходящей на поверхность планеты. К примеру, извержения вулканов или биологически индуцированное образование облаков, которые могли значительно заблокировать солнечные лучи.
Глобальные ледниковые периоды на Земле носят временный характер из-за углеродного цикла планеты. Когда планета не покрыта льдом, уровни углекислого газа в атмосфере в некоторой степени контролируются выветриванием горных пород и минералов.
Когда планета покрыта льдом, выветривание значительно уменьшается, так что углекислый газ накапливается в атмосфере, создавая парниковый эффект, который в конечном итоге приводит к оттаиванию планеты.
Почему ледниковый период на Земле случается каждые 100 тысяч лет?
За последний миллион лет ледниковый период на Земле наступал примерно каждые 100000 лет. Этот цикл существует на самом деле, и разные группы ученых в разное время пытались найти причину его существования. Правда, превалирующей точки зрения по этому вопросу пока нет.
Более миллиона лет назад цикл был другим. Ледниковый период сменялся потеплением климата примерно раз в 40 тыс. лет. Но затем периодичность наступления ледников сменилась с 40 тыс. лет до 100 тыс. Почему так случилось?
Эксперты из Кардиффского университета предложили собственное объяснение этому изменению. Результаты работы ученых были опубликованы в авторитетном издании Geology. По мнению специалистов, основная причина смены периодичности наступления ледниковых периодов — это океаны, вернее, их способность поглощать углекислый газ из атмосферы.
Изучая отложения, составляющие дно океанов, команда обнаружила, что концентрация СО2 изменяется от слоя к слою отложений как раз с периодом в 100 тыс. лет. Вполне вероятно, говорят ученые, что излишки углекислого газа были извлечены из атмосферы поверхностью океана с дальнейшим связыванием этого газа. В результате среднегодовая температура постепенно понижается, и наступает очередной ледниковый период. И так получилось, что продолжительность ледникового периода более миллиона лет назад увеличилась, а цикл «тепло-холод» стал более длительным.
«Вероятно, океаны поглощают и выделяют углекислый газ, и когда льдов становится больше, океаны поглощают больше углекислого газа из атмосферы, делая планету холоднее. Когда льдов мало, океаны выделяют углекислый газ, так что климат становится теплее», — говорит профессор Кэрри Лиар (Carrie Lear). «Изучая концентрацию углекислого газа в останках крошечных существ (здесь имеются в виду осадочные породы, — прим.ред.), мы узнали о том, что в периоды, когда площадь ледников увеличивалась, океаны поглощали больше углекислого газа, так что можно предположить, что в атмосфере его становится меньше».
Морские водоросли, как утверждают специалисты, играли основную роль в поглощении CO2, поскольку углекислый газ является важнейшим компонентом процесса фотосинтеза.
Углекислый газ попадает из океана в атмосферу в результате апвеллинга. Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём — это процесс, при котором глубинные воды океана поднимаются к поверхности. Наиболее часто наблюдается у западных границ материков, где перемещает более холодные, богатые биогенами воды с глубин океана к поверхности, замещая более тёплые, бедные биогенами поверхностные воды. Также может встречаться практически в любом районе мирового океана.
Слой льда на поверхности воды предотвращает попадание углекислого газа в атмосферу, так что, если замерзает значительная часть океана, это продлевает продолжительность ледникового периода. «Если мы считаем, что океаны выделяют и поглощают углекислый газ, то мы должны понимать, что большое количество льда предотвращают этот процесс. Это как крышка на поверхности океана», — говорит профессор Лиар.
При увеличении площади ледников на поверхности льда не только снижается концентрация «согревающего» CO2, но и увеличивается альбедо тех регионов, которые покрыты льдом. В результате планета получает меньше энергии, а значит, еще быстрее охлаждается.
Сейчас на Земле межледниковый, тёплый период. Последний ледниковый период закончился около 11000 лет назад. С тех пор среднегодовая температура и уровень моря постоянно повышаются, а количество льда на поверхности воды океанов снижается. В результате, как считают ученые, в атмосферу поступает большое количество CO2. Плюс ко всему, углекислый газ производит и человек, причем в огромных количествах.
Все это привело к тому, что в сентябре концентрация углекислого газа в атмосфере Земли повысилась до 400 частей на миллион. Этот показатель увеличился с 280 до 400 частей на миллион всего за 200 лет развития промышленности. Скорее всего, СО2 в атмосфере в обозримом будущем не станет меньше. Все это должно повлечь за собой увеличение среднегодовой температуры на Земле примерено на +5°C в ближайшую тысячу лет.
