Interessante fakta om istiden. Istid på Jorden Hvorfor var der en istid?

Konsekvenser af opvarmning

Sidst istid førte til fremkomsten ulden mammut og en enorm stigning i arealet af gletschere. Men det var kun en af ​​mange, der afkølede Jorden gennem dens 4,5 milliarder års historie.

Så hvor ofte oplever planeten istider, og hvornår skal vi forvente den næste?

Store perioder med istid i planetens historie

Svaret på det første spørgsmål afhænger af, om du taler om store istider eller små, der opstår i disse lange perioder. Gennem historien har Jorden oplevet fem store perioder med istid, hvoraf nogle varede i hundreder af millioner af år. Faktisk oplever Jorden allerede nu en stor periode med istid, og det forklarer, hvorfor den har polære iskapper.

De fem vigtigste istider er Huronian (2,4-2,1 milliarder år siden), den kryogeniske istid (720-635 millioner år siden), Andes-Sahara-glaciationen (for 450-420 millioner år siden) og den sene palæozoiske istid (335). -260 millioner år siden) og kvartær (2,7 millioner år siden til nutiden).

Disse store perioder med istid kan veksle mellem mindre istider og varme perioder (mellemistider). I begyndelsen af ​​den kvartære istid (2,7-1 million år siden) fandt disse kolde istider sted hvert 41. tusinde år. Men i de sidste 800 tusind år har betydelige istider forekommet sjældnere - cirka hvert 100. tusinde år.

Hvordan fungerer 100.000 års cyklussen?

Indlandsisen vokser i omkring 90 tusind år og begynder derefter at smelte i løbet af den 10 tusind år lange varme periode. Derefter gentages processen.

I betragtning af at den sidste istid sluttede for omkring 11.700 år siden, er det måske på tide, at endnu en istid begynder?

Forskere mener, at vi burde opleve endnu en istid lige nu. Der er dog to faktorer forbundet med jordens kredsløb, som påvirker dannelsen af ​​varme og kolde perioder. Også i betragtning af hvor meget kuldioxid vi slipper ud i atmosfæren, vil den næste istid ikke starte før om mindst 100.000 år.

Hvad forårsager en istid?

Hypotesen fremsat af den serbiske astronom Milutin Milanković forklarer, hvorfor cyklusser af glaciale og mellemistider eksisterer på Jorden.

Når en planet kredser om Solen, påvirkes mængden af ​​lys, den modtager fra den, af tre faktorer: dens hældning (som varierer fra 24,5 til 22,1 grader på en 41.000-årig cyklus), dens excentricitet (ændringen i formen af ​​dens kredsløb). rundt om Solen, som svinger fra en nær cirkel til en oval form) og dens slingre (en hel slingre forekommer hvert 19.-23.000 år).

I 1976 fremlagde et skelsættende papir i tidsskriftet Science beviser for, at disse tre orbitale parametre forklarede planetens glaciale cyklusser.

Milankovitchs teori er, at kredsløbscyklusser er forudsigelige og meget konsistente i planetens historie. Hvis Jorden oplever en istid, vil den være dækket af mere eller mindre is, afhængig af disse kredsløbscyklusser. Men hvis Jorden er for varm, sker der ingen forandring, i hvert fald hvad angår stigende mængder af is.

Hvad kan påvirke opvarmningen af ​​planeten?

Den første gas, der kommer til at tænke på, er kuldioxid. I løbet af de sidste 800 tusind år har kuldioxidniveauerne varieret fra 170 til 280 ppm (hvilket betyder, at ud af 1 million luftmolekyler er 280 kuldioxidmolekyler). En tilsyneladende ubetydelig forskel på 100 ppm resulterer i glaciale og mellemistider. Men kuldioxidniveauerne er betydeligt højere i dag end i tidligere perioder med udsving. I maj 2016 nåede kuldioxidniveauerne over Antarktis 400 ppm.

Jorden er blevet varmet så meget op før. For eksempel i dinosaurernes tid var lufttemperaturen endnu højere, end den er nu. Men problemet er, at i moderne verden den vokser i rekordfart, fordi vi har frigivet for meget kuldioxid til atmosfæren på kort tid. I betragtning af, at emissionsraten ikke er faldende til dato, kan vi desuden konkludere, at situationen sandsynligvis ikke vil ændre sig i den nærmeste fremtid.

Konsekvenser af opvarmning

Opvarmningen forårsaget af denne kuldioxid vil have store konsekvenser, fordi selv en lille stigning gennemsnitstemperatur Jorden kan føre til drastiske ændringer. For eksempel var Jorden i gennemsnit kun 5 grader celsius koldere under den sidste istid, end den er i dag, men dette førte til en betydelig ændring i regionale temperaturer, forsvinden af ​​enorme dele af flora og fauna og fremkomsten af ​​nye arter .

Hvis den globale opvarmning får alle Grønlands og Antarktis iskapper til at smelte, vil havniveauet stige med 60 meter i forhold til nutidens niveau.

Hvad forårsager store istider?

De faktorer, der forårsagede lange perioder med istid, såsom kvartærtiden, er ikke så godt forstået af videnskabsmænd. Men en idé er, at et massivt fald i kuldioxidniveauet kan føre til koldere temperaturer.

For eksempel, ifølge hævnings- og forvitringshypotesen, når pladetektonikken får bjergkæder til at vokse, opstår der nye blottede sten på overfladen. Den forvitrer let og går i opløsning, når den ender i havene. Marine organismer bruge disse sten til at skabe deres skaller. Over tid tager sten og skaller kuldioxid fra atmosfæren, og dets niveau falder betydeligt, hvilket fører til en periode med istid.

Netop på tidspunktet for den kraftige udvikling af alle former for liv på vores planet, begynder den mystiske istid med sine nye temperaturudsving. Vi har allerede talt om årsagerne til udseendet af denne istid tidligere.

