Efter istiden. Hvordan mennesker overlevede istiden

Istiden har altid været et mysterium. Vi ved, at han kunne krympe hele kontinenter til størrelsen af ​​frossen tundra. Vi ved, at der har været elleve eller deromkring, og de ser ud til at ske med jævne mellemrum. Vi ved helt sikkert, at der var en ekstrem mængde is. Der er dog meget mere i istiderne, end man kan se.

Da den sidste kom istid, evolutionen har allerede "opfundet" pattedyr. De dyr, der besluttede at yngle og formere sig under istiden, var ret store og dækket af pels. Forskere har givet dem almindeligt navn"megafauna", fordi den formåede at overleve istiden. Men da andre, mindre kulde-resistente arter ikke kunne overleve det, føltes megafaunaen ganske god.

Megafauna planteædere er vant til at fouragere i iskolde omgivelser og tilpasse sig deres omgivelser forskellige veje. For eksempel kan istidsnæsehorn have haft et skovlformet horn til at fjerne sne. Rovdyr som sabeltandede tigre, bjørne med kort ansigt og forfærdelige ulve (ja, ulvene fra Game of Thrones eksisterede faktisk engang) tilpassede sig også deres miljø. Selvom tiderne var grusomme, og byttet meget vel kunne forvandle rovdyr til bytte, var der masser af kød i det.

Istids mennesker

På trods af deres relativt lille størrelse og små hår overlevede Homo sapiens i istidens kolde tundra i tusinder af år. Livet var koldt og svært, men folk var ressourcestærke. For 15.000 år siden levede istidens mennesker for eksempel i jæger-samlerstammer, byggede komfortable hjem af mammutknogler og lavede varmt tøj af dyrepels. Når der var rigeligt med mad, opbevarede de det i permafrostens naturlige køleskabe.

Da jagtredskaber på det tidspunkt hovedsageligt bestod af stenknive og pilespidser, var sofistikerede våben sjældne. Folk brugte fælder til at fange og dræbe de enorme istidsdyr. Når et dyr faldt i en fælde, angreb folk det i en gruppe og slog det ihjel.

Små istider

Nogle gange opstod små istider mellem store og lange. De var ikke så ødelæggende, men kunne stadig forårsage hungersnød og sygdom på grund af fejlslagne høst og andre bivirkninger.

Den seneste af disse små istider begyndte engang mellem det 12. og 14. århundrede og toppede mellem 1500 og 1850. I hundreder af år på den nordlige halvkugle har den koldt vejr. I Europa frøs havene regelmæssigt, og bjergrige lande (for eksempel Schweiz) kunne kun se på, mens gletsjere bevægede sig og ødelagde landsbyer. Der var år uden sommer, men grimme vejr påvirket alle aspekter af livet og kulturen (måske er det derfor, middelalderen synes mørkt for os).

Videnskaben forsøger stadig at finde ud af, hvad der forårsagede denne mindre istid. Blandt mulige årsager- en kombination af alvorlig vulkansk aktivitet og et midlertidigt fald i solenergi fra Solen.

Varm istid

Nogle istider kan have været ret varme. Jorden var dækket af en enorm mængde is, men faktisk var vejret ganske behageligt.

Nogle gange er de begivenheder, der fører til en istid, så alvorlige, at selvom atmosfæren er fuld af drivhusgasser (som fanger varme fra solen i atmosfæren og opvarmer planeten), fortsætter is med at dannes, fordi hvis der er en tyk nok lag af forurening vil det reflektere solens stråler tilbage i atmosfæren. Eksperter siger, at dette ville gøre Jorden til en gigantisk bagt Alaska-dessert - kold indeni (is på overfladen) og varm udenpå (varm atmosfære).

Manden, hvis navn minder om den berømte tennisspiller, var i virkeligheden en respekteret videnskabsmand, en af ​​de genier, der definerede det videnskabelige miljø i det 19. århundrede. Han betragtes som en af ​​grundlæggerne af amerikansk videnskab, selvom han var fransk.

Blandt mange andre præstationer er det takket være Agassiz, at vi i det mindste ved noget om istiderne. Selvom denne idé var blevet berørt af mange før, blev videnskabsmanden i 1837 den første person, der for alvor introducerede istider i videnskaben. Hans teorier og publikationer om de isfelter, der dækkede det meste af jorden, blev tåbeligt afvist, da forfatteren først præsenterede dem. Ikke desto mindre gav han ikke afkald på sine ord, og yderligere forskning førte i sidste ende til anerkendelsen af ​​hans "vanvittige teorier."

Det er bemærkelsesværdigt, at hans banebrydende arbejde med istider og gletsjeraktivitet var en simpel hobby. Ved erhverv var han iktyolog (studerede fisk).

Menneskeskabt forurening forhindrede den næste istid

Teorier om, at istider gentager sig på semi-regelmæssig basis, uanset hvad vi gør, er ofte i konflikt med teorier om global opvarmning. Mens sidstnævnte bestemt er autoritative, mener nogle, at det er global opvarmning, der kan være nyttig i den fremtidige kamp mod gletsjere.

Kuldioxidemissioner forårsaget af menneskelige aktiviteter betragtes som en væsentlig del af problemet med den globale opvarmning. Men de har en mærkelig en bivirkning. Ifølge forskere fra University of Cambridge kan CO2-udledning muligvis stoppe den næste istid. Hvordan? Selvom Jordens planetariske cyklus konstant forsøger at starte en istid, vil den kun begynde, hvis niveauet carbondioxid i atmosfæren vil være ekstremt lav. Ved at pumpe CO2 ud i atmosfæren kan mennesker utilsigtet have gjort istider midlertidigt utilgængelige.

Og selvom bekymringer om global opvarmning (som også er meget slem) tvinger folk til at reducere deres CO2-udledning, er der stadig tid. Vi har i øjeblikket sendt så meget kuldioxid op i himlen, at en istid ikke starter før om mindst 1.000 år.

Istidsplanter

Rovdyr havde det relativt nemt i istiderne. De kunne jo altid spise en anden. Men hvad spiste planteæderne?

Det viser sig, at alt, hvad de ønskede. Dengang var der mange planter, der kunne overleve istiden. Selv i de koldeste tider forblev steppe-eng og træ-busk områder, hvilket gjorde det muligt for mammutter og andre planteædere ikke at dø af sult. Disse græsgange var fulde af plantearter, der trives i koldt, tørt vejr – såsom gran og fyr. I varmere områder var der rigeligt med birke- og piletræer. Generelt var klimaet på det tidspunkt meget lig det sibiriske. Selvom planterne højst sandsynligt var alvorligt forskellige fra deres moderne modstykker.

Alt ovenstående betyder ikke, at istiderne ikke ødelagde noget af vegetationen. Hvis en plante ikke kunne tilpasse sig klimaet, kunne den kun vandre gennem frø eller forsvinde. Australien havde engang de længste lister over forskellige planter, indtil gletsjere ødelagde en god del af dem.

Himalaya kan have forårsaget en istid

Bjerge er som regel ikke berømte for aktivt at forårsage andet end lejlighedsvise kollaps - de står bare der og står der. Himalaya kan modbevise denne tro. De kan være direkte ansvarlige for at forårsage istiden.

Da landmasserne i Indien og Asien kolliderede for 40-50 millioner år siden, voksede sammenstødet massive klipperygge ind i Himalaya-bjergkæden. Dette bragte en enorm mængde "friske" sten frem. Så begyndte processen med kemisk erosion, som fjerner betydelige mængder kuldioxid fra atmosfæren over tid. Og dette kan til gengæld påvirke planetens klima. Atmosfæren "afkølede" og forårsagede en istid.

Snebold Jord

I de fleste istider dækker iskapper kun en del af verden. Selv en særlig alvorlig istid menes kun at have dækket omkring en tredjedel af kloden.

Hvad er "Sneboldjord"? Den såkaldte Snowball Earth.

Snowball Earth er istidens kølige bedstefar. Det er en komplet fryser, der bogstaveligt talt frøs hver eneste del af planetens overflade, indtil Jorden frøs til en enorm snebold, der svævede gennem rummet. Hvad lidt var i stand til at overleve fuldstændig frysning, eller klamrede sig til sjældne steder med relativt en lille smule is, eller, for planters vedkommende, fanget på steder, hvor der var nok sollys til fotosyntese.

Ifølge nogle kilder fandt denne begivenhed sted mindst én gang for 716 millioner år siden. Men der kan være mere end én sådan periode.

Edens Have

Nogle videnskabsmænd tror seriøst, at den samme Edens Have var ægte. De siger, at det var i Afrika og var den eneste grund til, at vores forfædre overlevede istiden.

