Interessante fakta om istiden. Istid på jorden Hvorfor var det en istid?

Konsekvenser av oppvarming

Siste istid førte til fremveksten ullen mammut og en enorm økning i arealet av isbreer. Men det var bare en av mange som avkjølte jorden gjennom dens 4,5 milliarder år med historie.

Så, hvor ofte opplever planeten istider og når bør vi forvente den neste?

Store perioder med istid i planetens historie

Svaret på det første spørsmålet avhenger av om du snakker om store istider eller små som oppstår i disse lange periodene. Gjennom historien har jorden opplevd fem store perioder med istid, hvorav noen varte i hundrevis av millioner år. Faktisk, selv nå opplever jorden en stor periode med istid, og dette forklarer hvorfor den har polare iskapper.

De fem viktigste istidene er Huronian (2,4-2,1 milliarder år siden), den kryogeniske istiden (720-635 millioner år siden), Andes-Sahara-isen (for 450-420 millioner år siden), og den sene paleozoiske istiden (335). -260 millioner år siden) og kvartær (2,7 millioner år siden til i dag).

Disse store istidene kan veksle mellom mindre istider og varme perioder (mellomistider). Ved begynnelsen av den kvartære istiden (2,7-1 million år siden) skjedde disse kalde istidene hvert 41. tusen år. Men i løpet av de siste 800 tusen årene har betydelige istider forekommet sjeldnere - omtrent hvert 100. tusen år.

Hvordan fungerer 100 000 års syklusen?

Innlandsisene vokser i omtrent 90 tusen år og begynner deretter å smelte i løpet av den 10 tusen år lange varmeperioden. Deretter gjentas prosessen.

Gitt at den siste istiden tok slutt for rundt 11 700 år siden, er det kanskje på tide at en ny en begynner?

Forskere mener vi burde oppleve en annen istid akkurat nå. Det er imidlertid to faktorer knyttet til jordens bane som påvirker dannelsen av varme og kalde perioder. Med tanke på hvor mye karbondioksid vi slipper ut i atmosfæren, vil den neste istiden ikke starte før om minst 100 000 år.

Hva forårsaker en istid?

Hypotesen fremsatt av den serbiske astronomen Milutin Milanković forklarer hvorfor sykluser av is- og mellomistider eksisterer på jorden.

Når en planet går i bane rundt solen, påvirkes mengden lys den mottar fra den av tre faktorer: dens helning (som varierer fra 24,5 til 22,1 grader på en 41 000-års syklus), dens eksentrisitet (endringen i formen på dens bane) rundt solen, som svinger fra en nær sirkel til en oval form) og dens slingring (en hel slingring forekommer hvert 19.-23.000 år).

I 1976 presenterte en landemerkeartikkel i tidsskriftet Science bevis på at disse tre orbitalparametrene forklarte planetens issykluser.

Milankovitchs teori er at banesykluser er forutsigbare og veldig konsistente i planetens historie. Hvis jorden opplever en istid, vil den være dekket med mer eller mindre is, avhengig av disse omløpssyklusene. Men hvis jorden er for varm, vil ingen endring skje, i hvert fall når det gjelder økende mengder is.

Hva kan påvirke oppvarmingen av planeten?

Den første gassen du tenker på er karbondioksid. I løpet av de siste 800 tusen årene har karbondioksidnivåene variert fra 170 til 280 deler per million (som betyr at av 1 million luftmolekyler er 280 karbondioksidmolekyler). En tilsynelatende ubetydelig forskjell på 100 deler per million resulterer i is- og mellomistider. Men karbondioksidnivåene er betydelig høyere i dag enn i tidligere perioder med svingninger. I mai 2016 nådde karbondioksidnivået over Antarktis 400 deler per million.

Jorden har varmet opp så mye før. For eksempel, i løpet av dinosaurenes tid var lufttemperaturen enda høyere enn den er nå. Men problemet er at i moderne verden den vokser i rekordfart fordi vi har sluppet ut for mye karbondioksid i atmosfæren på kort tid. I tillegg, gitt at utslippsraten for øyeblikket ikke er synkende, kan vi konkludere med at situasjonen neppe vil endre seg i nær fremtid.

Konsekvenser av oppvarming

Oppvarmingen forårsaket av tilstedeværelsen av dette karbondioksidet vil ha store konsekvenser fordi selv en liten økning gjennomsnittstemperatur Jorden kan føre til drastiske endringer. For eksempel var jorden i gjennomsnitt bare 5 grader celsius kaldere under siste istid enn den er i dag, men dette førte til en betydelig endring i regionale temperaturer, forsvinningen av store deler av flora og fauna, og fremveksten av nye arter .

Hvis global oppvarming får alle isdekkene på Grønland og Antarktis til å smelte, vil havnivået stige med 60 meter sammenlignet med dagens nivå.

Hva forårsaker store istider?

Faktorene som forårsaket lange perioder med istid, som for eksempel kvartær, er ikke like godt forstått av forskere. Men en idé er at et massivt fall i karbondioksidnivåer kan føre til kaldere temperaturer.

For eksempel, i henhold til løft- og forvitringshypotesen, når platetektonikk får fjellkjeder til å vokse, vises ny eksponert stein på overflaten. Den forvitrer lett og går i oppløsning når den havner i havet. Marine organismer bruke disse steinene til å lage skjellene sine. Over tid tar steiner og skjell karbondioksid fra atmosfæren og nivået synker betydelig, noe som fører til en periode med istid.

Akkurat på tidspunktet for den kraftige utviklingen av alle former for liv på planeten vår, begynner den mystiske istiden med sine nye temperatursvingninger. Vi har allerede snakket om årsakene til utseendet til denne istiden tidligere.