Специалисты кафедры изучения климата в Потсдамской обсерватории недавно построили модель земного климата с учетом глобального цикла углерода. Как показала модель, даже при минимальных показателях выброса углекислого газа в атмосферу ледниковый щит Северного полушария не сможет увеличиваться. Это означает, что наступление следующего ледникового периода может сдвинуться вперед минимум на 50-100 тысяч лет. Так что впереди нас ждет очередное изменение цикла «ледники-потепление», на этот раз за это отвечает человек.
Что такое ледниковый период и когда он начнется
Сейчас многие говорят о глобальном потеплении при любом удобном случае. Одни жалуются: “Вот жара в июне — это все глобальное потепление”. Другие им противоречат: “Ну и мороз в феврале, а еще говорят о глобальном потеплении”. Эти словосочетания в том или ином виде вспоминают многие и очень часто. Все это из-за того, что именно оно является следствием масштабного воздействия человека на атмосферу. Глобальное потепление является частью постоянных изменений в природе. Оно сменяется ледниковым периодом и возвращается обратно. Человек тоже оказывает свое влияние на эти процессы, но оно не такое сильное. Вообще, все намного сложнее чем многие думают. Человек не может за сотню лет активной деятельности “сломать” планету. Но что же тогда происходит?
Так может быть не только в северных городах, но и в средней полосе.
Что такое ледниковый период
Прежде всего стоит понимать, что ледниковый период это не мультфильм про мамонта и его друзей. Это полноценное природное явление, которое длится сотнями тысяч лет. Ледниковый период периодически повторяется и серьезно влияет не только на животных, но даже на ландшафт нашей планеты.
Ледниковый период (науч. оледенение) — периодически повторяющийся этап геологической истории Земли (продолжительностью в несколько миллионов лет), во время которого наблюдается общее относительное похолодание климата и возникают значительные разрастания материковых ледниковых покровов.
Самыми известными жертвами ледникового периода считаются динозавры, особенно самые мелкие. На днях Рамис Ганиев уже писал о них. Вы даже не представляете себе насколько мелкими они были. При таком размере неудивительно, что они вымирали. Ученые до сих пор спорят о том, что их погубило, но именно эта версия считается самой главной.
Вымершие животные были наименее приспособлены к условиям изменения климата. Хотя даже более мелкие представители живых организмов пережили его и живут с нами до сих пор. Среди них есть настоящий современник древних монстров.
Ледниковый период и глобальное потепление
Ледниковые периоды периодически сменяются этапами глобального потепления. Когда эти этапы наступают, на Земле почти нет льда. Лед можно найти только на полюсах и на вершинах больших гор.
Когда ледниковые периоды наступали, они захватывали территории, на которых сейчас находится Канада, север США, Германия, Великобритания, Польша, Белорусия, а также большая часть России. Были и более близкие к экватору территории, покрытые льдом. Например, скалистые горы в Северной Америке.
Когда-то в этих горах был настоящий ледниковый период. Хотя, и сейчас тут лежит снег почти круглый год.
В южном полушарии так много льда не было. Связано это, в первую очередь, с тем, что площадь континентов там меньше. Тем не менее, Анды были покрыты льдом.
Океаны вблизи полюсов не были полностью покрыты толстым слоем льда. Его было больше, чем сейчас, но разница была не такой существенной, как многим кажется. Кроме этого, количество льда в океане было сезонным. В летние месяцы, как и в наше время, даже в Северном ледовитом океане были большие пространства свободные ото льда.
Ледниковые периоды оказывали серьезное воздействие на нашу планету. Конечно, они не двигали материки и не меняли береговую линию, но учитывая их постоянное воздействие, оно накапливалось и было достаточно существенным. Ландшафт менялся не только после землетрясений, падения метеоритов и сдвига тектонических плит, но и от миллионов тонн льда, которые давили на него.
Когда ученые узнали о ледниковых периодах
Первые разговоры о том, что на Земле были ледниковые периоды, появилась в середине XIX века. Одним из тех, кот открыл это явление, был Луи Агассис. Он был швейцарским геологом и изучал альпийские ледники. В ходе своих исследований он пришел к выводу, что когда-то давно количество льда в этих горах было существенно больше, чем в его время.
Благодаря этому человеку мы знали о то, что были ледниковые периоды. Луи Агассис. Годы жизни — 1807-1873.
Примерно в одно время с ним об этом задумался другой швейцарец — Жан де Шарпантье. То, что они были именно из этой страны не простое совпадение. Через территорию их страны проходит этот горный массив.