For knap 200.000 år siden dræbte en særlig fjendtlig istid arter til venstre og højre. Heldigvis var en lille gruppe tidlige mennesker i stand til at overleve den frygtelige kulde. De kom over kysten, der nu er Sydafrika. Selvom isen tog sin vej over hele verden, forblev denne zone isfri og fuldstændig beboelig. Hendes jord var rig næringsstoffer og gav mig en masse mad. Der var mange naturlige huler, der kunne bruges til ly. For en ung art, der kæmpede for at overleve, var det intet mindre end paradis.

Den menneskelige befolkning i "Edens Have" talte kun nogle få hundrede individer. Denne teori støttes af mange eksperter, men den mangler stadig afgørende beviser, herunder undersøgelser, der viser, at mennesker har meget mindre genetisk mangfoldighed end de fleste andre arter.

Pleistocæn-epoken begyndte for omkring 2,6 millioner år siden og sluttede for 11.700 år siden. I slutningen af ​​denne æra passerede den sidste istid til dato, hvor gletschere dækkede store områder af jordens kontinenter. Siden Jordens dannelse for 4,6 milliarder år siden har der været mindst fem dokumenterede store istider. Pleistocæn er den første æra, hvor Homo sapiens udviklede sig: Ved slutningen af ​​æraen bosatte folk sig næsten over hele planeten. Hvordan var den sidste istid?

Skøjtebane lige så stor som verden

Det var under Pleistocæn, at kontinenterne var placeret på Jorden på den måde, vi er vant til. På et tidspunkt under istiden dækkede isplader hele Antarktis, store dele af Europa, Nord- og Sydamerika og små dele af Asien. I Nordamerika strakte de sig over Grønland og Canada og dele af det nordlige USA. Rester af gletschere fra denne periode kan stadig ses i nogle dele af verden, herunder Grønland og Antarktis. Men gletsjerne stod ikke bare "stille". Forskere bemærker omkring 20 cyklusser, når gletsjere rykkede frem og trak sig tilbage, når de smeltede og voksede igen.

Generelt var klimaet dengang meget koldere og tørrere, end det er i dag. Fordi det meste af vandet på Jordens overflade var frosset, faldt der lidt nedbør – cirka halvt så meget som i dag. I spidsbelastningsperioder, hvor det meste vand var frosset, var de globale gennemsnitstemperaturer 5 -10°C under nutidens temperaturnormer. Vinter og sommer afløste dog stadig hinanden. Sandt nok ville du ikke have været i stand til at solbade i de sommerdage.

Livet under istiden

Mens Homo sapiens, i den alvorlige situation med evige kolde temperaturer, begyndte at udvikle hjerner til at overleve, mange hvirveldyr, især store pattedyr, også modigt udholdt de barske klimatiske forhold i denne periode. Ud over de velkendte uldmammutter strejfede sabeltandede katte, kæmpe jorddovendyr og mastodonter rundt på Jorden i denne periode. Selvom mange hvirveldyr uddøde i denne periode, var Jorden hjemsted for pattedyr, der stadig kan findes i dag, herunder aber, kvæg, hjorte, kaniner, kænguruer, bjørne og medlemmer af hunde- og kattefamilier.

Der var ingen dinosaurer, bortset fra nogle få tidlige fugle, under istiden: de uddøde i slutningen Kridt periode, mere end 60 millioner år før starten på Pleistocæn-æraen. Men fuglene selv klarede sig godt i den periode, også slægtninge til ænder, gæs, høge og ørne. Fuglene måtte konkurrere med pattedyr og andre skabninger om begrænsede forsyninger af mad og vand, da meget af det var frosset. Også i Pleistocæn-perioden var der krokodiller, firben, skildpadder, pytonslanger og andre krybdyr.

Vegetationen var værre: i mange områder var det svært at finde tætte skove. Mere almindelige var enkelte nåletræer, såsom fyrretræer, cypresser og taks, samt nogle løvtræer, såsom bøge og ege.

Masseudryddelse

Desværre for omkring 13.000 år siden uddøde mere end tre fjerdedele af de store istidsdyr, inklusive uldmammutter, mastodonter, sabeltandtigre og kæmpebjørne. Forskere har i mange år skændtes om årsagerne til deres forsvinden. Der er to hovedhypoteser: menneskelig opfindsomhed og klimaændringer, men begge kan ikke forklare udryddelsen på planetskalaen.

Nogle forskere mener, at der ligesom dinosaurerne var noget udenjordisk indgreb: Nylige undersøgelser viser, at et udenjordisk objekt, måske en komet omkring 3-4 kilometer bred, kunne være eksploderet over det sydlige Canada og næsten ødelægge gammel kultur Stenalderen, samt megafauna som mammutter og mastodonter.

Baseret på materialer fra Livescience.com

Der var lange perioder i Jordens historie, hvor hele planeten var varm – fra ækvator til polerne. Men der var også så kolde tider, at istiden nåede de egne, som i øjeblikket hører til tempererede zoner. Mest sandsynligt var ændringen af ​​disse perioder cyklisk. I varme tider kunne is være relativt sparsom og kun fundet i polarområder eller på bjergtoppe. Et vigtigt træk ved istider er, at de ændrer karakter jordens overflade: Hver istid påvirker Jordens udseende. Disse ændringer i sig selv kan være små og ubetydelige, men de er permanente.

Istidernes historie

Vi ved ikke præcis, hvor mange istider der har været gennem Jordens historie. Vi kender til mindst fem, muligvis syv istider, startende med prækambrium, især: 700 millioner år siden, 450 millioner år siden (ordovicisk periode), 300 millioner år siden - Perm-Carbon-glaciation, en af ​​de største istider , der påvirker de sydlige kontinenter. De sydlige kontinenter betyder det såkaldte Gondwana – et gammelt superkontinent, der omfattede Antarktis, Australien, Sydamerika, Indien og Afrika.

Den seneste istid refererer til den periode, vi lever i. Den kvartære periode i den cenozoiske æra begyndte for omkring 2,5 millioner år siden, da gletsjerne på den nordlige halvkugle nåede havet. Men de første tegn på denne istid går tilbage til 50 millioner år siden i Antarktis.

Strukturen af ​​hver istid er periodisk: der er relativt korte varmeperioder, og der er længere perioder med isdannelse. Naturligvis er kolde perioder ikke et resultat af istiden alene. Glaciation er den mest åbenlyse konsekvens af kolde perioder. Der er dog ret lange intervaller, som er meget kolde, på trods af fraværet af istider. I dag er eksempler på sådanne regioner Alaska eller Sibirien, hvor det er meget koldt om vinteren, men der er ingen is, fordi der ikke er nok nedbør til at give nok vand til dannelsen af ​​gletschere.

Opdagelsen af ​​istider

Vi har vidst, at der har været istider på Jorden siden midten af ​​det 19. århundrede. Blandt de mange navne, der er forbundet med opdagelsen af ​​dette fænomen, er det første normalt navnet på Louis Agassiz, en schweizisk geolog, der levede i midten af ​​det 19. århundrede. Han studerede Alpernes gletschere og indså, at de engang var meget mere omfattende, end de er i dag. Han var ikke den eneste, der lagde mærke til dette. Især Jean de Charpentier, en anden schweizer, bemærkede også dette faktum.

Det er ikke overraskende, at disse opdagelser hovedsageligt blev gjort i Schweiz, da gletschere stadig eksisterer i Alperne, selvom de smelter ret hurtigt. Det er let at se, at gletsjere engang var meget større - se bare på det schweiziske landskab, trug (glaciale dale) og så videre. Imidlertid var det Agassiz, der først fremsatte denne teori i 1840, og udgav den i bogen "Étude sur les glaciers", og senere, i 1844, udviklede han denne idé i bogen "Système glaciare". På trods af den indledende skepsis begyndte folk med tiden at indse, at dette faktisk var sandt.

Med fremkomsten af ​​geologisk kortlægning, især i Nordeuropa, blev det klart, at gletsjere plejede at være i enorm skala. Der var betydelig diskussion på det tidspunkt om, hvordan denne information relateret til syndfloden, fordi der var en konflikt mellem geologiske beviser og bibelsk lære. Oprindeligt blev glaciale aflejringer kaldt deluviale, fordi de blev betragtet som beviser Oversvømmelse. Først senere blev det kendt, at denne forklaring ikke var egnet: disse aflejringer var tegn på et koldt klima og omfattende istider. I begyndelsen af ​​det tyvende århundrede blev det klart, at der var mange istider, ikke kun én, og fra det øjeblik begyndte dette videnskabsområde at udvikle sig.