Akkurat som årstidene førte til valg av mer perfekte, mer tilpasningsdyktige dyr og skapte forskjellige raser av pattedyr, så skiller mennesket seg nå, i denne istiden ut fra pattedyrene, i en enda mer smertefull kamp med de fremrykkende isbreene enn sliter med de skiftende årstidene som strekker seg over årtusener. Her var det ikke nok å bare tilpasse seg ved å endre kroppen betydelig. Det som var nødvendig var et sinn som kunne vende naturen til sin fordel og erobre den.

Vi har endelig nådd det høyeste stadiet av livsutvikling: . Han tok jorden i besittelse, og sinnet hans, som utviklet seg videre og videre, lærte å omfavne hele universet. Med menneskets ankomst begynte en helt ny æra av skapelsen virkelig. Vi står fortsatt på et av dets lavere stadier, vi er de enkleste blant skapninger begavet med fornuft, og dominerer naturkreftene. Begynnelsen på veien til ukjente majestetiske mål har kommet!

Det har vært minst fire store istider, som igjen bryter opp igjen i mindre bølger av temperatursvingninger. Mellom istidene lå varmere perioder; da, takket være smeltende isbreer, ble de fuktige dalene dekket med frodig engvegetasjon. Derfor var det i disse mellomistidene at planteetere kunne utvikle seg spesielt godt.

I avsetningene fra kvartærtiden, som avslutter istidene, og i avsetningene fra den deluviske tiden, som fulgte den siste generelle istiden på kloden, og den direkte fortsettelsen av denne er vår tid, kommer vi over enorme pachyderms, nemlig mastodont-mammuten, de fossiliserte restene som vi fortsatt har. Nå finner vi den ofte på tundraen i Sibir. Selv med denne gigantiske, våget primitive mannen å bli involvert i en kamp, ​​og til slutt gikk han seirende ut.

Mastodon (restaurert) fra den deluviske tiden.

Vi returnerer ufrivillig tankene våre igjen til verdens opprinnelse hvis vi ser på blomstringen av den vakre nåtiden fra kaotiske mørke primitive forhold. Det faktum at vi i andre halvdel av forskningen vår forble hele tiden bare på vår lille jord, forklares av det faktum at vi kjenner alle disse forskjellige utviklingsstadiene bare på den. Men tar vi i betraktning enhetligheten til materien som danner verden, som vi etablerte tidligere, og universaliteten til naturkreftene som styrer materien, vil vi komme til fullstendig konsistens av alle hovedtrekkene ved dannelsen av verden som vi kan observere på himmelen.

Vi er ikke i tvil om at det i det fjerne universet må finnes flere millioner verdener som ligner på vår jord, selv om vi ikke har noen eksakt informasjon om dem. Tvert imot, det er blant slektningene til jorden, de andre planetene våre solsystemet, som vi bedre kan utforske på grunn av deres større nærhet til oss, er det karakteristiske forskjeller fra vår jord, som for eksempel søstre i svært forskjellige aldre. Derfor bør vi ikke bli overrasket om det er på dem at vi ikke møter spor av liv som ligner livet på jorden vår. Dessuten forblir Mars med sine kanaler et mysterium for oss.

Hvis vi ser opp på himmelen strødd med millioner av soler, så kan vi være sikre på at vi vil møte blikket til levende vesener som ser på dagslyset vårt akkurat som vi ser på solen deres. Kanskje er vi ikke så langt fra tiden da en person, etter å ha mestret alle naturkreftene, vil være i stand til å trenge inn i disse dypet av universet og sende et signal utover grensene til vår kloden til levende vesener lokalisert på et annet himmellegeme - og motta svar fra dem.

Akkurat som livet, i det minste ellers ikke kan forestille oss det, kom til oss fra universet og spredte seg over jorden, og startet med det enkleste, slik vil mennesket til slutt utvide den trange horisonten som omfavner hans jordiske verden, og vil kommunisere med andre verdener av universet, hvorfra disse primærelementene i livet på planeten vår kom. Universet tilhører mennesket, hans sinn, hans kunnskap, hans kraft.

Men uansett hvor høyt fantasien vår løfter oss, vil vi en dag falle ned igjen. Verdens utviklingssyklus består av oppgang og fall.

Istid på jorden

Etter forferdelige regnskyll, som en flom, ble det fuktig og kaldt. Fra høyfjellet gled isbreer lavere og lavere ned i dalene, fordi solen ikke lenger kunne smelte snømassene som kontinuerlig falt ovenfra. Som et resultat ble de stedene hvor temperaturen tidligere i løpet av sommeren fortsatt var over null også dekket av is i lang tid. Vi ser nå noe lignende i Alpene, hvor individuelle "tunger" av isbreer synker betydelig under grensen til evig snø. Etter hvert ble også de fleste slettene ved foten av fjellene dekket av stadig økende isdekker. En generell istid har kommet, spor som vi faktisk kan observere overalt på alt. kloden.

Vi må erkjenne verdensreisende Hans Meyer fra Leipzigs store fortjeneste for bevisene han fant at både på Kilimanjaro og på Cordillera Sør Amerika, selv i tropiske områder - overalt sank isbreer på den tiden mye lavere enn i dag. Sammenhengen som er skissert her mellom den ekstraordinære vulkanske aktiviteten og begynnelsen av istiden ble først foreslått av Sarazen-brødrene i Basel. Hvordan skjedde dette?

Etter nøye undersøkelser kan følgende besvares på dette spørsmålet. Hele kjeden av Andesfjellene ble dannet samtidig i geologiske perioder, som selvfølgelig utgjør hundretusener og millioner av år, og vulkanene var resultatet av denne mest enorme fjellbyggingsprosessen på jorden. På dette tidspunktet rådde omtrent tropiske temperaturer over nesten hele jorden, som imidlertid ganske kort tid etter dette skulle erstattes av en sterk generell avkjøling.

Penck fant ut at det var minst fire store istider, med varmere perioder i mellom. Men det ser ut til at disse store istidene er delt inn i et enda større antall mindre tidsperioder, der mer ubetydelige universelle hendelser fant sted. temperatursvingninger. Herfra kan du se hvilke turbulente tider jorden gjennomgikk og hvilken konstant agitasjon lufthavet var i på den tiden.