Первым серьезным научным трудом по этой тематике можно считать книгу Агассиса. Она вышла в 1840 году и в ней он подробно рассказал о своей теории ледникового периода. Четыре года спустя он выпустил еще одну книгу, в которой поделился своими новыми наработки и развил первоначальную идею. До выхода этих книг он публиковал только статьи. Например, в 1937 году вышла его первая статья, названная “Теория ледников”. В ней он впервые затронул вопрос больших ледников. Многие восприняли его труды скептически, но со временем приняли их. Особенно, когда начали появляться новые доказательства его заключений.
Со временем это неминуемо привело к конфликту научного и религиозного сообщества. Такие конфликты часто возникали после серьезных открытий. В итоге ледниковый период попробовали соотнести со Всемирным потопом, но получилось плохо. Назвать одно доказательством другого не получилось и конфликты продолжились.
Многие пытались связать Всемирный потоп и ледниковый период, но не получилось.
Несмотря на всю привлекательность изучения ледниковых периодов, им не уделяли должного внимания. Только в начале XX века, когда их следы были обнаружены по всему миру, изучение стало действительно массовым. Позже это изучение вылилось в отдельное течение в науке. С тех пор многие исследователи полностью посвящают себя изучению ледникового периода.
Исследование ледникового периода
Многие не верят, что можно доказать наличие льда в каком-то месте если он уже растаял. Особенно, если растаял он десятки тысяч лет назад. Те, кто не верит ошибаются. В первую очередь, из-за того, что ледяной покров оставляет после себя ярко выраженные следы в виде диамиктона.
Эти и другие отложения формируются ледниковыми озерами и самими ледниками, которые могут как нарастать в разные стороны, так и сползать в море. Сползая, ледники уносят с собой часть горной породы. Лед легче воды и поэтому может плавать. Когда он плавает он постепенно тает и сбрасывает собранную породу. По этим “сбросам” можно понять, где был этот лед и как он оказался в новом для него месте.
Те породы, которые не попали в океан, но переместились по суше, тоже могут помочь в исследовании ледникового периода. Также в исследованиях могут помочь и отложения на дне горных озер, многие из которых сформировались именно во времена ледникового периода.
Эта красота могла сформироваться во время ледникового периода.
Как начинаются ледниковые периоды
Теорий того, почему начинаются ледниковые периоды, много, но одна из них имеет больше сторонников, чем остальные. Она связывает глобальные климатические изменения с местными изменениями ландшафта.
Если верить мрачным прогнозам, то из-за изменений климата нам осталось совсем недолго спокойно жить на нашей планете. Вот несколько доказательств этого.
Наша планета нагревается Солнцем очень неравномерно из-за того, что имеет форму шара, а не диска, как утверждают многие (Николай Хижняк приводил доказательства этого). В результате этого возникает разница температур в разных частях планеты. Из-за этого воздушные и водные массы начинают перемещаться между экватором и плюсами.
Если бы на Земле не было материков, как рассказывала Дарья Елецкая в своей статье, это происходило бы очень легко. С появлением материков, циркуляция воздуха и воды была нарушена. Например, одной из причин начала ледниковых периодов называют формирование Гималаев, которые замедлили перемещение воздушных масс от экватора к северному полюсу.
Другой ледниковый период начался после “зарастания” Панамского перешейка между Северной и Южной Америкой. В результате этого нарушилось перемещение воды между Тихим и Атлантическим океанами.
В итоге, между экватором и полюсами, особенно северным накапливается разница температур. Из-за нарастания льда, эта разница становится еще больше. Лед мешает прогреваться полюсам. В итоге это запускает долгий процесс изменения климата.
Как заканчиваются ледниковые периоды
Каким бы лютым не был ледниковый период, рано или поздно он сменится теплым временем. Его еще называют межледниковым периодом. Основной причиной такого перехода называют изменение орбиты и траектории Земли вокруг Солнца. Эти изменения не кажутся существенными, но их хватает для изменения баланса тепла на планете.
Обычно ледниковые периоды длятся до ста тысяч лет, после чего за несколько тысяч лет переходят к межледниковым. Сейчас мы как раз живем в такой период. Его особенностями являются относительно равная температура на всей Земле, относительно небольшое количеством снега и льда и высокий уровень мирового океана.
Признайтесь честно, если при словах «ледниковый период» вспоминаете эту белку.
Во время ледникового периода условия жизни на Земле становятся невыносимыми. Например, на широте Москвы, Берлина, Токио и Нью-Йорка в зимний период жизнь невозможна из-за очень суровых условий. В летний период условия помягче, и в них даже можно жить, но они все равно намного хуже тех, к которым мы привыкли.
Влияние ледникового периода на флору и фауну
Ледниковые периоды приводят к падению уровня мирового океана. Так происходит из-за того, что вся вода собирается на суше в виде льда, существенно меняя ландшафт планеты. Уровень моря может падать на сто и более метров. Учитывая, что некоторые проливы, например, Берингов имеют существенно меньшую глубину, этого достаточно для того, чтобы соединить между собой целые континенты.