Istidsforskning

Geologiske beviser for istider er kendt. Hovedbeviset for gletsjere kommer fra de karakteristiske aflejringer dannet af gletsjere. De er bevaret i det geologiske afsnit i form af tykke ordnede lag af specielle sedimenter (sedimenter) - diamicton. Disse er simpelthen gletsjerophobninger, men de omfatter ikke kun aflejringer af en gletsjer, men også aflejringer af smeltevand dannet af smeltevandsstrømme, gletsjersøer eller gletsjere, der bevæger sig ud i havet.

Der er flere former for gletsjersøer. Deres væsentligste forskel er, at de er en vandmasse omgivet af is. For eksempel, hvis vi har en gletsjer, der stiger op i en floddal, så blokerer den dalen, som en prop på en flaske. Når is blokerer en dal, vil floden naturligvis stadig flyde, og vandstanden vil stige, indtil den løber over. Således dannes en gletsjersø ved direkte kontakt med is. Der er visse sedimenter, der er indeholdt i sådanne søer, som vi kan identificere.

På grund af den måde, hvorpå gletsjere smelter, som afhænger af årstidens temperaturændringer, forekommer issmeltning årligt. Dette fører til en årlig stigning i mindre sedimenter, der falder fra under isen og ned i søen. Hvis vi så ser ind i søen, ser vi lagdeling (rytmiske lagdelte sedimenter), som også er kendt under det svenske navn varve, som betyder "årlig ophobning." Så vi kan faktisk se årlige lagdelinger i gletsjersøer. Vi kan endda tælle disse varver og finde ud af, hvor længe denne sø har eksisteret. Generelt kan vi ved hjælp af dette materiale få en masse information.

I Antarktis kan vi se enorme ishylder, der flyder fra landet ud i havet. Og naturligvis er isen flydende, så den flyder på vandet. Mens den flyder, fører den småsten og mindre sedimenter med sig. Vandets termiske virkning får isen til at smelte og kaste dette materiale ud. Dette fører til dannelsen af ​​en proces kaldet rafting af sten, der går ud i havet. Når vi ser fossile aflejringer fra denne periode, kan vi finde ud af, hvor gletsjeren var, hvor langt den strakte sig, og så videre.

Årsager til istider

Forskere mener, at istider opstår, fordi Jordens klima afhænger af den ujævne opvarmning af dens overflade af Solen. For eksempel er de ækvatoriale områder, hvor Solen er næsten lodret over hovedet, de varmeste zoner, og polarområderne, hvor den står i en stor vinkel med overfladen, er de koldeste. Det betyder, at forskelle i opvarmning af forskellige dele af Jordens overflade driver den hav-atmosfæriske maskine, som hele tiden forsøger at overføre varme fra ækvatorialområderne til polerne.

Hvis Jorden var en almindelig kugle, ville denne overførsel være meget effektiv, og kontrasten mellem ækvator og polerne ville være meget lille. Dette er sket tidligere. Men da der nu er kontinenter, står de i vejen for denne cirkulation, og strukturen af ​​dens strømme bliver meget kompleks. Simple strømme er begrænset og modificeret - hovedsageligt af bjerge - hvilket fører til de cirkulationsmønstre, vi ser i dag, som styrer passatvindene og havstrømme. For eksempel forbinder en teori om, hvorfor istiden begyndte for 2,5 millioner år siden, dette fænomen med fremkomsten af ​​Himalaya-bjergene. Himalaya vokser stadig meget hurtigt, og det viser sig, at eksistensen af ​​disse bjerge i en meget varm del af Jorden styrer ting som monsunsystemet. Begyndelsen af ​​den kvartære istid er også forbundet med lukningen af ​​Panamatangen, som forbinder Nord- og Sydamerika, hvilket forhindrede varmeoverførsel fra ækvatorial zone Stillehavet til Atlanterhavet.

Hvis kontinenternes placering i forhold til hinanden og i forhold til ækvator tillod cirkulationen at fungere effektivt, så ville det være varmt ved polerne, og relativt varme forhold ville fortsætte over hele jordens overflade. Mængden af ​​varme modtaget af Jorden ville være konstant og kun variere lidt. Men da vores kontinenter skaber alvorlige barrierer for cirkulation mellem nord og syd, har vi udtalt klimazoner. Det betyder, at polerne er relativt kolde, og ækvatorialområderne er varme. Når tingene er, som de er nu, kan Jorden ændre sig på grund af variationer i mængden af ​​solvarme, den modtager.

Disse variationer er næsten fuldstændig konstante. Grunden til dette er, at jordens akse over tid ændrer sig, ligesom jordens kredsløb. I betragtning af denne komplekse klimazoneinddeling kan kredsløbsændringer bidrage til langsigtede ændringer i klimaet, hvilket fører til klimaudsving. På grund af dette har vi ikke kontinuerlig ising, men perioder med ising, afbrudt af varme perioder. Dette sker under påvirkning af orbitale ændringer. De seneste kredsløbsændringer betragtes som tre separate begivenheder: en varer 20 tusind år, den anden varer 40 tusind år, og den tredje varer 100 tusind år.

Dette førte til afvigelser i mønsteret af cykliske klimaændringer under istiden. Isingen fandt højst sandsynligt sted i denne cykliske periode på 100 tusind år. Den sidste mellemistid, der var lige så varm som den nuværende, varede omkring 125 tusind år, og så kom den lange istid, som tog omkring 100 tusind år. Vi lever nu i en anden mellemistidstid. Denne periode vil ikke vare evigt, så endnu en istid venter os i fremtiden.

Hvorfor slutter istider?

Baneændringer ændrer klimaet, og det viser sig, at istider er kendetegnet ved vekslende kolde perioder, som kan vare op til 100 tusind år, og varme perioder. Vi kalder dem glaciale (glaciale) og interglaciale (interglaciale) epoker. Den mellemistidske æra er normalt karakteriseret ved nogenlunde de samme forhold, som vi observerer i dag: høje havniveauer, begrænsede områder med istid og så videre. Naturligvis eksisterer istiden stadig i Antarktis, Grønland og andre lignende steder. Men generelt er de klimatiske forhold relativt varme. Dette er essensen af ​​mellemistiderne: højt havniveau, varmt temperaturforhold og generelt et ret jævnt klima.

Men under istiden gennemsnitlig årlig temperaturændrer sig betydeligt, er vegetative zoner tvunget til at skifte nord eller syd afhængigt af halvkuglen. Regioner som Moskva eller Cambridge bliver ubeboede, i hvert fald om vinteren. Selvom de kan bebos om sommeren på grund af den stærke kontrast mellem årstiderne. Men det, der faktisk sker, er, at de kolde zoner udvider sig betydeligt, den gennemsnitlige årlige temperatur falder, og de overordnede klimaforhold bliver meget kolde. Mens de største glaciale begivenheder er relativt begrænsede i tid (måske omkring 10 tusind år), hele lang kold periode kan vare 100 tusind år eller endnu mere. Sådan ser glacial-interglacial cyklicitet ud.

På grund af længden af ​​hver periode er det svært at sige, hvornår vi forlader den nuværende æra. Dette skyldes pladetektonik, placeringen af ​​kontinenter på jordens overflade. I øjeblikket Nordpolen og Sydpolen er isoleret: Antarktis er tændt Sydpolen, og det arktiske hav mod nord. På grund af dette er der et problem med varmecirkulationen. Indtil kontinenternes position ændres, vil denne istid fortsætte. Baseret på langsigtede tektoniske ændringer kan det antages, at det vil tage yderligere 50 millioner år ud i fremtiden, før der sker væsentlige ændringer, der gør det muligt for Jorden at komme ud af istiden.

Geologiske konsekvenser

Dette frigør enorme områder af kontinentalsoklen, som nu er nedsænket. Det vil for eksempel betyde, at det en dag vil være muligt at gå fra Storbritannien til Frankrig, fra Ny Guinea til Sydøstasien. Et af de mest kritiske steder er Beringstrædet, som forbinder Alaska med Østsibirien. Det er ret lavt, omkring 40 meter, så hvis havniveauet falder til hundrede meter, bliver dette område til tørt land. Dette er også vigtigt, fordi planter og dyr vil være i stand til at vandre gennem disse steder og komme ind i områder, som de ikke kan nå i dag. Koloniseringen af ​​Nordamerika afhænger således af det såkaldte Beringia.

Dyr og istiden

Det er vigtigt at huske, at vi selv er "produkter" af istiden: vi udviklede os i løbet af den, så vi kan overleve den. Det er dog ikke et spørgsmål om enkeltpersoner – det er et spørgsmål om hele befolkningen. Problemet i dag er, at vi er for mange, og vores aktiviteter har ændret naturforholdene markant. Under naturlige forhold har mange af de dyr og planter, vi ser i dag, en lang historie og overlever istiden godt, selvom der er dem, der kun udvikler sig lidt. De migrerer og tilpasser sig. Der er områder, hvor dyr og planter overlevede istiden. Disse såkaldte refugier lå længere mod nord eller syd fra deres nuværende udbredelse.