Hvor lenge denne tiden varte kan bare oppgis svært omtrentlig. Det er beregnet at begynnelsen av denne istiden kan dateres tilbake for omtrent en halv million år siden. Siden den siste "lille istiden" har det bare gått 10 til 20 tusen år, og vi lever nå sannsynligvis bare i en av de "mellomglasiale periodene" som skjedde før den siste generelle istiden.

Gjennom alle disse istidene er det spor primitiv mann, utvikler seg fra et dyr. Fortellinger om flommen, som har kommet til oss fra primitiv tid, kan være i forbindelse med hendelsene beskrevet ovenfor. Den persiske legenden peker nesten helt sikkert på vulkanske fenomener som gikk forut for begynnelsen av den store flommen.

Denne persiske fortellingen beskriver den store flommen slik: «En stor brennende drage reiste seg fra sør. Alt ble ødelagt av ham. Dag ble til natt. Stjernene har forsvunnet. Dyrekretsen var dekket av en enorm hale; bare solen og månen kunne sees på himmelen. Kokende vann falt til jorden og svidde trærne til røttene. Blant de hyppige lynene falt regndråper på størrelse med et menneskehode. Vann dekket jorden høyere enn høyden til en mann. Til slutt, etter at dragens kamp varte i 90 dager og 90 netter, ble jordens fiende ødelagt. En forferdelig storm oppsto, vannet trakk seg tilbake, og dragen sank ned i jordens dyp.»

Denne dragen, ifølge den berømte wienergeologen Suess, var ikke annet enn en kraftig vulkan, hvis brennende utbrudd spredte seg over himmelen som lang hale. Alle andre fenomener beskrevet i legenden stemmer helt overens med fenomenene observert etter et kraftig vulkanutbrudd.

Dermed viste vi på den ene siden at etter splittelsen og kollapsen av en enorm blokk på størrelse med et kontinent, skulle det ha blitt dannet en serie vulkaner, hvis utbrudd ble fulgt av flom og istider. På den annen side har vi foran øynene våre en rekke vulkaner i Andesfjellene, som ligger langs en enorm klippe ved stillehavskysten, og vi har også bevist at like etter at disse vulkanene dukket opp begynte istiden. Fortellinger om flommen kompletterer bildet av denne turbulente perioden i utviklingen av planeten vår. Under utbruddet av Krakatoa observerte vi i liten skala, men i stor detalj, konsekvensene av vulkanens stupe ned i havets dyp.

Når vi tar i betraktning alt det ovennevnte, vil vi neppe tvile på at forholdet mellom disse fenomenene faktisk var slik vi antok. Dermed oppsto faktisk hele Stillehavet som et resultat av separasjonen og svikt i dens nåværende bunn, som før det var et enormt kontinent. Var dette "verdens ende" slik det vanligvis forstås? Hvis fallet skjedde plutselig, så var det sannsynligvis den mest forferdelige og mest kolossale katastrofen som jorden noensinne har sett siden organisk liv dukket opp på den.

Dette spørsmålet er nå selvfølgelig vanskelig å svare på. Men likevel kan vi si følgende. Hvis det var en kollaps på kysten Stillehavet ble oppnådd gradvis, deretter de forferdelige vulkanutbrudd, som på slutten av "tertiærtiden" skjedde langs hele Andes-kjeden og svært svake konsekvenser som fortsatt observeres der.

Hvis kystregionen sank der så sakte at det tok århundrer å oppdage denne innsynkningen, slik vi fortsatt observerer i dag på enkelte havkyster, så ville også da alle massebevegelser i jordens indre skje veldig sakte, og ville bare forekomme av og til vulkansk. utbrudd.

Uansett ser vi at det er motvirkninger til disse kreftene som gir forskyvninger i jordskorpen, ellers kunne ikke den plutselige skjelvingen finne sted. Men vi måtte også erkjenne at spenningene som følge av disse motvirkningene ikke kan bli for store, fordi jordskorpen viser seg å være plastisk, bøyelig for store, men sakte virkende krefter. Alle disse betraktningene fører oss til den konklusjon, kanskje mot vår vilje, at plutselige krefter må ha vist seg i disse katastrofene.

Stat utdanningsinstitusjon høyere yrkesopplæring Moskva-regionen

International University of Nature, Society and Human "Dubna"

Fakultet for naturvitenskap og ingeniørvitenskap

Institutt for økologi og geofag

KURSARBEID

Ved disiplin

Geologi

Vitenskapelig rådgiver:

Ph.D., førsteamanuensis Anisimova O.V.

Dubna, 2011

Introduksjon

1. Istid

1.1 Istider i jordens historie

1.2 Proterozoisk istid

1.3 Paleozoisk istid

1.4 Kenozoisk istid

1.5 Tertiærperiode

1.6 Kvartærperiode

2. Siste istid

2.2 Flora og fauna

2.3Elver og innsjøer

2.4Vestsibirske innsjø

2.5 Verdenshavene

2.6 Great Glacier

3. Kvartære istider i den europeiske delen av Russland

4. Årsaker istider

Konklusjon

Bibliografi

Introduksjon

Mål:

Utforsk de store isbreepokene i jordens historie og deres rolle i å forme det moderne landskapet.

Relevans:

Relevansen og betydningen av dette emnet bestemmes av det faktum at istidene ikke er så godt studert for fullt ut å bekrefte deres eksistens på vår jord.

Oppgaver:

– gjennomføre en litteraturgjennomgang;

– etablere de viktigste isepokene;

– innhenting av detaljerte data om de siste kvartære isbreene;

Etablere hovedårsakene til istider i jordens historie.