Ligesom årstidernes skiften førte til udvælgelsen af ​​mere perfekte, mere tilpasningsdygtige dyr og skabte forskellige racer af pattedyr, således skiller mennesket sig nu, i denne istid ud fra pattedyrene, i en endnu mere smertefuld kamp med de fremrykkende gletsjere end kæmper med de skiftende årstider, der spænder over årtusinder. Her var det ikke nok blot at tilpasse sig ved at ændre kroppen markant. Det, der skulle til, var et sind, der kunne vende naturen selv til sin fordel og erobre den.

Vi har endelig nået det højeste stadie af livsudvikling: . Han tog Jorden i besiddelse, og hans sind, der udviklede sig længere og længere, lærte at omfavne hele universet. Med menneskets fremkomst begyndte en helt ny skabelsesæra virkelig. Vi står stadig på et af dets lavere stadier, vi er de enkleste blandt skabninger, der er begavet med fornuft, og dominerer naturens kræfter. Begyndelsen på vejen til ukendte majestætiske mål er kommet!

Der har været mindst fire store istider, som igen bryder op i mindre bølger af temperaturudsving. Mellem istiderne lå varmere perioder; så var de fugtige dale takket være smeltende gletsjere dækket af frodig engvegetation. Derfor var det i disse mellemistider, at planteædere kunne udvikle sig særligt godt.

I aflejringerne fra den kvartære æra, som lukker istiderne, og i aflejringerne fra den deluviske æra, som fulgte efter klodens sidste almindelige istid, og hvis direkte fortsættelse er vores tid, støder vi på enorme pachydermer, nemlig mastodont-mammutten, de forstenede rester af, som vi stadig har. Nu finder vi den ofte på Sibiriens tundra. Selv med denne gigantiske, vovede primitive mand at blive involveret i en kamp, ​​og til sidst kom han sejrrig ud.

Mastodont (restaureret) fra den deluviske æra.

Vi vender ufrivilligt vores tanker tilbage til verdens fremkomst, hvis vi ser på blomstringen af ​​den smukke gave fra kaotiske mørke primitive forhold. Det faktum, at vi i anden halvdel af vores forskning hele tiden kun forblev på vores lille jord, forklares med, at vi kun kender alle disse forskellige udviklingsstadier på den. Men under hensyntagen til ensartetheden af ​​det stof, der danner verden, som vi etablerede tidligere, og universaliteten af ​​de naturkræfter, der styrer materien, vil vi komme til fuldstændig konsistens af alle hovedtræk ved verdens dannelse, som vi kan observere på himlen.

Vi er ikke i tvivl om, at der i det fjerne univers må være flere millioner verdener, der ligner vores Jord, selvom vi ikke har nogen nøjagtig information om dem. Tværtimod er det blandt Jordens slægtninge, vores andre planeter solsystemet, som vi bedre kan udforske på grund af deres større nærhed til os, er der karakteristiske forskelle fra vores Jord, som for eksempel søstre i meget forskellige aldre. Derfor bør vi ikke blive overrasket, hvis det er på dem, vi ikke støder på spor af liv, der ligner livet på vores Jord. Også Mars med sine kanaler forbliver et mysterium for os.

Hvis vi ser op på himlen, der er overstrøet med millioner af sole, så kan vi være sikre på, at vi vil møde blikket fra levende væsener, der ser på vores dagslys, ligesom vi ser på deres sol. Måske er vi ikke så langt fra det tidspunkt, hvor en person, efter at have mestret alle naturens kræfter, vil være i stand til at trænge ind i disse dybder af universet og sende et signal ud over vores klodes grænser til levende væsener placeret på et andet himmellegeme - og få svar fra dem.

Ligesom livet, i det mindste ellers ikke kan forestille os det, kom til os fra universet og spredte sig over Jorden, begyndende med det enkleste, således vil mennesket til sidst udvide den snævre horisont, der omfavner hans jordiske verden, og vil kommunikere med andre verdener af universet, hvorfra disse primære elementer i livet på vores planet kom. Universet tilhører mennesket, dets sind, dets viden, dets magt.

Men uanset hvor højt vores fantasi løfter os, vil vi en dag falde ned igen. Verdensernes udviklingscyklus består af opgang og fald.

Istid på jorden

Efter frygtelige regnskyl, som en oversvømmelse, blev det fugtigt og koldt. Fra de høje bjerge gled gletschere lavere og lavere ned i dalene, fordi Solen ikke længere kunne smelte snemasserne, der konstant faldt fra oven. Som følge heraf var de steder, hvor temperaturen tidligere i løbet af sommeren stadig var over nul, også dækket af is i lang tid. Vi ser nu noget lignende i Alperne, hvor enkelte "tunger" af gletsjere sænker sig væsentligt under grænsen for evig sne. Efterhånden blev de fleste af sletterne ved foden af ​​bjergene også dækket af stadigt stigende indlandsis. En generel istid er ankommet, spor som vi faktisk kan observere overalt på alt. globus.

Vi må anerkende verdensrejsende Hans Meyer fra Leipzigs store fortjeneste for de beviser, han fandt på, at både på Kilimanjaro og på Cordillera Sydamerika, selv i tropiske områder - overalt faldt gletsjere på det tidspunkt meget lavere end i dag. Forbindelsen skitseret her mellem den ekstraordinære vulkanske aktivitet og begyndelsen af ​​istiden blev først foreslået af Sarazen-brødrene i Basel. Hvordan skete dette?

Efter grundige undersøgelser kan følgende besvares på dette spørgsmål. Hele kæden af ​​Andesbjergene blev dannet samtidigt i geologiske perioder, som naturligvis beløber sig til hundredtusinder og millioner af år, og dens vulkaner var resultatet af denne mest enorme bjergbygningsproces på Jorden. På dette tidspunkt herskede omtrent tropiske temperaturer over næsten hele Jorden, som dog meget kort efter skulle afløses af en kraftig generel afkøling.

Penck fandt ud af, at der var mindst fire store istider, med varmere perioder imellem. Men det ser ud til, at disse store istider er opdelt i et endnu større antal mindre tidsperioder, hvori mere ubetydelige universelle begivenheder fandt sted. temperaturudsving. Herfra kan du se, hvilke turbulente tider Jorden gik igennem, og hvilken konstant omrøring lufthavet var i på det tidspunkt.