Men som følge heraf menneskelig aktivitet Nogle arter døde eller uddøde. Dette skete på alle kontinenter, måske med undtagelse af Afrika. Et stort antal store hvirveldyr, nemlig pattedyr, såvel som pungdyr i Australien, blev udryddet af mennesker. Dette var forårsaget enten direkte af vores aktiviteter, såsom jagt, eller indirekte af ødelæggelsen af ​​deres levesteder. Dyr, der lever i nordlige breddegrader i dag boede de i fortiden i Middelhavet. Vi har ødelagt denne region så meget, at det sandsynligvis vil være meget svært for disse dyr og planter at kolonisere det igen.

Konsekvenser af global opvarmning

Under normale forhold efter geologiske standarder ville vi ret hurtigt vende tilbage til istiden. Men på grund af den globale opvarmning, som er en konsekvens af menneskelig aktivitet, forsinker vi den. Vi vil ikke være i stand til fuldstændigt at forhindre det, da de årsager, der forårsagede det i fortiden, stadig eksisterer. Menneskelig aktivitet, et element utilsigtet af naturen, påvirker atmosfærisk opvarmning, som allerede kan have forårsaget en forsinkelse i den næste istid.

I dag er klimaforandringer en meget presserende og spændende spørgsmål. Hvis den grønlandske indlandsis smelter, vil havniveauet stige med seks meter. Tidligere, under den tidligere mellemistidsepoke, som var for cirka 125 tusinde år siden, smeltede den grønlandske iskappe voldsomt, og havniveauet blev 4-6 meter højere end i dag. Dette er selvfølgelig ikke verdens undergang, men det er heller ikke en midlertidig vanskelighed. Jorden er trods alt kommet sig efter katastrofer før, og den vil også kunne overleve denne.

Den langsigtede prognose for planeten er ikke dårlig, men for mennesker er det en anden sag. Jo mere forskning vi laver, jo mere vi forstår, hvordan Jorden ændrer sig, og hvor den fører hen, jo bedre forstår vi den planet, vi lever på. Dette er vigtigt, fordi folk endelig begynder at tænke på havniveauændringer, global opvarmning og virkningen af ​​alle disse ting på Landbrug og befolkning. Meget af dette har at gøre med studiet af istider. Gennem denne forskning lærer vi om istidens mekanismer, og vi kan bruge denne viden proaktivt til at forsøge at afbøde nogle af disse ændringer, som vi forårsager. Dette er et af hovedresultaterne og et af målene for istidsforskningen.
Den vigtigste konsekvens af istiden er selvfølgelig de enorme iskapper. Hvor kommer vand fra? Fra havene, selvfølgelig. Hvad sker der under istider? Gletsjere dannes som følge af nedbør på land. Fordi vand ikke returneres til havet, falder havniveauet. Under de mest intense istider kan havniveauet falde med mere end hundrede meter.

Nogle gange kan man høre udtalelsen om, at istiden allerede er bag os, og at folk ikke skal forholde sig til dette fænomen i fremtiden. Dette ville være sandt, hvis vi var sikre på, at moderne istid på kloden blot er en rest af Jordens store kvartære istid og uundgåeligt snart skulle forsvinde. Faktisk fortsætter gletsjere med at være en af ​​de førende komponenter i miljøet og yde et vigtigt bidrag til livet på vores planet.

Dannelse af bjerggletsjere

Når du stiger op i bjergene, bliver luften koldere. I nogen højde vinter sne har ikke tid til at smelte hen over sommeren; fra år til år hober det sig op og giver anledning til gletschere. En gletsjer er en masse flerårig is hovedsagelig atmosfærisk oprindelse, som bevæger sig under påvirkning af tyngdekraften og tager form af et vandløb, kuppel eller flydende plade (hvis vi taler om dæk- og hyldegletsjere).

I den øverste del af gletsjeren er der et akkumuleringsområde, hvor der ophobes sediment, som gradvist omdannes til is. Konstant genopfyldning af snereserver, dens komprimering og omkrystallisering fører til, at den bliver til en grovkornet masse af iskorn - firn og derefter, under trykket fra de overliggende lag, til massiv gletsjeris.

Fra akkumuleringsområdet strømmer is til den nederste del - det såkaldte ablationsområde, hvor den hovedsageligt forbruges ved smeltning. Øverste del en bjerggletsjer er normalt et firnbassin. Det optager en bil (eller cirque - de udvidede øvre rækker af dalen) og har en konkav overflade. Når man forlader cirquen, krydser gletsjeren ofte et højt mundingstrin - en tværstang; Her skæres isen gennem dybe tværgående sprækker, og der opstår et isfald. Så går gletsjeren ned i en forholdsvis smal tunge ned i dalen. En gletsjers levetid bestemmes i høj grad af balancen mellem dens masse. Med en positiv balance, når strømmen af ​​stof på gletsjeren overstiger dens flow, øges ismassen, gletsjeren bliver mere aktiv, bevæger sig fremad og indfanger nye områder. Hvis den er negativ, bliver den passiv, trækker sig tilbage og frigør dalen og skråningerne fra under isen.

Evig bevægelse

Majestætiske og rolige gletsjere er faktisk i konstant bevægelse. De såkaldte cirque- og dalgletsjere flyder langsomt ned ad skråningerne, og iskapper og kupler breder sig fra centrum til periferien. Denne bevægelse er bestemt af tyngdekraften og bliver mulig på grund af isens egenskab til at deformeres under stress.Skør i individuelle fragmenter, i store massiver får isen plastiske egenskaber, som frossen beg, der revner, hvis du rammer den, men langsomt flyder langs overfladen, bliver "lastet" på ét sted. Der er også hyppige tilfælde, hvor is med næsten hele sin masse glider langs sengen eller andre islag - dette er den såkaldte blokglidning af gletsjere. Revner dannes de samme steder på gletsjeren, men da nye ismasser er involveret i denne proces hver gang, "heler" de gamle sprækker, efterhånden som isen bevæger sig fra dannelsesstedet, det vil sige, at de lukker sig. Individuelle sprækker strækker sig over gletsjeren fra flere tiere til mange hundrede meter, deres dybde når 20-30 og nogle gange 50 meter eller mere.

Bevægelsen af ​​tusind tons ismasser, selvom den er meget langsom, udfører et enormt arbejde - over mange tusinde år forvandler det planetens ansigt til ukendelighed. Centimeter for centimeter kryber is langs faste klipper, efterlader riller og ar på dem, knækker dem og bærer dem med sig. Gletsjere fjerner årligt lag fra overfladen af ​​det antarktiske kontinent. klipper tykkelse i gennemsnit 0,05 mm. Denne tilsyneladende mikroskopiske værdi vokser allerede til 50 m, hvis vi tager hele kvartærperiodens million år i betragtning, hvor det antarktiske kontinent sandsynligvis var dækket af is. Mange gletsjere i Alperne og Kaukasus har en isbevægelseshastighed på omkring 100 m om året. I de større gletsjere i Tien Shan og Pamir bevæger isen sig 150-300 m om året, og på nogle Himalaya-gletsjere - op til 1 km, det vil sige 2-3 m om dagen.

Gletsjere har en række forskellige størrelser: fra 1 km i længden for små cirque-gletsjere til snesevis af kilometer i store dalgletsjere. Den største gletscher i Asien, Fedchenko-gletsjeren, når en længde på 77 km. I deres bevægelse bærer gletsjere over mange tiere, eller endda hundredvis af kilometer, stenblokke, der er faldet fra bjergskråninger til deres overflade. Sådanne blokke kaldes uberegnelige, det vil sige "vandrende" kampesten, hvis sammensætning adskiller sig fra de lokale klipper.

Tusindvis af sådanne kampesten findes på sletterne i Europa og Nordamerika, i dalene ved deres udgang fra bjergene. Volumenet af nogle af dem når flere tusinde kubikmeter. Kendt er for eksempel den gigantiske Ermolovsky-sten i flodlejet af Terek, ved udgangen fra Daryal-kløften i Kaukasus. Stenens længde overstiger 28 m, og højden er omkring 17 m. Kilden til deres udseende er de steder, hvor de tilsvarende klipper kommer til overfladen. I Amerika er disse Cordillera og Labrador, i Europa - Skandinavien, Finland, Karelen. Og de blev bragt hertil langvejs fra, hvorfra der engang eksisterede enorme iskapper, som en påmindelse er den moderne indlandsis i Antarktis.

Mysteriet om deres pulsering

I midten af ​​det 20. århundrede stod folk over for et andet problem - pulserende gletsjere, karakteriseret ved pludselige fremrykninger af deres ender, uden nogen åbenbar forbindelse med klimaændringer. Hundredvis af pulserende gletsjere er nu kendt i mange gletsjerområder. De fleste af dem er i Alaska, Island og Spitsbergen, i bjergene Centralasien, i Pamirs.