For tiden er det innhentet lite data som bekrefter fordelingen av frosne steinlag på planeten vår i eldgamle tidsepoker. Bevisene er hovedsakelig oppdagelsen av eldgamle kontinentale istider fra moreneavsetningene deres og etableringen av fenomener med mekanisk løsrivelse av bergarter fra isbreen, overføring og prosessering av klastisk materiale og dets avsetning etter issmeltingen. Komprimerte og sementerte eldgamle morener, hvis tetthet er nær bergarter som sandsteiner, kalles tillites. Påvisning av slike formasjoner av forskjellige aldre i forskjellige regioner av kloden indikerer tydelig den gjentatte opptredenen, eksistensen og forsvinningen av isark, og følgelig frosne lag. Utviklingen av isdekker og frosne lag kan skje asynkront, d.v.s. Den maksimale utviklingen av isområdet og permafrostsonen faller kanskje ikke sammen i fase. Imidlertid indikerer tilstedeværelsen av store isdekker eksistensen og utviklingen av frosne lag, som bør okkupere mye større områder i areal enn selve innlandsisene.

Ifølge N.M. Chumakov, så vel som V.B. Harland og M.J. Hambry, tidsintervallene der isavsetninger ble dannet kalles istider (som varer de første hundrevis av millioner år), istider (millioner - første titalls millioner år), istider (første millioner av år). I jordens historie kan følgende istider skilles ut: tidlig proterozoikum, sen proterozoikum, paleozoikum og kenozoikum.

1. Istid

Finnes det istider? Selvfølgelig ja. Bevisene for dette er ufullstendige, men de er ganske klare, og noen av disse bevisene strekker seg til store områder. Bevis for den permiske istiden er til stede på flere kontinenter, og i tillegg er det funnet spor etter isbreer på kontinentene som dateres tilbake til andre epoker av paleozoikum fram til begynnelsen, tidlig kambrium. Selv i mye eldre bergarter, dannet før fanerozoikum, finner vi spor etter isbreer og breavsetninger. Noen av disse sporene er mer enn to milliarder år gamle, muligens halvparten av jordens alder som planet.

Istiden for istider (glacialer) er en tidsperiode i jordens geologiske historie, preget av en sterk avkjøling av klimaet og utvikling av omfattende kontinentalis, ikke bare i polaren, men også på tempererte breddegrader.

Egenskaper:

·Det er preget av langsiktig, kontinuerlig og alvorlig klimaavkjøling, vekst av iskapper på polare og tempererte breddegrader.

· Istider er ledsaget av en nedgang i nivået av verdenshavet med 100 m eller mer, på grunn av at vann samler seg i form av isdekker på land.

·I løpet av istider utvides områder okkupert av permafrost, og jord- og plantesoner skifter mot ekvator.

Det har blitt fastslått at i løpet av de siste 800 tusen årene har det vært åtte istider, som hver varte fra 70 til 90 tusen år.

Fig.1 Istid

1.1 Istider i jordens historie

Perioder med klimaavkjøling, ledsaget av dannelsen av kontinentale isdekker, er tilbakevendende hendelser i jordens historie. Intervaller med kaldt klima der det dannes omfattende kontinentalisdekker og sedimenter, som varer i hundrevis av millioner av år, kalles istider; I istider kjennetegnes istider som varer i titalls millioner år, som igjen består av istider - istider (bretider), alternerende med mellomistider (mellomistider).

Geologiske studier har bevist at det var en periodisk prosess med klimaendringer på jorden, som spenner over tiden fra slutten av proterozoikum til i dag.

Dette er relativt lange istider som varte i nesten halvparten av jordens historie. Følgende istider skiller seg ut 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

Kenozoikum - for 30 millioner år siden - nåtid

La oss se nærmere på hver av dem.

1.2 Proterozoisk istid

Proterozoikum - fra gresk. ordene protheros - primær, zoe - liv. Proterozoikum er en geologisk periode i jordens historie, inkludert dannelseshistorien steiner av ulik opprinnelse fra 2,6 til 1,6 milliarder år. En periode i jordens historie som var preget av utviklingen av de enkleste livsformene til encellede levende organismer fra prokaryoter til eukaryoter, som senere, som et resultat av den såkalte Ediacaran-eksplosjonen, utviklet seg til flercellede organismer .

Tidlig proterozoisk istid

Dette er den eldste isbreen registrert i geologisk historie, som dukket opp på slutten av proterozoikum på grensen til vendian, og ifølge Snowball Earth-hypotesen dekket isbreen de fleste kontinentene på ekvatoriale breddegrader. Faktisk var det ikke én, men en rekke istider og mellomistider. Siden det antas at ingenting kan forhindre spredning av isbreer på grunn av økningen i albedo (refleksjon solstråling fra den hvite overflaten av isbreer), antas det at årsaken til påfølgende oppvarming kan være for eksempel en økning i mengden av drivhusgasser på grunn av en økning i vulkansk aktivitet, ledsaget, som kjent, av utslipp av enorme mengder gasser.

Sen proterozoisk istid

Identifisert under navnet Lapplandsisen på nivået med vendiske isbreavsetninger for 670-630 millioner år siden. Disse forekomstene finnes i Europa, Asia, Vest-Afrika, Grønland og Australia. Paleoklimatisk rekonstruksjon av isbreformasjoner fra denne tiden antyder at de europeiske og afrikanske iskontinentene på den tiden var et enkelt isdekke.

Fig.2 Vend. Ulytau under istidens snøball

1.3 Paleozoisk istid

Paleozoikum - fra ordet paleos - eldgammel, zoe - liv. Paleozoikum. Geologisk tid i jordens historie som dekker 320-325 millioner år. Med en alder av isbreavsetninger på 460 - 230 millioner år, inkluderer den senordovicium - tidlig silur (460-420 millioner år), sen devon (370-355 millioner år) og karbon-permisk istid (275 - 230 millioner år) ). Interglasiale periodene i disse periodene er karakterisert varmt klima, som bidro til rask utvikling av vegetasjon. På stedene hvor de spredte seg, ble det senere dannet store og unike kullbassenger og horisonter av olje- og gassfelt.