Hvor længe denne tid varede, kan kun oplyses meget omtrentligt. Det er beregnet, at begyndelsen af ​​denne istid kan dateres tilbage for cirka en halv million år siden. Siden den sidste "lille istid" er der kun gået 10 til 20 tusind år, og vi lever nu sandsynligvis kun i en af ​​de "mellemistider", der fandt sted før den sidste generelle istid.

Gennem alle disse istider er der spor primitivt menneske, udvikler sig fra et dyr. Fortællinger om syndfloden, som er kommet til os fra primitiv tid, kan være i forbindelse med de hændelser, der er beskrevet ovenfor. Den persiske legende peger næsten helt sikkert på vulkanske fænomener, der gik forud for begyndelsen af ​​den store oversvømmelse.

Denne persiske fortælling beskriver den store oversvømmelse som følger: "En stor ilddrage rejste sig fra syd. Alt blev ødelagt af ham. Dag blev til nat. Stjernerne er forsvundet. Stjernekredsen var dækket af en enorm hale; kun Solen og Månen kunne ses på himlen. Kogende vand faldt til jorden og brændte træerne til rødderne. Blandt de hyppige lyn faldt regndråber på størrelse med et menneskehoved. Vand dækkede Jorden højere end en mands højde. Endelig, efter at dragens kamp varede 90 dage og 90 nætter, blev Jordens fjende ødelagt. En frygtelig storm opstod, vandet trak sig tilbage, og dragen sank ned i jordens dyb."

Denne drage var ifølge den berømte wienergeolog Suess intet andet end en kraftig vulkan, hvis flammende udbrud spredte sig over himlen som lang hale. Alle andre fænomener beskrevet i legenden er fuldt ud i overensstemmelse med fænomenerne observeret efter et stærkt vulkanudbrud.

Således viste vi på den ene side, at efter spaltningen og kollapset af en enorm blok på størrelse med et kontinent, skulle der være dannet en række vulkaner, hvis udbrud blev fulgt af oversvømmelser og istider. På den anden side har vi for vores øjne en række vulkaner i Andesbjergene, beliggende langs en enorm klippe ved Stillehavskysten, og vi har også bevist, at kort efter disse vulkaners fremkomst begyndte istiden. Fortællinger om oversvømmelsen fuldender yderligere billedet af denne turbulente periode i udviklingen af ​​vores planet. Under udbruddet af Krakatoa observerede vi i lille skala, men meget detaljeret, konsekvenserne af vulkanens dyk ned i havets dyb.

Når vi tager alt ovenstående i betragtning, er det usandsynligt, at vi tvivler på, at forholdet mellem disse fænomener faktisk var sådan, som vi antog. Således er hele Stillehavet faktisk opstået som et resultat af adskillelsen og svigtet af dets nuværende bund, som før det var et enormt kontinent. Var dette "verdens ende", som det normalt forstås? Hvis faldet skete pludseligt, så var det sandsynligvis den mest forfærdelige og mest kolossale katastrofe, som Jorden nogensinde har set, siden organisk liv dukkede op på den.

Dette spørgsmål er nu selvfølgelig svært at besvare. Men alligevel kan vi sige følgende. Hvis der var et sammenbrud på kysten Stillehavet blev gennemført gradvist, derefter de frygtelige vulkanudbrud, som i slutningen af ​​den "tertiære æra" fandt sted langs hele kæden af ​​Andesbjergene og meget svage konsekvenser af hvilke der stadig observeres der.

Hvis kystregionen sank der så langsomt, at det tog århundreder at opdage denne nedsynkning, som vi stadig observerer i dag ved nogle havkyster, så ville alle massebevægelser i Jordens indre forekomme meget langsomt og ville kun forekomme lejlighedsvis vulkansk udbrud.

Under alle omstændigheder ser vi, at der er modvirkninger til disse kræfter, som frembringer forskydninger i jordskorpen, ellers kunne de pludselige rystelser af jordskælv ikke finde sted. Men vi måtte også erkende, at spændingerne som følge af disse modvirkninger ikke kan blive for store, fordi jordskorpen viser sig at være plastisk, bøjelig for store, men langsomt virkende kræfter. Alle disse betragtninger fører os til den konklusion, måske mod vores vilje, at pludselige kræfter må have vist sig i disse katastrofer.

Tilstand uddannelsesinstitution højere erhvervsuddannelse Moskva-regionen

Internationalt Universitet for Natur, Samfund og Mennesker "Dubna"

Det Naturvidenskabelige og Tekniske Fakultet

Institut for Økologi og Geovidenskab

KURSUSARBEJDE

Ved disciplin

Geologi

Videnskabelig vejleder:

Ph.D., lektor Anisimova O.V.

Dubna, 2011

Indledning

1. Istid

1.1 Istider i Jordens historie

1.2 Proterozoisk istid

1.3 Paleozoisk istid

1.4 Cenozoic istid

1.5 Tertiær periode

1.6 Kvartærperiode

2. Sidste istid

2.2 Flora og fauna

2.3 Floder og søer

2.4 Vestsibiriske sø

2.5 Verdenshavene

2.6 Great Glacier

3. Kvartære istider i den europæiske del af Rusland

4. Årsager istider

Konklusion

Referencer

Indledning

Mål:

Udforsk de store glaciale epoker i Jordens historie og deres rolle i at forme det moderne landskab.

Relevans:

Relevansen og betydningen af ​​dette emne bestemmes af det faktum, at istiderne ikke er så godt undersøgt for fuldt ud at bekræfte deres eksistens på vores jord.

Opgaver:

– gennemføre en litteraturgennemgang;

– etablere de vigtigste glaciale epoker;

– indhentning af detaljerede data om de sidste kvartære istider;

Etabler de vigtigste årsager til istiden i Jordens historie.