Den generelle årsag til glaciale bevægelser er ophobning af is under forhold, hvor dens strømning er hæmmet af dalens snæverhed, morænedække, gensidig opdæmning af hovedstammen og sidetilløbene osv. En sådan ophobning skaber ustabilitetsforhold, der forårsager isafstrømning: store spåner, opvarmning af isen med frigivelse af vand under intern smeltning, udseendet af vand og vand-lersmøremiddel på lejet og spåner. Den 20. september 2002 skete en katastrofe i dalen ved Genaldon-floden i Nordossetien. Kæmpe ismasser, blandet med vand og stenmateriale, bragede ud fra den øvre del af dalen, fejede hurtigt ned i dalen og ødelagde alt på dens vej og dannede en blokering, der spredte sig over hele Karmadon-bassinet foran højderyggen af Rocky Range. Synderen bag katastrofen var den pulserende Kolka-gletsjer, hvis bevægelser fandt sted flere gange i fortiden.

Kolka-gletsjeren har ligesom mange andre pulserende gletsjere svært ved at dræne is. I løbet af mange år samler isen sig foran en forhindring, øger dens masse til et vist kritisk volumen, og når bremsekræfterne ikke kan modstå forskydningskræfterne, opstår der en skarp udløsning af spændingen, og gletsjeren rykker frem. Tidligere skete bevægelser af Kolka-gletsjeren omkring 1835, i 1902 og 1969. De opstod, da gletsjeren samlede en masse på 1-1,3 millioner tons. Guiden Genaldon-katastrofen i 1902 fandt sted den 3. juli på højden af ​​den varme sommer. Lufttemperaturen i denne periode oversteg normen med 2,7°C, og der var kraftige regnskyl. Efter at have forvandlet sig til en pulp af is, vand og moræne, blev isudkastet til en knusende højhastigheds mudderstrøm, der strømmede igennem i løbet af få minutter. 1969-bevægelsen udviklede sig gradvist og nåede sin største udvikling om vinteren, hvor mængden af ​​smeltevand i bassinet var minimal. Dette afgjorde det forholdsvis rolige hændelsesforløb. I 2002 akkumulerede en enorm mængde vand i gletsjeren, hvilket blev udløseren for bevægelse. Det er klart, at vandet "rev" gletsjeren fra dens bund, og en kraftig vand-is-klippe mudderstrøm dannede. At bevægelsen blev udløst før tid og nåede en kolossal skala skyldtes det eksisterende kompleks af faktorer: gletscherens ustabile dynamiske tilstand, som allerede havde akkumuleret en masse tæt på kritisk; kraftig ophobning af vand i gletsjeren og under gletsjeren; jordskred af is og sten, der skabte overbelastning i den bagerste del af gletsjeren.

En verden uden gletsjere

Det samlede volumen af ​​is på Jorden er næsten 26 millioner km 3, eller omkring 2 % af alt jordens vand. Denne ismasse er lig med strømmen af ​​alle klodens floder over 700 år.

Hvis den eksisterende is var jævnt fordelt over vores planets overflade, ville den dække den med et 53 m tykt lag. Og hvis denne is pludselig smeltede, ville verdenshavets niveau stige med 64 m. Samtidig tættere befolkede frugtbare kystsletter over et område på omkring 15 millioner ville blive oversvømmet. . km 2 2 . En sådan pludselig afsmeltning kan ikke forekomme, men gennem geologiske epoker, hvor iskapper opstod og derefter gradvist smeltede, var udsvingene i havniveauet endnu større.

Direkte afhængighed

Gletsjers indflydelse på jordens klima er enorm. Om vinteren kommer der ekstremt lidt solstråling til polarområderne, da Solen ikke dukker op over horisonten, og her hersker polarnatten. Og om sommeren, på grund af polardagens lange varighed, er mængden af ​​strålingsenergi, der kommer fra Solen, større end selv i ækvatorområdet. Temperaturerne forbliver dog lave, da op til 80 % af den indkommende energi reflekteres tilbage af sne og is. Billedet ville have været et helt andet, hvis der ikke havde været isdække. I dette tilfælde ville næsten al den varme, der kommer om sommeren, blive absorberet, og temperaturen i de polare områder ville afvige fra den tropiske i meget mindre grad. Så hvis der ikke var nogen kontinentale iskapper i Antarktis og nordisen omkring jordens poler det arktiske Ocean, på Jorden ville der ikke være den sædvanlige opdeling i naturlige zoner, og hele klimaet ville være meget mere ensartet. Når først ismasserne ved polerne smelter, vil polarområderne blive meget varmere, og rig vegetation vil dukke op på kysterne af det tidligere Arktiske Ocean og på overfladen af ​​det isfrie Antarktis. Det er præcis, hvad der skete på Jorden i Neogen-perioden – for blot et par millioner år siden havde det et jævnt, mildt klima. Man kan dog forestille sig en anden tilstand af planeten, når den er fuldstændig dækket af en isskal. Når alt kommer til alt, når de først er dannet under visse forhold, er gletsjere i stand til at vokse af sig selv, da de sænker den omgivende temperatur og vokser i højden, hvorved de spredes til højere og koldere lag af atmosfæren. Isbjerge, der brækker af fra store iskapper, bliver båret over havet og ender i tropiske farvande, hvor deres smeltning også er med til at afkøle vandet og luften.

Hvis intet forhindrer dannelsen af ​​gletsjere, så kan tykkelsen af ​​islaget stige til flere kilometer på grund af vand fra oceanerne, hvis niveau løbende ville falde. På denne måde ville alle kontinenter gradvist være under is, temperaturen på jordens overflade ville falde til omkring -90 ° C og organisk liv på den ville ophøre. Det er heldigvis ikke sket gennem hele Jordens geologiske historie, og der er ingen grund til at tro, at en sådan glaciation kan forekomme i fremtiden.I øjeblikket oplever Jorden en tilstand af delvis istid, når kun en tiendedel af dens overflade er dækket af gletschere. Denne tilstand er ustabil: gletsjere enten krymper eller øges i størrelse og forbliver meget sjældent uændrede.

Hvidt omslag af "den blå planet"

Hvis du ser på vores planet fra rummet, kan du se, at nogle af dens dele ser helt hvide ud - dette er snedækket, der er så velkendt for indbyggerne i tempererede zoner.

Sne er i nærheden fantastiske egenskaber, hvilket gør det til en uundværlig komponent i naturens "køkken". Jordens snedække reflekterer mere end halvdelen af ​​den strålingsenergi, der kommer til os fra Solen, den samme som dækker polargletsjerne (de reneste og tørreste) – generelt op til 90 % af solens stråler! Men sne har også en anden fænomenal egenskab. Det er kendt, at termisk energi Alle legemer udstråler, og jo mørkere de er, jo større er varmetabet fra deres overflade. Men sne, der er blændende hvid, er i stand til at udsende termisk energi næsten som en helt sort krop. Forskellene mellem dem når ikke engang 1%. Så selv den lille varme, som snedækket har, bliver hurtigt udstrålet i atmosfæren. Som et resultat afkøles sneen endnu mere, og de områder af kloden, der er dækket af den, bliver en kilde til afkøling for hele planeten.

Funktioner af det sjette kontinent

Antarktis er det højeste kontinent på planeten med en gennemsnitlig højde på 2.350 m (gennemsnitshøjden i Europa er 340 m, Asien er 960 m). Denne højdeanomali forklares af, at det meste af kontinentets masse er sammensat af is, som er næsten tre gange lettere end sten. Engang var den fri for is og adskilte sig ikke meget i højden fra andre kontinenter, men efterhånden dækkede en kraftig isskal hele kontinentet, og jordskorpen begyndte at bøje sig under kolossal belastning. I løbet af de sidste millioner af år er denne overbelastning blevet "isostatisk kompenseret", med andre ord har jordskorpen bøjet sig, men spor af den afspejles stadig i Jordens topografi. Oceanografiske undersøgelser af kystnære Antarktiske farvande viste, at kontinentalsoklen (soklen), der grænser op til alle kontinenter med en lavvandet stribe med dybder på højst 200 m, viste sig at være 200-300 m dybere ud for Antarktis kyst. Årsagen til dette er sænkningen af ​​jordskorpen under vægten af ​​den is, der tidligere dækkede kontinentalsoklen i en tykkelse på 600-700 m. Relativt for nylig trak isen sig tilbage herfra, men jordskorpen har endnu ikke haft tid til at "udbøje sig ” og desuden holdes den på plads af is, der ligger mod syd. Den ubegrænsede udvidelse af den antarktiske iskappe har altid været hæmmet af havet.