Sen ordovicium - tidlig silurisk istid.

Glaciale avsetninger fra denne tiden, kalt Sahara (etter navnet på moderne Sahara). Ble fordelt over hele området moderne Afrika, Sør-Amerika, østlige Nord-Amerika og Vest-Europa. Denne perioden er preget av dannelsen av et isdekke over store deler av det nordlige, nordvestlige og Vest Afrika, gjelder også den arabiske halvøy. Paleoklimatiske rekonstruksjoner antyder at tykkelsen på Saharas isdekke nådde minst 3 km og var lik den moderne isbreen i Antarktis.

Sen devonsk istid

Glaciale avsetninger fra denne perioden ble funnet på territoriet til det moderne Brasil. Breområdet strekker seg fra den moderne elvemunningen. Amazonas til østkysten av Brasil, og tar over Niger-regionen i Afrika. I Afrika inneholder Nord-Niger tillitter (glasiale avsetninger) som er sammenlignbare med de i Brasil. Generelt strakte breområdene seg fra grensen til Peru med Brasil til nordlige Niger, områdets diameter var mer enn 5000 km. sydpol i sen-devon, ifølge rekonstruksjonen av P. Morel og E. Irving, lå i sentrum av Gondwana i Sentral-Afrika. Glaciale bassenger ligger på den oseaniske kanten av paleokontinentet, hovedsakelig på høye breddegrader (ikke nord for 65. breddegrad). Å dømme etter den daværende kontinentale posisjonen til Afrika på høy breddegrad, kan man anta en mulig utbredt utvikling av frosne bergarter på dette kontinentet og i tillegg nord-vest i Sør-Amerika.

Stor kvartæris

Geologer har delt inn hele jordens geologiske historie, som har vart i flere milliarder år, i epoker og perioder. Den siste av disse, som fortsetter til i dag, er kvartærperioden. Det begynte for nesten en million år siden og var preget av den omfattende spredningen av isbreer over hele kloden - den store isbreen på jorden.

Den nordlige delen av det nordamerikanske kontinentet, en betydelig del av Europa, og muligens også Sibir lå under tykke iskapper (fig. 10). På den sørlige halvkule, under isen, som nå, var alt Antarktis kontinent. Det var mer is på den - overflaten av innlandsisen steg 300 m over dens moderne nivå. Antarktis var imidlertid fortsatt omringet på alle kanter dypt hav, og isen kunne ikke bevege seg nordover. Havet hindret den antarktiske kjempen i å vokse, og de kontinentale isbreene på den nordlige halvkule spredte seg mot sør og gjorde de blomstrende områdene til en isete ørken.

Mennesket er på samme alder som den store kvartære isisen på jorden. Hans første forfedre - apemennesker - dukket opp i begynnelsen Kvartær periode. Derfor foreslo noen geologer, spesielt den russiske geologen A.P. Pavlov, å kalle kvartærperioden antropocen (på gresk "anthropos" - mann). Det gikk flere hundre tusen år før mennesket fikk sitt moderne utseende. Isbreenes fremmarsj forverret klimaet og levekårene til eldgamle mennesker som måtte tilpasse seg den harde naturen rundt seg. Folk måtte føre en stillesittende livsstil, bygge hus, finne opp klær og bruke ild.

Etter å ha nådd sin største utvikling for 250 tusen år siden, begynte kvartære isbreer gradvis å krympe. Istiden var ikke ensartet i hele kvartærtiden. Mange forskere tror at i løpet av denne tiden forsvant isbreer fullstendig minst tre ganger, og ga plass til mellomistider da klimaet var varmere enn i dag. Disse varme epokene ble imidlertid erstattet av kulde igjen, og isbreene spredte seg igjen. Vi lever nå, tilsynelatende, på slutten av den fjerde fasen av den kvartære istiden. Etter frigjøringen av Europa og Amerika fra under isen, begynte disse kontinentene å stige - slik reagerte jordskorpen på forsvinningen av islasten som hadde trykket på den i mange tusen år.

Isbreene "forlot", og etter dem bosatte vegetasjon, dyr og til slutt mennesker seg i nord. Siden isbreer trakk seg ujevnt tilbake på forskjellige steder, slo menneskeheten seg ujevnt.

Isbreene trakk seg tilbake og etterlot seg glatte steiner - "pannene til være" og steinblokker dekket med skyggelegging. Denne skyggeleggingen er dannet av bevegelsen av is langs overflaten av bergartene. Den kan brukes til å bestemme i hvilken retning breen beveget seg. Det klassiske området for disse egenskapene å vises er Finland. Breen trakk seg tilbake herfra ganske nylig, for mindre enn ti tusen år siden. Det moderne Finland er et land med utallige innsjøer som ligger i grunne forsenkninger, mellom hvilke lave «krøllete» steiner reiser seg (fig. 11). Alt her minner oss om isbreenes tidligere storhet, deres bevegelse og enorme ødeleggende arbeid. Du lukker øynene og ser umiddelbart for deg hvor sakte, år etter år, århundre etter århundre, en kraftig isbre kryper hit, hvordan den pløyer ut sengen, bryter av digre granittblokker og fører dem sørover, mot den russiske sletten. Det er ingen tilfeldighet at det var mens han var i Finland at P. A. Kropotkin tenkte på problemene med istiden, samlet mange spredte fakta og klarte å legge grunnlaget for teorien om istiden på jorden.