På nuværende tidspunkt er der opnået få data, der bekræfter fordelingen af ​​frosne stenlag på vores planet i oldtidens epoker. Beviset er hovedsageligt opdagelsen af ​​antikke kontinentale glaciationer fra deres moræneaflejringer og etableringen af ​​fænomener med mekanisk løsrivelse af gletsjerbundsbjergarter, overførsel og bearbejdning af klastisk materiale og dets aflejring efter isens smeltning. Komprimerede og cementerede gamle moræner, hvis tæthed er tæt på klipper som sandsten, kaldes tillites. Påvisning af sådanne formationer af forskellige aldre i forskellige områder af kloden tydeligt indikerer den gentagne fremkomst, eksistens og forsvinden af ​​iskapper, og følgelig frosne lag. Udviklingen af ​​iskapper og frosne lag kan ske asynkront, dvs. Den maksimale udvikling af isområdet og permafrostzonen falder muligvis ikke sammen i fase. Men under alle omstændigheder indikerer tilstedeværelsen af ​​store iskapper eksistensen og udviklingen af ​​frosne lag, som burde optage meget større arealer i areal end selve iskapperne.

Ifølge N.M. Chumakov, såvel som V.B. Harland og M.J. Hambry, de tidsintervaller, hvor glaciale aflejringer blev dannet, kaldes istider (varige de første hundreder af millioner af år), istider (millioner - første titusinder af millioner af år), glaciale epoker (første millioner af år). I Jordens historie kan der skelnes mellem følgende istidsepoker: Tidlig Proterozoikum, Sen Proterozoikum, Palæozoikum og Kænozoikum.

1. Istid

Er der istider? Selvfølgelig ja. Beviserne for dette er ufuldstændige, men de er ret sikre, og nogle af disse beviser strækker sig til store områder. Beviser for den permiske istid er til stede på flere kontinenter, og derudover er der fundet spor af gletsjere på kontinenterne, der går tilbage til andre epoker af den palæozoiske æra op til dens begyndelse, tidlig kambrium. Selv i meget ældre bjergarter, dannet før Phanerozoikum, finder vi spor efterladt af gletsjere og gletsjeraflejringer. Nogle af disse spor er mere end to milliarder år gamle, muligvis halvdelen af ​​Jordens alder som planet.

Istiden for glaciationerne (glacialerne) er en periode i Jordens geologiske historie, karakteriseret ved en stærk afkøling af klimaet og udviklingen af ​​omfattende kontinental is ikke kun i polaren, men også på tempererede breddegrader.

Ejendommeligheder:

·Det er kendetegnet ved langvarig, kontinuerlig og alvorlig klimaafkøling, vækst af iskapper på polære og tempererede breddegrader.

· Istider er ledsaget af et fald i verdenshavets niveau med 100 m eller mere, på grund af det faktum, at vand ophobes i form af iskapper på land.

·Under istider udvides områder besat af permafrost, og jord- og plantezoner skifter mod ækvator.

Det er blevet fastslået, at der i løbet af de sidste 800 tusind år har været otte istider, som hver varede fra 70 til 90 tusind år.

Fig.1 Istid

1.1 Istider i Jordens historie

Perioder med klimaafkøling, ledsaget af dannelsen af ​​kontinentale iskapper, er tilbagevendende begivenheder i Jordens historie. Intervaller med koldt klima, hvor der dannes omfattende kontinentale iskapper og sedimenter, der varer hundreder af millioner af år, kaldes istider; I glaciale epoker skelnes der istider, der varer titusinder af år, som igen består af istider - istider (glacialer), vekslende med interglacialer (interglacialer).

Geologiske undersøgelser har bevist, at der var en periodisk proces med klimaændringer på Jorden, der spænder over tiden fra det sene Proterozoikum til nutiden.

Det er relativt lange istider, der varede i næsten halvdelen af ​​Jordens historie. Følgende istidsepoker skelnes i Jordens historie:

Tidlig Proterozoikum - for 2,5-2 milliarder år siden

Sen Proterozoikum - for 900-630 millioner år siden

Paleozoikum - for 460-230 millioner år siden

Cenozoic - for 30 millioner år siden - nutid

Lad os se nærmere på hver af dem.

1.2 Proterozoisk istid

Proterozoikum - fra græsk. ordene protheros - primær, zoe - liv. Proterozoikum er en geologisk periode i Jordens historie, herunder dannelseshistorien sten af forskellig oprindelse fra 2,6 til 1,6 milliarder år. En periode i Jordens historie, der var karakteriseret ved udviklingen af ​​de enkleste livsformer for encellede levende organismer fra prokaryoter til eukaryoter, som senere, som et resultat af den såkaldte Ediacaran "eksplosion", udviklede sig til flercellede organismer .

Tidlig proterozoisk istid

Dette er den ældste istid, der er registreret i geologisk historie, som dukkede op i slutningen af ​​Proterozoikum på grænsen til vendian, og ifølge Snowball Earth-hypotesen dækkede gletsjeren de fleste af kontinenterne på ækvatoriale breddegrader. Faktisk var det ikke én, men en række istider og mellemistider. Da det menes, at intet kan forhindre spredningen af ​​glaciation på grund af stigningen i albedo (refleksion solstråling fra den hvide overflade af gletschere), menes det, at årsagen til den efterfølgende opvarmning kan være f.eks. en stigning i mængden af drivhusgasser på grund af en stigning i vulkansk aktivitet ledsaget som bekendt af emissioner af enorme mængder gasser.

Sen Proterozoic glacial æra

Identificeret under navnet Lapland-glaciationen på niveau med vendianske glaciale aflejringer for 670-630 millioner år siden. Disse aflejringer findes i Europa, Asien, Vestafrika, Grønland og Australien. Paleoklimatisk rekonstruktion af glaciale formationer fra denne tid tyder på, at datidens europæiske og afrikanske iskontinenter var et enkelt indlandsis.

Fig.2 Vend. Ulytau under istidens snebold

1.3 Paleozoikum istid

Paleozoikum - fra ordet paleos - oldtid, zoe - liv. Palæozoikum. Geologisk tid i Jordens historie dækker 320-325 millioner år. Med en alder af glaciale aflejringer på 460 - 230 millioner år, omfatter det senordovicium - tidlig silur (460-420 mio. år), sen devon (370-355 mio. år) og karbon-permisk istid (275 - 230 mio. år) ). Disse perioders interglaciale perioder er karakteriseret varmt klima, hvilket bidrog til den hurtige udvikling af vegetationen. På de steder, hvor de spredte sig, blev der senere dannet store og unikke kulbassiner og horisonter af olie- og gasfelter.