Enhver udvidelse af gletsjere ud over landet er kun mulig under forudsætning af, at havet nær kysten ikke er dybt, ellers vil havstrømme og bølger før eller siden ødelægge isen, der har strakt sig langt ud i havet. Derfor løb grænsen for maksimal istid langs yderkanten af ​​kontinentalsoklen. Antarktis istid er generelt meget påvirket af havniveauændringer. Når verdenshavets niveau falder, begynder indlandsisen på det sjette kontinent at rykke frem; når det stiger, trækker det sig tilbage. Det er kendt, at havniveauet i løbet af de sidste 100 år er steget med 18 cm, og fortsætter med at stige nu. Tilsyneladende er ødelæggelsen af ​​nogle antarktiske ishylder, ledsaget af kælvning af enorme bordisbjerge op til 150 km lange, forbundet med denne proces. Samtidig er der al mulig grund til at tro, at mængden af ​​istiden i Antarktis er stigende i den moderne tid, og det kan også være forbundet med den igangværende globale opvarmning. Faktisk er klimaopvarmningen øget atmosfærisk cirkulation og styrkelse af interlatitudinal udveksling luftmasser. Varmere og fugtig luft kommer ind i det antarktiske kontinent. En temperaturstigning på flere grader forårsager dog ikke nogen afsmeltning inde i landet, hvor frosten nu er 40-60 ° C, mens en stigning i mængden af ​​fugt fører til kraftigere snefald. Det betyder, at opvarmning forårsager en stigning i ernæring og en stigning i istiden i Antarktis.

Sidste maksimale istid

Kulminationen af ​​den sidste istid på Jorden var for 21-17 tusinde år siden, hvor isens volumen steg til cirka 100 millioner km 3. I Antarktis dækkede istiden på dette tidspunkt hele kontinentalsoklen. Volumenet af is i indlandsisen nåede tilsyneladende 40 millioner km 3, det vil sige, det var cirka 40 % mere end dets moderne volumen. Pakisgrænsen flyttede sig nordpå med cirka 10°. På den nordlige halvkugle blev der for 20 tusind år siden dannet en gigantisk pan-arktisk gammel iskappe, der forenede den eurasiske, grønlandske, laurentiske og en række mindre skjolde samt omfattende flydende ishylder. Det samlede volumen af ​​skjoldet oversteg 50 millioner km 3, og verdenshavets niveau faldt med ikke mindre end 125 m.

Nedbrydningen af ​​det panarktiske dække begyndte for 17 tusind år siden med ødelæggelsen af ​​ishylderne, der var en del af det. Herefter begyndte de "hav"-dele af de eurasiske og nordamerikanske iskapper, som havde mistet stabilitet, at kollapse katastrofalt. Istidens sammenbrud skete på blot et par tusinde år. På det tidspunkt strømmede enorme vandmasser fra kanten af ​​iskapperne, kæmpe inddæmmede søer opstod, og deres gennembrud var mange gange større end i dag. Naturlige processer dominerede i naturen, umådeligt mere aktive end nu. Dette førte til en betydelig fornyelse af det naturlige miljø, en delvis ændring af dyr og flora, begyndelsen på menneskelig dominans på Jorden.

For 12 tusind år siden begyndte Holocæn - den moderne geologiske æra. Lufttemperatur i tempererede breddegraderøkse steget med 6° sammenlignet med den kolde sene Pleistocæn. Glaciation har antaget moderne proportioner.

Gamle istider...

Ideer om gamle istider af bjerge blev udtrykt i slutningen af ​​det 18. århundrede, og om tidligere istider på sletterne på tempererede breddegrader - i første halvdel af det 19. århundrede. Teorien om oldtidens glaciation vandt ikke umiddelbart anerkendelse blandt videnskabsmænd. Også i tidlig XIXårhundreder, mange steder rundt om på kloden, blev der fundet stribede kampesten af ​​sten, der tydeligvis ikke var af lokal oprindelse, men forskerne vidste ikke, hvad der kunne have bragt dem. I

I 1830 kom den engelske opdagelsesrejsende Charles Lyell med sin teori, hvori han tilskrev både spredningen af ​​kampesten og skyggen af ​​sten til handlingen ved at flyde. havisen. Lyells hypotese mødte alvorlige indvendinger. Under sin berømte rejse på Beagle-skibet (1831-1835) boede Charles Darwin i nogen tid på Tierra del Fuego, hvor han med egne øjne så gletsjerne og de isbjerge, de genererer. Han skrev efterfølgende, at kampesten kan føres hen over havet af isbjerge, især i perioder med større glacial udvikling. Og efter sin tur til Alperne i 1857 tvivlede Lyell selv på rigtigheden af ​​sin teori. I 1837 var den schweiziske opdagelsesrejsende L. Agassiz den første til at forklare poleringen af ​​klipper, transporten af ​​kampesten og aflejringen af ​​moræne under indflydelse af gletschere. Et væsentligt bidrag til udviklingen af ​​glacialteorien blev ydet af russiske videnskabsmænd, og frem for alt P.A. Kropotkin. Da han rejste gennem Sibirien i 1866, opdagede han mange kampesten, glaciale sedimenter og glatte polerede klipper på Patom-højlandet og forbandt disse fund med aktiviteten af ​​gamle gletschere. I 1871 russisk geografiske samfund sendte ham til Finland, et land med klare spor af nyligt tilbagetrukne gletsjere. Denne tur formede endelig hans synspunkter. Når vi studerer gamle geologiske aflejringer, finder vi ofte tillitter - grove forstenede moræner og gletsjer-marine sedimenter. De blev fundet på alle kontinenter i sedimenter af forskellige aldre, og de bruges til at rekonstruere Jordens gletsjerhistorie i 2,5 milliarder år, hvor planeten oplevede 4 istidsepoker, der varede fra mange tiere til 200 millioner år. Hver sådan epoke bestod af istider, der i varighed kan sammenlignes med Pleistocæn- eller kvartærperioden, og hver periode bestod af stort antal istider.

Varigheden af ​​glaciale epoker på Jorden er mindst en tredjedel af den samlede tid af dens udvikling over de sidste 2,5 milliarder år. Og hvis vi tager højde for de lange indledende faser af istidens oprindelse og dens gradvise nedbrydning, så vil istiden tage næsten lige så lang tid som varme, isfrie forhold. Den sidste af istider begyndte for næsten en million år siden, i kvartær tid, og var præget af den omfattende udbredelse af gletsjere - Jordens Store Istid. Den nordlige del af det nordamerikanske kontinent, en betydelig del af Europa og muligvis også Sibirien var under tykt dække af is. På den sydlige halvkugle var hele det antarktiske kontinent under is, som det er nu. I perioden med maksimal udvidelse af den kvartære istid dækkede gletsjere over 40 millioner km 2 - omkring en fjerdedel af hele kontinenternes overflade. Den største på den nordlige halvkugle var den nordamerikanske iskappe, der nåede en tykkelse på 3,5 km. Hele Nordeuropa var under en iskappe op til 2,5 km tyk. Efter at have nået deres største udvikling for 250 tusind år siden, begyndte de kvartære gletsjere på den nordlige halvkugle gradvist at skrumpe. Istiden var ikke kontinuerlig gennem kvartærperioden. Der er geologiske, palæobotaniske og andre beviser på, 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, og gletsjerne spredte sig igen. Vi lever nu, tilsyneladende, i slutningen af ​​den fjerde epoke af den kvartære istid. Den kvartære glaciation i Antarktis udviklede sig helt anderledes end på den nordlige halvkugle. Den opstod mange millioner af år før gletschere dukkede op i Nordamerika og Europa. Udover klimatiske forhold Dette blev lettet af det høje kontinent, der havde eksisteret her i lang tid. I modsætning til de gamle iskapper på den nordlige halvkugle, som forsvandt og derefter dukkede op igen, har den antarktiske iskappe ændret sig lidt i sin størrelse. Den maksimale istid i Antarktis var kun halvanden gang større i volumen end den moderne og ikke meget større i areal.

...og deres mulige årsager

Årsagen til store klimaændringer og forekomsten af ​​de store istider på Jorden er stadig et mysterium. Alle hypoteser udtrykt om dette emne kan kombineres i tre grupper - årsagen til periodiske ændringer i jordens klima blev søgt enten udenfor solsystem, enten i selve solens aktivitet eller i de processer, der foregår på Jorden.