Например, объединение Евразии и Северной Америки (через Берингов пролив), могло стать причиной появления цивилизации Майя. По одной из версий Майя являются потомками азиатских племен, которые постепенно переселились на другой континент. Кстати, недавно я писал статью, в которой привел примеры, того, что Майя были менее дружелюбными, чем считалось ранее.
Также перемещаться могут и целые системы растений. Они разрастаются по временно осушенным территориям и переходят на новые острова, полуострова и континенты, к которым они “приросли” морским дном.
Позже эта “калитка” захлопывается и уровень воды поднимается, но за несколько десятков тысяч лет колонии растений и животных уже находятся на новых землях. Так происходит глобальное перемещение живых организмов и растений по планете.
Некоторые виды наоборот умирают, как, например, динозавры или растения, которые росли только в северных регионах. В итоге ледниковые периоды оказывают очень большое влияние не только на ландшафт планеты, но и на ее обитателей.
Последний на данный момент ледниковый период называется кайнозой. Он считается временем зарождения человека разумного. В кайнозой вымерло большое количество видов животных и жизнь на Земле претерпела своего рода перезагрузку. В результате этой перезагрузки появились организмы, способные переносить сложные условия среды. В процессе эволюции на первое место вышла способность адаптироваться, которая важна и сейчас.
Последняя ледниковая эпоха и максимум последнего оледенения
Последняя эпоха оледенения началась около 110 тысяч лет назад и закончилась примерно 12 тысяч лет назад. В это время площадь ледяного покрова постоянно менялась то в большую, то в меньшую сторону, но своего пика достигла в период 27-19 тысяч лет назад. В этот период на Земле были самые сложные условия. Особенно в районе нынешней Франции и Германии.
В этот период средняя температура на планете была на 6 градусов Цельсия ниже, чем сейчас. Уровень мирового океана был ниже на 135-150 метров, а толщина ледяного покрова на суше достигала 3-4 километров. Влажность на планете тоже была очень низкой. Это привело к уменьшению количества лесов и даже опустыниванию южной части Австралии. Хотя такие процессы наблюдается и сейчас.
Дополнительной неприятностью для выживших после ледникового периода животных стало падение метеорита в Мексиканском заливе. В феврале 2012 года Национальная академия наук США, опубликовав доклад, окончательно подтверждающий этот факт.
Можно ли отсрочить ледниковый период
Прошлый ледниковый период продлился около 100 тысяч лет. Межледниковый до этого длился около 125 тысяч лет. Такие цифры не дают возможность точно спрогнозировать дату начала следующего ледникового периода. Одно ясно точно — он будет! Но скорее всего, это будет относительно нескоро и пока закупаться гречкой не стоит.
Было время, когда Земля была покрыта льдом чуть ли не полностью.
С учетом развития современного общества, мы даже немного тормозим наступление нового ледникового периода тем, что усердно прогреваем зоны рядом с полюсами. Тем самым мы немного компенсируем неоднородность температуры на Земле. А еще мы строим каналы, которые изменяют баланс водного обмена между океанами. Конечно, этого недостаточно для полной отмены нового похолодания, но небольшую отсрочку мы даем себе сами.
Есть и то, что неподвластно нашей воле. Например, движения тектонических плит. Они в любой момент могут переместиться и это окажет на климат дополнительное влияние. С другой стороны это будет уже глобальной катастрофой и изменения климата будут волновать нас меньше всего. Другие катастрофы, например, падение метеорита, извержение супер-вулкана или атомная война, тоже могут изменить климат на нашей планете. В каждом из этих случаев в атмосферу выбросится много пыли и пепла, которые перекроют доступ солнечных лучей. За несколько лет это сможет сильно изменить распределение тепла на планете.
Если вы еще не подписаны на наш новостной канал в Telegram, самое время подписаться. Там очень много всего интересного, в том числе о ледниковых периодах и глобальном потеплении.
В завершение можно сказать, что несмотря на все наши технологии и умение строить отличные дома, нам будет очень сложно пережить ледниковый период, если он вдруг резко наступит. Из-за постоянного изменения толщины ледяного покрова, мы не сможем построить ничего нового. А существующие города будут разрушены километровыми массами льда, которые при этом будут перемещаться и просто сметут все, что ближе к полюсам.
Выжить в более теплых районах будет можно, но на Земле слишком много людей, чтобы сделать это с комфортом. В итоге жизнь превратится в выживание. Мрачный прогноз! Но бояться этого не стоит, ведь вероятность его наступления “одним днем” ничтожно мала. Так что пока живем.