Sen ordovicium - tidlig silurisk istid.

Glaciale aflejringer fra denne tid, kaldet Sahara (efter navnet på det moderne Sahara). Var fordelt over hele området moderne Afrika, Sydamerika, det østlige Nordamerika og Vesteuropa. Denne periode er karakteriseret ved dannelsen af ​​en indlandsis over store dele af den nordlige, nordvestlige og Vestafrika, herunder Arabiske Halvø. Paleoklimatiske rekonstruktioner tyder på, at tykkelsen af ​​Saharas iskappe nåede mindst 3 km og svarede i areal til den moderne gletscher i Antarktis.

Sen Devonsk istid

Glaciale aflejringer fra denne periode blev fundet på det moderne Brasiliens territorium. Glacialområdet strakte sig fra flodens moderne udmunding. Amazon til Brasiliens østkyst, der overtager Niger-regionen i Afrika. I Afrika indeholder det nordlige Niger tillitter (glaciale aflejringer), der kan sammenlignes med dem i Brasilien. Generelt strakte gletsjerområderne sig fra grænsen til Peru med Brasilien til det nordlige Niger, områdets diameter var mere end 5000 km. Sydpolen i det sene Devon, ifølge rekonstruktionen af ​​P. Morel og E. Irving, var beliggende i centrum af Gondwana i Centralafrika. Glaciale bassiner er placeret på palæokontinentets oceaniske margin, hovedsageligt på høje breddegrader (ikke nord for den 65. breddegrad). At dømme efter Afrikas dengang høje breddegraders kontinentale position kan man antage den mulige udbredte udvikling af frosne sten på dette kontinent og derudover i det nordvestlige Sydamerika.

Stor kvartær istid

Geologer har opdelt hele Jordens geologiske historie, som har varet i flere milliarder år, i epoker og perioder. Den sidste af disse, som fortsætter den dag i dag, er den kvartære periode. Det begyndte for næsten en million år siden og var præget af den omfattende spredning af gletsjere over hele kloden - Jordens Store Glaciation.

Den nordlige del af det nordamerikanske kontinent, en betydelig del af Europa og muligvis også Sibirien lå under tykke iskapper (fig. 10). På den sydlige halvkugle, under isen, som nu, var alt Antarktis kontinent. Der var mere is på den - indlandsisens overflade steg 300 m over dens moderne niveau. Antarktis var dog stadig omringet på alle sider dybe hav, og isen kunne ikke bevæge sig nordpå. Havet forhindrede den antarktiske kæmpe i at vokse, og de kontinentale gletsjere på den nordlige halvkugle spredte sig mod syd og forvandlede de blomstrende rum til en iskold ørken.

Mennesket er på samme alder som Jordens Store Kvartære Glaciation. Hans første forfædre - abefolk - dukkede op i begyndelsen Kvartær periode. Derfor foreslog nogle geologer, især den russiske geolog A.P. Pavlov, at kalde den kvartære periode antropocæn (på græsk "anthropos" - mand). Der gik flere hundrede tusinde år, før mennesket fik sit moderne udseende. Gletschernes fremmarch forværrede klimaet og levevilkårene for gamle mennesker, som måtte tilpasse sig den barske natur omkring dem. Folk måtte føre en stillesiddende livsstil, bygge huse, opfinde tøj og bruge ild.

Efter at have nået deres største udvikling for 250 tusind år siden, begyndte kvartære gletschere gradvist at skrumpe. Istiden var ikke ensartet i hele kvartærtiden. Mange forskere mener, at i løbet af denne tid forsvandt gletsjere fuldstændigt mindst tre gange, hvilket gav plads til mellemistider, hvor klimaet var varmere end i dag. Disse varme epoker blev dog erstattet af kolde snaps igen, og gletsjerne spredte sig igen. Vi lever nu, tilsyneladende, i slutningen af ​​den fjerde fase af den kvartære istid. Efter befrielsen af ​​Europa og Amerika fra under isen begyndte disse kontinenter at stige - sådan reagerede jordskorpen på forsvinden af ​​den gletsjerbelastning, der havde presset på den i mange tusinde år.

Gletscherne "forlod", og efter dem bosatte vegetation, dyr og endelig mennesker sig mod nord. Siden gletsjere trak sig ujævnt tilbage forskellige steder, bosatte menneskeheden sig ujævnt.

Gletscherne trak sig tilbage og efterlod glattede klipper - "vædders pander" og kampesten dækket af skygge. Denne skygge er dannet af isens bevægelse langs overfladen af ​​klipperne. Det kan bruges til at bestemme, i hvilken retning gletsjeren bevægede sig. Det klassiske område, hvor disse egenskaber optræder, er Finland. Gletscheren trak sig tilbage herfra for ganske nylig, for mindre end ti tusind år siden. Det moderne Finland er et land med utallige søer, der ligger i lavvandede lavninger, mellem hvilke lave "krøllede" klipper rejser sig (fig. 11). Alt her minder os om gletsjernes tidligere storhed, deres bevægelse og enorme ødelæggende arbejde. Man lukker øjnene, og man forestiller sig straks, hvor langsomt, år efter år, århundrede efter århundrede, en kraftig gletsjer kravler her, hvordan den pløjer sit leje ud, brækker enorme granitblokke af og fører dem sydpå, mod den russiske slette. Det er ikke tilfældigt, at det var i Finland, at P. A. Kropotkin tænkte på problemerne med istiden, indsamlede mange spredte fakta og formåede at lægge grundlaget for teorien om istiden på Jorden.