Galaxy
Kosmiske hypoteser inkluderer antagelser om indflydelsen på afkølingen af ​​Jorden af ​​forskellige dele af universet, som Jorden passerer igennem og bevæger sig i rummet sammen med galaksen. Nogle mener, at afkøling sker, når Jorden passerer gennem områder af det globale rum fyldt med gas. Andre tilskriver de samme virkninger virkningerne af skyer af kosmisk støv. Ifølge en anden hypotese skulle Jorden som helhed opleve store forandringer, når den bevæger sig sammen med Solen fra den stjernemættede del af Galaksen til dens ydre, sjældne områder. Når kloden nærmer sig apogalactium - det punkt, der er længst væk fra den del af vores galakse, hvor største antal stjerner, går den ind i den "kosmiske vinter" zone, og istiden begynder på den.

Sol
Udviklingen af ​​glaciationer er også forbundet med udsving i selve solens aktivitet. Heliofysikere har længe regnet ud periodiciteten af ​​udseendet af mørke pletter, blusser, prominenser og lærte at forudsige disse fænomener. Det viste sig, at solaktiviteten ændrer sig med jævne mellemrum. Der er perioder af forskellig varighed: 2-3, 5-6, 11, 22 og omkring 100 år. Det kan ske, at kulminationerne af flere perioder af forskellig varighed falder sammen, og solaktiviteten vil være særlig høj. Men det kan også være omvendt – flere perioder med nedsat solaktivitet vil falde sammen, og det vil medføre udvikling af istid. Sådanne ændringer i solaktivitet afspejles selvfølgelig i gletscheres udsving, men vil næppe forårsage en stor glaciation af Jorden.

CO 2
En stigning eller et fald i temperaturen på Jorden kan også forekomme, hvis atmosfærens sammensætning ændres. Kuldioxid, der frit sender solens stråler til Jorden, men absorberer det meste af dens termiske stråling, fungerer således som en kolossal skærm, der forhindrer afkøling af vores planet. Nu overstiger indholdet af CO 2 i atmosfæren ikke 0,03 %. Hvis dette tal halveres, vil de gennemsnitlige årlige temperaturer i tempererede zoner falde med 4-5°, hvilket kan føre til begyndelsen af ​​en istid.

Vulkaner
Vulkanstøv, der udsendes under store udbrud op til en højde på 40 km, kan også tjene som unikke skærme. Skyer af vulkansk støv blokerer på den ene side for solens stråler, og lader på den anden side ikke jordens stråling passere igennem. Men den første proces er stærkere end den anden, så perioder med øget vulkanisme burde få Jorden til at køle af.

Bjerge
Ideen om en forbindelse mellem istid på vores planet og bjergbygning er også almindeligt kendt. Under bjergbygningens epoker faldt de stigende store masser af kontinenterne i højere lag af atmosfæren, afkølede og tjente som steder for gletsjeres fødsel.

Ocean
Ifølge mange forskere kan isdannelse også opstå som følge af en ændring af havstrømmenes retning. For eksempel blev Golfstrømmen tidligere omdirigeret af en højderyg, der strækker sig fra Newfoundland til Kap Verde-øerne, hvilket hjalp med at afkøle Arktis sammenlignet med moderne forhold.

Atmosfære
I På det sidste videnskabsmænd begyndte at forbinde udviklingen af ​​istiden med en omstrukturering af atmosfærisk cirkulation - når visse områder af planeten modtager betydeligt mere nedbør, og hvis der er nok høje bjerge Det er her glaciation opstår.

Antarktis
Måske bidrog fremkomsten af ​​det antarktiske kontinent til fremkomsten af ​​istiden. Som et resultat af udvidelsen af ​​den antarktiske iskappe faldt temperaturen på hele Jorden med flere grader, og verdenshavets niveau faldt med flere snese meter, hvilket bidrog til udviklingen af ​​istiden i nord.

"Seneste historie"

Det sidste tilbagetog af gletsjere, som begyndte for over 10 tusind år siden, forbliver i menneskelig hukommelse. I historisk æra- over omkring 3 tusinde år - gletsjernes fremmarch skete i århundreder med lavere lufttemperaturer og øget luftfugtighed. De samme forhold udviklede sig i de sidste århundreder af den sidste æra og i midten af ​​det sidste årtusinde. For omkring 2,5 tusind år siden begyndte en betydelig afkøling af klimaet. De arktiske øer var dækket af gletsjere; i Middelhavs- og Sortehavslandene, på randen af ​​en ny æra, var klimaet koldere og vådere, end det er nu. I Alperne i det 1. årtusinde f.Kr. e. gletsjere flyttede til lavere niveauer, blokerede bjergpas med is og ødelagde nogle højtliggende landsbyer. Denne æra så en stor fremgang af de kaukasiske gletsjere. Klimaet var helt anderledes ved skiftet til det 1. og 2. årtusinde.

Varmere forhold og fraværet af is i de nordlige have tillod sejlere Nordeuropa trænge langt mod nord. I 870 begyndte koloniseringen af ​​Island, hvor der dengang var færre gletsjere end nu.

I det 10. århundrede opdagede normannerne, ledet af Eirik den Røde, sydspidsen kæmpe ø, hvis bredder var bevokset med tykt græs og høje buske, grundlagde de den første europæiske koloni her, og dette land blev kaldt Grønland.

Ved udgangen af ​​det 1. årtusinde var der et stærkt tilbagetog og bjerggletsjere i Alperne, Kaukasus, Skandinavien og Island. Klimaet begyndte for alvor at ændre sig igen i det 14. århundrede. Gletsjere begyndte at rykke frem i Grønland, sommeroptøning af jord blev mere og mere kortvarig, og i slutningen af ​​århundredet var permafrosten solidt etableret her. Isdækket er steget nordlige have, og forsøg på at nå Grønland i de efterfølgende århundreder endte normalt med fiasko. Siden slutningen af ​​det 15. århundrede begyndte gletsjernes fremmarch i mange bjergrige lande og polare områder. Efter det relativt varme 1500-tal begyndte barske århundreder, kaldet den lille istid. I det sydlige Europa kom strenge og lange vintre ofte igen, i 1621 og 1669 frøs Bosporus-strædet, og i 1709 frøs Adriaterhavet ud for kysten. I anden halvdel af 1800-tallet sluttede den lille istid, og en forholdsvis varm epoke begyndte, som fortsætter den dag i dag.

Hvad venter os?

Opvarmningen af ​​det 20. århundrede var især udtalt på de polære breddegrader på den nordlige halvkugle. Udsving i glaciale systemer er karakteriseret ved andelen af ​​fremrykkende, stationære og tilbagegående gletsjere. For eksempel er der for Alperne data, der dækker hele det seneste århundrede. Hvis andelen af ​​fremrykkende alpine gletschere i 40-50'erne var tæt på nul, så rykkede omkring 30% i midten af ​​60'erne og i slutningen af ​​70'erne - 65-70% af de undersøgte gletschere frem hertil. Deres lignende tilstand indikerede, at den menneskeskabte stigning i indholdet af kuldioxid, andre gasser og aerosoler i atmosfæren i det 20. århundrede ikke påvirkede det normale forløb af globale atmosfæriske og glaciale processer. Men i slutningen af ​​forrige århundrede begyndte gletsjere i hele bjergene at trække sig tilbage, hvilket var en reaktion på den globale opvarmning, hvis tendens især blev intensiveret i 1990'erne.

Det er kendt, at den aktuelt øgede mængde af aerosol-emissioner af menneskeskabt oprindelse til atmosfæren er med til at reducere indstrømningen af ​​solstråling. I denne henseende dukkede stemmer op om begyndelsen af ​​istiden, men de gik tabt i en kraftig bølge af frygt for forestående menneskeskabt opvarmning på grund af den konstante stigning i CO 2 og andre gasformige urenheder i atmosfæren.

En stigning i CO2 fører til en stigning i mængden af ​​tilbageholdt varme og øger derved temperaturen. Nogle små gasurenheder, der kommer ind i atmosfæren, har samme virkning: freoner, nitrogenoxider, metan, ammoniak og så videre. Men ikke desto mindre forbliver ikke hele massen af ​​kuldioxid dannet under forbrændingen i atmosfæren: 50-60 % af industrielle CO 2 -emissioner ender i havet eller absorberes af planter. En multipel stigning i koncentrationen af ​​CO 2 i atmosfæren fører ikke til den samme multiple temperaturstigning. Det er klart, at der er en naturlig reguleringsmekanisme, der bremser kraftigt Drivhuseffekt ved koncentrationer af CO 2 over to eller tre gange.

Det er svært at sige med sikkerhed, hvad udsigterne til en stigning i CO2-indholdet i atmosfæren er i de kommende årtier, og hvordan temperaturen vil stige som følge heraf. Nogle videnskabsmænd foreslår dens stigning i første fjerdedel af det 21. århundrede med 1-1,5°, og i fremtiden endnu mere. Denne holdning er dog ikke bevist; der er mange grunde til at tro, at moderne opvarmning er en del af en naturlig cyklus af klimaudsving og vil blive erstattet af afkøling i den nærmeste fremtid. Under alle omstændigheder viser Holocæn, som har varet i mere end 11 tusind år, sig at være den længste mellemistid i de sidste 420 tusind år og vil naturligvis snart slutte. Og selvom vi er bekymrede for konsekvenserne af den nuværende opvarmning, må vi ikke glemme den mulige fremtidige afkøling på Jorden.