Det er lignende hjørner i den andre "enden" av jorden - i Antarktis; Ikke langt fra landsbyen Mirny, for eksempel, er det Banger "oase" - et isfritt landområde med et område på 600 km2. Når du flyr over det, reiser små kaotiske åser seg under flyets vinge, og merkelig formede innsjøer slanger seg mellom dem. Alt er det samme som i Finland og ... ikke i det hele tatt likt, for i Bangers "oase" er det ingen hovedting - livet. Ikke et eneste tre, ikke et eneste gresstrå - bare lav på steinene og alger i innsjøene. Sannsynligvis var alle territoriene som nylig ble frigjort fra under isen en gang de samme som denne "oasen". Isbreen forlot overflaten av Banger-"oasen" for bare noen tusen år siden.

Den kvartære isbreen spredte seg også til territoriet til den russiske sletten. Her avtok isens bevegelse, den begynte å smelte mer og mer, og et sted på stedet for den moderne Dnepr og Don strømmet kraftige strømmer av smeltevann ut under kanten av isbreen. Her var grensen for dens maksimale fordeling. Senere, på den russiske sletten, ble det funnet mange rester av spredningen av isbreer, og fremfor alt store steinblokker, som de som ofte ble møtt på veien til russiske episke helter. Heltene fra gamle eventyr og epos stoppet i tanker ved en slik steinblokk før de valgte sin lange vei: til høyre, til venstre eller for å gå rett. Disse steinblokkene har lenge satt i gang fantasien til folk som ikke kunne forstå hvordan slike kolosser havnet på en slette blant en tett skog eller endeløse enger. De kom opp med forskjellige eventyrgrunner, inkludert den "universelle flommen", der havet angivelig brakte disse steinblokkene. Men alt ble forklart mye enklere - det ville vært lett for en enorm strøm av is flere hundre meter tykk å "flytte" disse steinblokkene tusen kilometer.

Nesten halvveis mellom Leningrad og Moskva er det en pittoresk kupert innsjøregion - Valdai-opplandet. Her, blant de tette barskogene og pløyde jordene, plasker vannet i mange innsjøer: Valdai, Seliger, Uzhino og andre. Strendene til disse innsjøene er innrykket, det er mange øyer på dem, tett bevokst med skog. Det var her grensen for den siste spredningen av isbreer på den russiske sletten passerte. Disse isbreene etterlot merkelige uformelige åser, fordypningene mellom dem ble fylt med smeltevannet, og deretter måtte plantene jobbe mye for å skape seg selv gode forhold for livet.

Om årsakene til store istider

Så isbreer var ikke alltid på jorden. Finnes selv i Antarktis kull- et sikkert tegn på at det var et varmt og fuktig klima med rik vegetasjon. Samtidig tyder geologiske data på at de store isbreene ble gjentatt på jorden flere ganger hvert 180-200 millioner år. De mest karakteristiske sporene etter istider på jorden er spesielle bergarter - tillites, det vil si de fossiliserte restene av eldgamle bremorene, bestående av en leireaktig masse med inkludering av store og små skraverte steinblokker. Individuelle tillitslag kan nå titalls og til og med hundrevis av meter.

Årsakene til slike store klimaendringer og forekomsten av de store isbreene på jorden er fortsatt et mysterium. Mange hypoteser har blitt fremsatt, men ingen av dem kan ennå gjøre krav på rollen vitenskapelig teori. Mange forskere søkte etter årsaken til avkjølingen utenfor jorden, og la frem astronomiske hypoteser. En hypotese er at isdannelse oppstod når mengden solvarme mottatt av jorden endret seg på grunn av svingninger i avstanden mellom jorden og solen. Denne avstanden avhenger av naturen til jordens bevegelse i dens bane rundt solen. Det ble antatt at isdannelse skjedde når vinteren inntraff ved aphelion, det vil si punktet i banen lengst fra Solen, ved den maksimale forlengelsen av jordens bane.

Nyere forskning fra astronomer har imidlertid vist at det å endre mengden solstråling som treffer jorden ikke er nok til å forårsake en istid, selv om en slik endring ville ha sine konsekvenser.

Utviklingen av isis er også assosiert med svingninger i aktiviteten til selve solen. Heliofysikere har lenge funnet ut det mørke flekker, bluss, prominenser vises på solen med jevne mellomrom, og vi har til og med lært å forutsi deres forekomst. Det viste seg at solaktiviteten endres med jevne mellomrom; Det er perioder med forskjellig varighet: 2-3, 5-6, 11, 22 og omtrent hundre år. Det kan skje at kulminasjonene av flere perioder av ulik varighet faller sammen, og solaktiviteten vil være spesielt høy. Dette skjedde for eksempel i 1957 – nettopp under det internasjonale geofysiske året. Men det kan være omvendt – flere perioder med redusert solaktivitet vil falle sammen. Dette kan føre til utvikling av is. Som vi skal se senere, gjenspeiles slike endringer i solaktiviteten i aktiviteten til isbreer, men det er usannsynlig at de vil forårsake en stor isdannelse på jorden.

En annen gruppe astronomiske hypoteser kan kalles kosmiske. Dette er antakelser om at avkjølingen av jorden er påvirket av ulike deler av universet som jorden passerer gjennom, og beveger seg gjennom verdensrommet sammen med hele galaksen. Noen mener at avkjøling skjer når jorden "flyter" gjennom områder av det globale rommet fylt med gass. Andre er når den passerer gjennom skyer av kosmisk støv. Atter andre hevder at "kosmisk vinter" på jorden oppstår når kloden er i apogalaktia - punktet lengst fra den delen av vår galakse hvor flest stjerner er plassert. På det nåværende utviklingsstadiet av vitenskapen er det ingen måte å støtte alle disse hypotesene med fakta.

De mest fruktbare hypotesene er de der årsaken til klimaendringene antas å være på jorden selv. I følge mange forskere kan avkjøling, forårsaker isdannelse, oppstå som et resultat av endringer i plasseringen av land og hav, under påvirkning av bevegelser av kontinenter, på grunn av en endring i retningen til havstrømmene (for eksempel Gulf) Bekken ble tidligere omdirigert av et fremspring av land som strekker seg fra Newfoundland til Green Islands-kappen). Det er en allment kjent hypotese om at under epokene med fjellbygging på jorden falt de stigende store massene av kontinentene ned i høyere lag av atmosfæren, avkjølte og ble opprinnelsessteder for isbreer. I følge denne hypotesen er isepoker assosiert med fjellbygningsepoker, dessuten er de betinget av dem.