Der er lignende hjørner i den anden "ende" af Jorden - i Antarktis; Ikke langt fra landsbyen Mirny, for eksempel, er der Banger "oasen" - et isfrit landområde med et areal på 600 km2. Når man flyver over det, rejser der sig små kaotiske bakker under flyets vinge, og sært formede søer slanger sig mellem dem. Alt er det samme som i Finland og... slet ikke ens, for i Bangers "oase" er der ingen hovedting - livet. Ikke et eneste træ, ikke et eneste græsstrå - kun lav på klipperne og alger i søerne. Sandsynligvis var alle de områder, der for nylig blev befriet fra under isen, engang de samme som denne "oase". Gletscheren forlod overfladen af ​​Banger "oasen" for kun et par tusinde år siden.

Den kvartære gletscher spredte sig også til den russiske slettes territorium. Her aftog isens bevægelse, den begyndte at smelte mere og mere, og et sted på stedet for den moderne Dnepr og Don strømmede kraftige strømme af smeltevand ud under kanten af ​​gletsjeren. Her var grænsen for dens maksimale fordeling. Senere, på den russiske slette, blev der fundet mange rester af udbredelsen af ​​gletschere og frem for alt store kampesten, som dem, man ofte stødte på på vejen til russiske episke helte. Heltene fra gamle eventyr og epos standsede i tanker ved sådan en kampesten, før de valgte deres lange vej: til højre, til venstre eller for at gå ligeud. Disse kampesten har længe sat gang i fantasien hos mennesker, der ikke kunne forstå, hvordan sådanne kolosser endte på en slette blandt en tæt skov eller endeløse enge. De fandt på forskellige eventyrårsager, herunder den "universelle oversvømmelse", hvor havet angiveligt bragte disse stenblokke. Men alt blev forklaret meget mere enkelt - det ville have været nemt for en enorm strøm af is flere hundrede meter tyk at "flytte" disse kampesten tusinde kilometer.

Næsten halvvejs mellem Leningrad og Moskva er der et malerisk kuperet søområde - Valdai Upland. Her, blandt de tætte nåleskove og pløjede marker, plasker vandet i mange søer: Valdai, Seliger, Uzhino og andre. Disse søers kyster er fordybende, der er mange øer på dem, tæt bevokset med skove. Det var her, grænsen for den sidste spredning af gletsjere på den russiske slette passerede. Disse gletschere efterlod mærkelige uformelige bakker, fordybningerne mellem dem blev fyldt med deres smeltevand, og efterfølgende måtte planterne arbejde meget for at skabe sig selv gode forhold for livet.

Om årsagerne til store istider

Så gletschere var ikke altid på Jorden. Findes selv i Antarktis kul- et sikkert tegn på, at der var et varmt og fugtigt klima med rig vegetation. Samtidig tyder geologiske data på, at de store istider blev gentaget på Jorden flere gange hver 180-200 millioner år. De mest karakteristiske spor af istider på Jorden er specielle klipper - tillitter, det vil sige de forstenede rester af gamle gletsjermoræner, bestående af en lerholdig masse med inklusion af store og små skraverede kampesten. Individuelle tillit-lag kan nå tiere og endda hundreder af meter.

Årsagerne til så store klimaændringer og forekomsten af ​​de store istider på Jorden er stadig et mysterium. Mange hypoteser er blevet fremsat, men ingen af ​​dem kan endnu gøre krav på rollen videnskabelig teori. Mange videnskabsmænd søgte efter årsagen til afkølingen uden for Jorden og fremsatte astronomiske hypoteser. En hypotese er, at glaciation opstod, når mængden af ​​solvarme modtaget af Jorden ændrede sig på grund af udsving i afstanden mellem Jorden og Solen. Denne afstand afhænger af arten af ​​Jordens bevægelse i dens kredsløb omkring Solen. Det blev antaget, at glaciation opstod, når vinteren indtraf ved aphelion, det vil sige punktet af kredsløbet længst fra Solen, ved den maksimale forlængelse af jordens bane.

Men nyere forskning udført af astronomer har vist, at blot at ændre mængden af ​​solstråling, der rammer Jorden, ikke er nok til at forårsage en istid, selvom en sådan ændring ville have sine konsekvenser.

Udviklingen af ​​glaciation er også forbundet med fluktuationer i selve solens aktivitet. Det har heliofysikere længe fundet ud af mørke pletter, flares, prominenser vises på Solen med jævne mellemrum, og vi har endda lært at forudsige deres forekomst. Det viste sig, at solaktiviteten ændrer sig periodisk; Der er perioder af forskellig varighed: 2-3, 5-6, 11, 22 og omkring hundrede år. Det kan ske, at kulminationerne af flere perioder af forskellig varighed falder sammen, og solaktiviteten vil være særlig høj. Så det skete for eksempel i 1957 – netop under det internationale geofysiske år. Men det kan være omvendt – flere perioder med reduceret solaktivitet vil falde sammen. Dette kan forårsage udvikling af isdannelse. Som vi vil se senere, afspejles sådanne ændringer i solaktiviteten i gletscheres aktivitet, men det er usandsynligt, at de forårsager en stor istid på Jorden.

En anden gruppe af astronomiske hypoteser kan kaldes kosmiske. Disse er antagelser om, at afkølingen af ​​Jorden er påvirket af forskellige dele af universet, som Jorden passerer igennem og bevæger sig i rummet sammen med hele galaksen. Nogle mener, at afkøling sker, når Jorden "svæver" gennem områder af det globale rum fyldt med gas. Andre er, når det passerer gennem skyer af kosmisk støv. Atter andre hævder, at "kosmisk vinter" på Jorden opstår, når kloden er i apogalakti - det punkt, der er længst væk fra den del af vores galakse, hvor flest stjerner er placeret. På det nuværende udviklingstrin for videnskaben er der ingen måde at understøtte alle disse hypoteser med fakta.

De mest frugtbare hypoteser er dem, hvor årsagen til klimaændringer antages at være på Jorden selv. Ifølge mange forskere kan afkøling, der forårsager glaciation, forekomme som et resultat af ændringer i placeringen af ​​land og hav under påvirkning af kontinenternes bevægelser på grund af en ændring i retningen af ​​havstrømme (for eksempel Golfen) Strømmen blev tidligere omdirigeret af et fremspring af land, der strækker sig fra Newfoundland til Cape Green Islands). Der er en almindeligt kendt hypotese, ifølge hvilken de stigende store masser af kontinenter under epoker med bjergbyggeri på Jorden faldt i højere lag af atmosfæren, afkølede og blev til steder, hvor gletsjere opstod. Ifølge denne hypotese er glaciationsepoker forbundet med bjergbygningsepoker, desuden er de betinget af dem.