Vladimir Kotlyakov, akademiker, direktør for Institut for Geografi ved Det Russiske Videnskabsakademi

Vi er i efterårets greb og det bliver koldere. Er vi på vej mod en istid, undrer en læser sig.
Den flygtige danske sommer er forbi. Bladene falder af træerne, fuglene flyver sydpå, det bliver mørkere og selvfølgelig også koldere.
Vores læser Lars Petersen fra København er begyndt at forberede sig til de kolde dage. Og han vil gerne vide, hvor seriøst han skal forberede sig.
"Hvornår starter den næste istid? Jeg lærte, at glaciale og mellemistider følger hinanden regelmæssigt. Da vi lever i en mellemistid, er det logisk at antage, at den næste istid ligger foran os, er det ikke?” - skriver han i et brev til sektionen “Spørg Videnskaben”.
Vi på redaktionen gyser ved tanken om kold vinter, som ligger og venter på os sidst på efteråret. Vi vil også gerne vide, om vi er på randen af ​​en istid.
Den næste istid er stadig langt væk
Derfor henvendte vi os til Sune Olander Rasmussen, der er underviser ved Center for Grundforskning om Is og Klima på Københavns Universitet.
Sune Rasmussen studerer kulde og indhenter information om tidligere vejr ved at storme grønlandske gletsjere og isbjerge. Derudover kan han bruge sin viden til at fungere som en "istidsprædiktor."
»For at der kan opstå en istid, skal flere forhold være sammenfaldende. Vi kan ikke forudsige præcis, hvornår istiden begynder, men selv om menneskeheden ikke havde yderligere indflydelse på klimaet, er vores prognose, at betingelserne for det i bedste fald vil udvikle sig om 40 til 50 tusinde år,” beroliger Sune Rasmussen.
Da vi alligevel taler med "istidsprædiktoren", kan vi få noget mere information om, hvilke "tilstande" det drejer sig om. vi taler om, for at forstå lidt mere om, hvad istiden egentlig var.
Det er, hvad en istid er
Sune Rasmussen fortæller, at gennemsnitstemperaturen på jorden under sidste istid var flere grader lavere end i dag, og at klimaet på højere breddegrader var koldere.
Mest af nordlige halvkugle var dækket af massive iskapper. For eksempel var Skandinavien, Canada og nogle andre dele af Nordamerika dækket af en tre kilometer lang isskal.
Indlandsisens enorme vægt pressede jordskorpen en kilometer inde i Jorden.
Istider er længere end mellemistider
Men for 19 tusind år siden begyndte ændringer i klimaet at forekomme.
Det betød, at Jorden gradvist blev varmere, og i løbet af de næste 7.000 år frigjorde sig fra istidens kolde greb. Herefter begyndte mellemistiderne, som vi nu befinder os i.
I Grønland kom de sidste rester af skallen meget brat af for 11.700 år siden, eller 11.715 år siden for at være helt præcis. Det vidner forskning fra Sune Rasmussen og hans kolleger om.
Det betyder, at der er gået 11.715 år siden sidste istid, og det er en helt normal længde af en mellemistid.
"Det er sjovt, at vi normalt tænker på istiden som en "begivenhed", når det faktisk er lige modsat. Den gennemsnitlige istid varer 100 tusind år, mens den mellemistid varer fra 10 til 30 tusind år. Det vil sige, at Jorden oftere er i en istid end omvendt."
"De sidste par mellemistider varede kun omkring 10.000 år, hvilket forklarer den udbredte, men fejlagtige tro på, at vores nuværende mellemistid er ved at være slut," siger Sune Rasmussen.
Tre faktorer påvirker muligheden for en istid
At Jorden styrter ned i en ny istid om 40-50 tusind år, afhænger af, at der er små variationer i Jordens kredsløb om Solen. Variationerne bestemmer, hvor meget sollys når hvilke breddegrader, og har derved indflydelse på, hvor varmt eller koldt det er.
Denne opdagelse blev gjort af den serbiske geofysiker Milutin Milankovic for næsten 100 år siden, og er derfor kendt som Milankovitch-cyklussen.
Milankovitch cyklusser er:
1. Jordens kredsløb om Solen, som ændrer sig cyklisk cirka én gang hvert 100.000 år. Banen skifter fra næsten cirkulær til mere elliptisk og så tilbage igen. På grund af dette ændres afstanden til Solen. Jo længere Jorden er fra Solen, jo mindre solstråling vores planet modtager. Når kredsløbets form ændrer sig, ændres også årstidernes længde.
2. Jordaksens hældning, som varierer mellem 22 og 24,5 grader i forhold til kredsløbet om Solen. Denne cyklus strækker sig over cirka 41.000 år. 22 eller 24,5 grader ser ikke ud til at være så væsentlig en forskel, men aksens hældning påvirker i høj grad sværhedsgraden af ​​de forskellige årstider. Jo mere Jorden hælder, jo større er forskellen mellem vinter og sommer. Jordens aksiale hældning er i øjeblikket 23,5 og aftagende, hvilket betyder, at forskellene mellem vinter og sommer vil falde i løbet af de næste tusinder af år.
3. Retningen af ​​jordens akse i forhold til rummet. Retningen ændres cyklisk med en periode på 26 tusind år.
”Kombinationen af ​​disse tre faktorer afgør, om der er forudsætninger for, at en istid kan begynde. Det er næsten umuligt at forestille sig, hvordan disse tre faktorer interagerer, men ved hjælp af matematiske modeller kan vi beregne, hvor meget solstråling visse breddegrader modtager i bestemt tidspunktår, samt modtaget i fortiden og vil modtage i fremtiden,” siger Sune Rasmussen.
Sne om sommeren fører til istid
Temperaturer om sommeren spiller en særlig vigtig rolle i denne sammenhæng.
Milanković indså, at for at der er en forudsætning for begyndelsen af ​​en istid, skal somrene på den nordlige halvkugle være kolde.
Hvis vintrene er snedækkede, og en stor del af den nordlige halvkugle er dækket af sne, så afgør temperaturer og antallet af solskinstimer om sommeren, om sneen får lov at ligge hele sommeren.
”Hvis sneen ikke smelter om sommeren, trænger lidt sollys ind i Jorden. Resten reflekteres tilbage i rummet af et snehvidt tæppe. Det forværrer den afkøling, der begyndte på grund af en ændring i Jordens kredsløb om Solen,« siger Sune Rasmussen.
"Yderligere afkøling bringer endnu mere sne, hvilket yderligere reducerer mængden af ​​absorberet varme, og så videre, indtil istiden begynder," fortsætter han.
Ligeledes bevirker en periode med varme somre, at istiden slutter. Så smelter den varme sol isen nok til sollys igen kunne falde på mørke overflader, såsom jord eller hav, som absorberer det og opvarmer Jorden.
Folk forsinker den næste istid
En anden faktor, der har betydning for muligheden for en istid, er mængden af ​​kuldioxid i atmosfæren.
Ligesom snereflekterende lys øger isdannelsen eller fremskynder dens smeltning, hjalp en stigning i atmosfærisk kuldioxid fra 180 ppm til 280 ppm (parts per million) med at bringe Jorden ud af den sidste istid.
Men siden industrialiseringen begyndte, har man konstant øget andelen af ​​kuldioxid, så den nu er næsten 400 ppm.
”Det tog naturen 7.000 år at øge andelen af ​​kuldioxid med 100 ppm efter istidens afslutning. Mennesker formåede at gøre det samme på bare 150 år. Det har stor betydning for at se, om Jorden kunne gå ind i en ny istid. Det er en meget væsentlig indflydelse, som ikke kun betyder, at en istid ikke kan begynde i øjeblikket,” siger Sune Rasmussen.
Vi takker Lars Petersen for hans gode spørgsmål og sender en vintergrå T-shirt til København. Vi takker også Sune Rasmussen for hans gode svar.
Vi opfordrer også vores læsere til at sende flere videnskabelige spørgsmål til [e-mail beskyttet].
Vidste du?
Forskere taler altid kun om en istid på planetens nordlige halvkugle. Årsagen er, at der er for lidt land på den sydlige halvkugle til at understøtte et massivt lag af sne og is.
Bortset fra Antarktis er hele den sydlige del af den sydlige halvkugle dækket af vand, hvilket ikke giver gode forhold til dannelse af en tyk isskal.