Klimaet kan endre seg betydelig som følge av endringer i helningen av jordaksen og polenes bevegelse, samt på grunn av svingninger i atmosfærens sammensetning: det er mer vulkansk støv eller mindre karbondioksid i atmosfæren, og jorden blir betydelig kaldere. Nylig har forskere begynt å koble utseendet og utviklingen av isbreer på jorden med en restrukturering av atmosfærisk sirkulasjon. Når det under samme klimatiske bakgrunn av kloden faller for mye nedbør i individuelle fjellområder, oppstår isbre der.

For flere år siden la de amerikanske geologene Ewing og Donn frem en ny hypotese. De foreslo at Northern Polhavet, nå dekket av is, tint til tider. I dette tilfellet skjedde økt fordampning fra overflaten av det arktiske hav, fri for is og strømmer fuktig luft på vei til polarområdene i Amerika og Eurasia. Her, over den kalde overflaten av jorden, fra det våte luftmasser Det kom kraftig snø som ikke rakk å smelte i løpet av sommeren. Slik oppsto isdekker på kontinentene. De spredte seg og gikk ned mot nord, rundt Polhavet med en isete ring. Som et resultat av transformasjonen av en del av fuktigheten til is, falt nivået på verdenshavene med 90 m, det varme Atlanterhavet sluttet å kommunisere med Polhavet, og det frøs gradvis. Fordampningen fra overflaten stoppet, snø begynte å falle mindre på kontinentene, og ernæringen til isbreer ble dårligere. Så begynte iskappene å tine, avta i størrelse, og nivået på verdenshavene steg. Nok en gang begynte Polhavet å kommunisere med Atlanterhavet, vannet ble varmet, og isdekket på overflaten begynte gradvis å forsvinne. Issyklusen begynte på nytt.

Denne hypotesen forklarer noen fakta, spesielt flere fremskritt av isbreer i kvartærperioden, men den svarer heller ikke på hovedspørsmålet: hva er årsaken til jordens isbreer.

Så vi vet fortsatt ikke årsakene til de store istidene på jorden. Med tilstrekkelig grad av sikkerhet kan vi bare snakke om den siste istiden. Isbreer krymper vanligvis ujevnt. Det er tider når retretten deres er forsinket i lang tid, og noen ganger går de raskt videre. Det har blitt lagt merke til at slike svingninger i isbreer forekommer med jevne mellomrom. Den lengste perioden med vekslende retreater og fremskritt varer i mange århundrer.

Noen forskere mener at klimaendringer på jorden, som er assosiert med utviklingen av isbreer, avhenger av de relative posisjonene til jorden, solen og månen. Når disse tre himmellegemene er i samme plan og på samme rette linje, øker tidevannet på jorden kraftig, sirkulasjonen av vann i havene og bevegelsen av luftmasser i atmosfæren endres. Til syvende og sist øker nedbørsmengden rundt kloden litt og temperaturen synker, noe som fører til vekst av isbreer. Denne økningen i klodens fuktighetsinnhold gjentas hvert 1800-1900 år. De to siste slike periodene skjedde på 400-tallet. f.Kr e. og første halvdel av 1400-tallet. n. e. Tvert imot, i intervallet mellom disse to maksima, bør forholdene for utvikling av isbreer være mindre gunstige.

På samme grunnlag kan det antas at breene i vår moderne tid burde trekke seg tilbake. La oss se hvordan isbreer faktisk oppførte seg i løpet av det siste årtusenet.

Utvikling av isis i det siste årtusen

I det 10. århundre Islendinger og normannere, som seilte gjennom de nordlige hav, oppdaget sørspissen av en uhyre stor øy, hvis bredder var overgrodd med tykt gress og høye busker. Dette forbløffet sjømennene så mye at de kalte øya Grønland, som betyr "grønt land".

Hvorfor var den nå mest isbrede øya på kloden så velstående på den tiden? Det er åpenbart at særegenhetene ved det daværende klimaet førte til at isbreene trakk seg tilbake og at havis smeltet i de nordlige hav. Normannerne kunne reise fritt på små skip fra Europa til Grønland. Landsbyer ble grunnlagt ved kysten av øya, men de varte ikke lenge. Isbreer begynte å rykke frem igjen, "isdekningen" av nordhavet økte, og forsøk i de påfølgende århundrene på å nå Grønland endte vanligvis i fiasko.

Ved slutten av det første årtusen e.Kr. var det en sterk retrett og fjellbreer i Alpene, Kaukasus, Skandinavia og Island. Noen pass som tidligere var okkupert av isbreer er blitt farbare. Landene som ble frigjort fra isbreer begynte å bli dyrket. Prof. G.K. Tushinsky undersøkte nylig ruinene av bosetningene til Alans (forfedre til osseterne) i det vestlige Kaukasus. Det viste seg at mange bygninger helt tilbake til 900-tallet ligger på steder som nå er helt uegnet for beboelse på grunn av hyppige og ødeleggende snøskred. Det betyr at for tusen år siden ikke bare «flyttet» isbreene nærmere fjellryggene, men det gikk heller ikke snøskred her. Senere vintre ble imidlertid stadig tøffere og snørike, og snøskred begynte å falle nærmere boligbebyggelse. Alanerne måtte bygge spesielle skreddammer, restene deres kan fortsatt sees i dag. Til slutt viste det seg å være umulig å bo i de tidligere bygdene, og fjellklatrene måtte slå seg ned lavere i dalene.