Klimaet kan ændre sig væsentligt som følge af ændringer i jordaksens hældning og polernes bevægelse samt på grund af udsving i atmosfærens sammensætning: der er mere vulkansk støv eller mindre kuldioxid i atmosfæren, og jorden bliver væsentligt koldere. For nylig er videnskabsmænd begyndt at forbinde udseendet og udviklingen af ​​istiden på Jorden med en omstrukturering af atmosfærisk cirkulation. Når der under samme klimatiske baggrund af kloden falder for meget nedbør i individuelle bjergområder, opstår der istid der.

For flere år siden fremsatte de amerikanske geologer Ewing og Donn en ny hypotese. De foreslog, at Northern Ishavet, nu dækket af is, optøet til tider. I dette tilfælde forekom øget fordampning fra overfladen af ​​det arktiske hav, fri for is og strømme fugtig luft på vej til polarområderne i Amerika og Eurasien. Her, over jordens kolde overflade, fra det våde luftmasser Der faldt kraftigt snefald, som ikke nåede at smelte i løbet af sommeren. Sådan fremstod iskapper på kontinenterne. De spredte sig ned mod nord og omringede det arktiske hav med en iskold ring. Som et resultat af omdannelsen af ​​en del af fugten til is faldt niveauet af verdenshavene med 90 m, det varme Atlanterhav holdt op med at kommunikere med det arktiske hav, og det frøs gradvist til. Fordampningen fra overfladen stoppede, sne begyndte at falde mindre på kontinenterne, og gletsjernes ernæring forværredes. Så begyndte iskapperne at tø op, falde i størrelse, og niveauet af verdenshavene steg. Igen begyndte det arktiske hav at kommunikere med Atlanterhavet, dets vand blev varmet, og isdækket på overfladen begyndte gradvist at forsvinde. Istidens cyklus begyndte forfra.

Denne hypotese forklarer nogle fakta, især adskillige fremskridt af gletschere i kvartærperioden, men den besvarer heller ikke hovedspørgsmålet: hvad er årsagen til Jordens istider.

Så vi kender stadig ikke årsagerne til de store istider på Jorden. Med en tilstrækkelig grad af sikkerhed kan vi kun tale om den sidste istid. Gletsjere krymper normalt ujævnt. Der er tidspunkter, hvor deres tilbagetog er forsinket i lang tid, og nogle gange rykker de hurtigt frem. Det er blevet bemærket, at sådanne udsving i gletsjere forekommer periodisk. Den længste periode med skiftende tilbagetog og fremskridt varer i mange århundreder.

Nogle forskere mener, at klimaændringer på Jorden, som er forbundet med udviklingen af ​​gletsjere, afhænger af Jordens, Solens og Månens relative positioner. Når disse tre himmellegemer er i samme plan og på samme lige linje, stiger tidevandet på Jorden kraftigt, cirkulationen af ​​vand i havene og bevægelsen af ​​luftmasser i atmosfæren ændres. I sidste ende stiger mængden af ​​nedbør rundt om på kloden en smule, og temperaturen falder, hvilket fører til vækst af gletschere. Denne stigning i klodens fugtindhold gentages hvert 1800-1900 år. De sidste to sådanne perioder fandt sted i det 4. århundrede. f.Kr e. og første halvdel af 1400-tallet. n. e. Tværtimod, i intervallet mellem disse to maksima, skulle betingelserne for udvikling af gletsjere være mindre gunstige.

På samme grundlag kan det antages, at gletsjere i vores moderne tid burde trække sig tilbage. Lad os se, hvordan gletsjere faktisk opførte sig i løbet af det sidste årtusinde.

Udvikling af glaciation i det sidste årtusinde

I det 10. århundrede Islændinge og normannere, der sejlede gennem det nordlige hav, opdagede sydspidsen af ​​en uhyre stor ø, hvis kyster var bevokset med tykt græs og høje buske. Dette overraskede søfolkene så meget, at de kaldte øen Grønland, som betyder "Det grønne land".

Hvorfor var den nu mest isglacierede ø på kloden så velstående på det tidspunkt? Det er klart, at det daværende klimas ejendommeligheder førte til, at gletsjere trak sig tilbage og smeltede havis i de nordlige have. Normannerne kunne rejse frit på små skibe fra Europa til Grønland. Landsbyer blev grundlagt ved øens kyster, men de holdt ikke længe. Gletsjere begyndte at rykke frem igen, "isdækningen" af de nordlige have steg, og forsøg i de efterfølgende århundreder på at nå Grønland endte normalt med fiasko.

Ved udgangen af ​​det første årtusinde e.Kr. var der et stærkt tilbagetog og bjerggletsjere i Alperne, Kaukasus, Skandinavien og Island. Nogle pas, der tidligere var besat af gletschere, er blevet farbare. Landene befriet fra gletsjere begyndte at blive dyrket. Prof. G.K. Tushinsky undersøgte for nylig ruinerne af bosættelser af Alans (forfædre til osseterne) i det vestlige Kaukasus. Det viste sig, at mange bygninger helt tilbage til det 9. århundrede ligger på steder, der nu er helt uegnede til beboelse på grund af hyppige og ødelæggende laviner. Det betyder, at gletsjerne for tusind år siden ikke blot "bevægede sig" tættere på bjergkammene, men heller ikke her opstod laviner. Senere vintre blev dog stadig mere hårde og snedækkede, og laviner begyndte at falde tættere på beboelsesejendomme. Alanerne måtte bygge specielle lavinedæmninger, deres rester kan stadig ses i dag. Til sidst viste det sig at være umuligt at bo i de tidligere landsbyer, og bjergbestigerne måtte slå sig ned lavere i dalene.

Begyndelsen af ​​det 15. århundrede nærmede sig. Levevilkårene blev mere og mere barske, og vores forfædre, som ikke forstod årsagerne til sådan en forkølelse, var meget bekymrede for deres fremtid. I stigende grad dukker optegnelser over kolde og svære år op i kronikker. I Tver Chronicle kan du læse: "Om sommeren 6916 (1408) ... så var vinteren tung og kold og snedækket, for snefuld," eller "Sommeren 6920 (1412) var vinteren meget snefyldt, og derfor var der om foråret, vandet er stort og stærkt." Novgorod Chronicle siger: "I sommeren 7031 (1523) ... samme forår, på Treenighedsdag, faldt en stor sky af sne, og sne lå på jorden i 4 dage, og mange maver, heste og køer frøs til. og fugle døde i skoven" I Grønland på grund af afkølingens begyndelse i midten af ​​1300-tallet. holdt op med at engagere sig i kvægavl og landbrug; Forbindelsen mellem Skandinavien og Grønland blev forstyrret på grund af overfloden af ​​havis i de nordlige have. I nogle år frøs Østersøen og endda Adriaterhavet. Fra XV til XVII århundrede. bjerggletsjere rykkede frem i Alperne og Kaukasus.

Det sidste store gletsjerfremstød går tilbage til midten af ​​forrige århundrede. I mange bjergrige lande er de nået ret langt. På rejse gennem Kaukasus opdagede G. Abikh i 1849 spor af en af ​​Elbrus-gletsjernes hurtige fremrykning. Denne gletsjer har invaderet fyrreskov. Mange træer var knækket og lå på isens overflade eller stak gennem gletsjerens krop, og deres kroner var helt grønne. Der er bevaret dokumenter, der fortæller om hyppige isskred fra Kazbek i anden halvdel af det 19. århundrede. Nogle gange var det på grund af disse jordskred umuligt at køre ad den georgiske militærvej. Spor af hurtige glaciale fremskridt på dette tidspunkt er kendt i næsten alle beboede bjergrige lande: i Alperne, i det vestlige Nordamerika, i Altai, i Centralasien såvel som i det sovjetiske Arktis og Grønland.

Med fremkomsten af ​​det 20. århundrede begynder klimaopvarmningen næsten overalt på kloden. Det er forbundet med en gradvis stigning i solaktiviteten. Det sidste maksimum af solaktivitet var i 1957-1958. I disse år var der et stort antal solpletter og ekstremt stærke udbrud i solen. I midten af ​​vort århundrede faldt de maksimale tre cyklusser af solaktivitet sammen - elleve år, sekulært og superårhundrede. Man skal ikke tro, at øget solaktivitet fører til øget varme på Jorden. Nej, den såkaldte solkonstant, det vil sige værdien, der viser, hvor meget varme der når hver sektion af atmosfærens øvre grænse, forbliver uændret. Men strømmen af ​​ladede partikler fra Solen til Jorden og Solens samlede indvirkning på vores planet stiger, og intensiteten af ​​atmosfærisk cirkulation over hele Jorden er stigende. Strømme af varm og fugtig luft fra tropiske breddegrader skynder sig til polarområderne. Og det fører til en ganske dramatisk opvarmning. I polarområderne bliver det kraftigt varmere, og så bliver det varmere over hele Jorden.

I 20-30'erne af vort århundrede steg den gennemsnitlige årlige lufttemperatur i Arktis med 2-4°. Grænse havisen flyttet mod nord. Den nordlige sørute er blevet mere farbar for søfartøjer, og varigheden af ​​polar navigation er blevet længere. Gletscherne i Franz Josef Land, Novaya Zemlya og andre arktiske øer har trukket sig hurtigt tilbage i løbet af de sidste 30 år. Det var i disse år, at en af ​​de sidste arktiske ishylder, der ligger på Ellesmere Land, kollapsede. I dag trækker gletschere sig tilbage i langt de fleste bjergrige lande.

For blot få år siden kunne næsten intet siges om karakteren af ​​temperaturændringer i Antarktis: Der var for få meteorologiske stationer og næsten ingen ekspeditionsforskning. Men efter at have opsummeret resultaterne af det internationale geofysiske år, blev det klart, at i Antarktis, som i Arktis, i første halvdel af det 20. århundrede. lufttemperaturen steg. Der er nogle interessante beviser for dette.

Den ældste antarktiske station er Little America på Ross Ice Shelf. Her steg den gennemsnitlige årstemperatur fra 1911 til 1957 med mere end 3°. I Queen Mary Land (i området for moderne Sovjetisk forskning) for perioden fra 1912 (da den australske ekspedition ledet af D. Mawson forskede her) til 1959 steg den gennemsnitlige årlige temperatur med 3,6 grader.

Vi har allerede sagt, at i en dybde på 15-20 m i tykkelsen af ​​sne og firn, skal temperaturen svare til den gennemsnitlige årlige. Men i virkeligheden viste sig temperaturen på nogle indlandsstationer på disse dybder i brøndene at være 1,3-1,8° lavere end de gennemsnitlige årstemperaturer i flere år. Interessant nok, da vi gik dybere ned i disse huller, fortsatte temperaturen med at falde (ned til en dybde på 170 m), hvorimod temperaturen på klipperne normalt bliver højere med stigende dybde. Et sådant usædvanligt fald i temperaturen i tykkelsen af ​​iskappen er en afspejling af det koldere klima i de år, hvor sneen blev aflejret, nu i en dybde på flere titusinder. Endelig er det meget væsentligt, at den yderste grænse for isbjergudbredelse i Sydhavet nu er placeret 10-15° breddegrad længere sydpå sammenlignet med 1888-1897.

Det ser ud til, at en så betydelig temperaturstigning over flere årtier skulle føre til tilbagetrækning af antarktiske gletsjere. Men det er her "antarktis kompleksitet" begynder. De skyldes dels, at vi endnu ved for lidt om den, dels forklares de af iskolossens store originalitet, helt anderledes end det bjerg og de arktiske gletschere, vi kender. Lad os stadig prøve at forstå, hvad der sker nu i Antarktis, og for at gøre dette, lad os lære det bedre at kende.