Begynnelsen av 1400-tallet nærmet seg. Leveforholdene ble mer og mer tøffe, og våre forfedre, som ikke forsto årsakene til en slik kaldsmell, var veldig bekymret for fremtiden deres. I økende grad dukker opptegnelser over kalde og vanskelige år opp i kronikker. I Tver Chronicle kan du lese: "Sommeren 6916 (1408) ... da var vinteren tung og kald og snørik, for snørik," eller "Sommeren 6920 (1412) var vinteren veldig snørik, og derfor om våren var vannet stort og sterkt." Novgorod Chronicle sier: «Sommeren 7031 (1523) ... samme vår, på treenighetsdagen, falt en stor sky av snø, og snø lå på bakken i 4 dager, og mange mager, hester og kyr frøs. , og fugler døde i skogen" På Grønland, på grunn av begynnelsen av avkjøling ved midten av 1300-tallet. sluttet å drive med storfeavl og oppdrett; Forbindelsen mellom Skandinavia og Grønland ble forstyrret på grunn av overflod av havis i de nordlige hav. Noen år frøs Østersjøen og til og med Adriaterhavet. Fra XV til XVII århundre. fjellbreer rykket frem i Alpene og Kaukasus.

Det siste store brefremstøtet går tilbake til midten av forrige århundre. I mange fjellland har de kommet ganske langt. På reise gjennom Kaukasus oppdaget G. Abikh i 1849 spor etter den raske fremrykningen av en av Elbrus-breene. Denne isbreen har invadert granskog. Mange trær ble knust og lå på overflaten av isen eller stakk ut gjennom brekroppen, og kronene deres var helt grønne. Det er bevart dokumenter som forteller om hyppige isskred fra Kazbek i andre halvdel av 1800-tallet. Noen ganger, på grunn av disse skredene, var det umulig å kjøre langs den georgiske militærveien. Spor av raske brefremskritt på dette tidspunktet er kjent i nesten alle bebodde fjellland: i Alpene, vest i Nord-Amerika, i Altai, i Sentral-Asia, så vel som i det sovjetiske Arktis og Grønland.

Med ankomsten av det 20. århundre begynner klimaoppvarmingen nesten overalt på kloden. Det er assosiert med en gradvis økning i solaktiviteten. Det siste maksimale solaktiviteten var i 1957-1958. I løpet av disse årene var det et stort antall solflekker og ekstremt sterke utbrudd i sola. I midten av vårt århundre falt maksima av tre sykluser av solaktivitet sammen - elleve år, sekulært og over århundre. Man skal ikke tro at økt solaktivitet fører til økt varme på jorden. Nei, den såkalte solkonstanten, det vil si verdien som viser hvor mye varme som når hver del av atmosfærens øvre grense, forblir uendret. Men strømmen av ladede partikler fra solen til jorden og den totale innvirkningen av solen på planeten vår øker, og intensiteten av atmosfærisk sirkulasjon over hele jorden øker. Strømmer av varm og fuktig luft fra tropiske breddegrader suser til polarområdene. Og dette fører til ganske dramatisk oppvarming. I polområdene blir det kraftig varmere, og så blir det varmere over hele jorden.

På 20-30-tallet av vårt århundre økte den gjennomsnittlige årlige lufttemperaturen i Arktis med 2-4°. Grense sjøis flyttet mot nord. Den nordlige sjøruten er blitt mer framkommelig for sjøfartøyer, og varigheten av polarnavigasjonen har forlenget. Isbreene i Franz Josef Land, Novaya Zemlya og andre arktiske øyer har trukket seg raskt tilbake de siste 30 årene. Det var i løpet av disse årene at en av de siste arktiske isbremmene, som ligger på Ellesmere Land, kollapset. I dag trekker isbreene seg tilbake i de aller fleste fjellland.

For bare noen få år siden kunne nesten ingenting sies om temperaturendringer i Antarktis: det var for få meteorologiske stasjoner og nesten ingen ekspedisjonsforskning. Men etter å ha oppsummert resultatene fra det internasjonale geofysiske året, ble det klart at i Antarktis, som i Arktis, i første halvdel av det 20. århundre. lufttemperaturen steg. Det er noen interessante bevis for dette.

Den eldste antarktiske stasjonen er Little America på Ross Ice Shelf. Her fra 1911 til 1957 økte den gjennomsnittlige årstemperaturen med mer enn 3°. I Queen Mary Land (i området moderne Sovjetisk forskning) for perioden fra 1912 (da den australske ekspedisjonen ledet av D. Mawson forsket her) til 1959, økte den gjennomsnittlige årlige temperaturen med 3,6 grader.

Vi har allerede sagt at på en dybde på 15-20 m i tykkelsen av snø og firn, bør temperaturen tilsvare den gjennomsnittlige årlige. På enkelte innlandsstasjoner viste imidlertid temperaturen på disse dypene i brønnene seg å være 1,3-1,8° lavere enn gjennomsnittlig årstemperatur i flere år. Interessant nok, etter hvert som vi gikk dypere inn i disse hullene, fortsatte temperaturen å synke (ned til en dybde på 170 m), mens temperaturen på bergartene vanligvis blir høyere med økende dybde. En slik uvanlig temperaturnedgang i tykkelsen på isdekket er en refleksjon av det kaldere klimaet de årene da snøen ble avsatt, nå på flere titalls meters dyp. Til slutt er det svært betydelig at den ytterste grensen for isfjelldistribusjon i Sørishavet nå ligger 10-15° breddegrad lenger sør sammenlignet med 1888-1897.

Det ser ut til at en så betydelig temperaturøkning over flere tiår skulle føre til tilbaketrekning av isbreer i Antarktis. Men det er her "kompleksitetene i Antarktis" begynner. Dels skyldes de at vi fortsatt vet for lite om den, og dels forklares de med den store originaliteten til iskolossen, som er helt annerledes enn fjellet og isbreer som er kjent for oss. La oss fortsatt prøve å forstå hva som skjer nå i Antarktis, og for å gjøre dette, la oss bli bedre kjent med det.