Kvartarni period kenozojske ere: životinje, biljke, klima. Periodi geološke istorije Zemlje. Ledeno doba. Ledeno doba Kada će početi ledeno doba na Zemlji?

Ledeno doba je oduvek bilo misterija. Znamo da bi mogao smanjiti čitave kontinente do veličine smrznute tundre. Znamo da ih je bilo jedanaest, i čini se da se dešavaju redovno. Definitivno znamo da je bilo puno leda. Međutim, ledeno doba ima mnogo više nego što se na prvi pogled čini.

U vrijeme kada je nastupilo posljednje ledeno doba, evolucija je već "izmislila" sisare. Životinje koje su odlučile da se razmnožavaju i razmnožavaju tokom ledenog doba bile su prilično velike i prekrivene krznom. Naučnici su im dali zajednički naziv "megafauna" jer su uspjeli preživjeti ledeno doba. Međutim, budući da druge, manje otporne na hladnoću vrste nisu mogle preživjeti, megafauna se osjećala prilično dobro.

Biljojedi megafaune su navikli da se hrane u ledenom okruženju, prilagođavajući se svom okruženju na razne načine. Na primjer, nosorozi iz ledenog doba su možda imali rog u obliku lopate za uklanjanje snijega. Predatori poput sabljozubih tigrova, medvjeda kratkog lica i jelovukova (da, vukovi iz Game of Thrones su nekada postojali) također su se prilagodili svom okruženju. Iako su vremena bila okrutna, a plijen je mogao grabežljivca pretvoriti u plijen, u njemu je bilo puno mesa.

ljudi iz ledenog doba

Uprkos relativno maloj veličini i maloj kosi, Homo sapiens je preživio u hladnim tundrima ledenog doba hiljadama godina. Život je bio hladan i težak, ali ljudi su bili snalažljivi. Na primjer, prije 15.000 godina ljudi iz ledenog doba živjeli su u plemenima lovaca-sakupljača, gradili udobne nastambe od kostiju mamuta i izrađivali toplu odjeću od životinjskog krzna. Kada je hrane bilo u izobilju, čuvali su je u frižiderima od prirodnog permafrosta.

Budući da su lovački alati u to vrijeme uglavnom bili kameni noževi i vrhovi strijela, složeno oružje bilo je rijetko. Da bi uhvatili i ubili ogromne životinje iz ledenog doba, ljudi su koristili zamke. Kada bi životinja upala u zamku, ljudi su je napali u grupi i pretukli je na smrt.

Mala ledena doba

Ponekad su mala ledena doba nastala između velikih i dugih. Nisu bili tako razorni, ali su ipak mogli uzrokovati glad i bolesti zbog propalih usjeva i drugih nuspojava.

Najnovije od ovih malih ledenih doba počelo je negde između 12. i 14. veka i dostiglo vrhunac između 1500. i 1850. godine. Stotinama godina, vrijeme na sjevernoj hemisferi bilo je prokleto hladno. U Evropi su se mora redovno ledila, a planinske zemlje (kao što je Švajcarska) mogle su samo da gledaju kako se glečeri pomeraju, uništavajući sela. Bilo je godina bez ljeta, a loše vremenske prilike uticale su na svaki aspekt života i kulture (možda nam se zato srednji vijek čini sumornim).

Nauka još uvijek pokušava otkriti šta je uzrokovalo ovo malo ledeno doba. Mogući uzroci uključuju kombinaciju jake vulkanske aktivnosti i privremenog smanjenja sunčeve energije od Sunca.

toplo ledeno doba

Neka ledena doba su možda bila prilično topla. Tlo je bilo prekriveno ogromnom količinom leda, ali je zapravo vrijeme bilo prilično ugodno.

Ponekad su događaji koji dovode do ledenog doba toliko ozbiljni da čak i ako je pun gasova staklene bašte (koji zarobljavaju sunčevu toplotu u atmosferi, zagrijavajući planetu), led i dalje nastavlja da se formira jer, s obzirom na dovoljno debeo sloj zagađenja, on reflektovaće sunčeve zrake nazad u svemir. Stručnjaci kažu da bi ovo pretvorilo Zemlju u džinovski pečeni desert sa Aljaske - hladan iznutra (led na površini) i topao spolja (topla atmosfera).

Čovek čije ime podseća na slavnog tenisera je zapravo bio ugledni naučnik, jedan od genija koji je definisao naučnu sredinu 19. veka. Smatra se jednim od osnivača američke nauke, iako je bio Francuz.

Pored mnogih drugih dostignuća, zahvaljujući Agassizu znamo barem nešto o ledenim dobom. Iako su se mnogi ranije doticali ove ideje, naučnik je 1837. godine postao prva osoba koja je ozbiljno uvela ledena doba u nauku. Njegove teorije i publikacije o ledenim poljima koja su prekrivala većinu zemlje bile su glupo odbačene kada ih je autor prvi put predstavio. Ipak, nije povukao svoje riječi, a daljnja istraživanja su na kraju dovela do priznanja njegovih "ludih teorija".

Zanimljivo je da je njegov pionirski rad na ledenom dobu i glacijskoj aktivnosti bio samo hobi. Po zanimanju je bio ihtiolog (proučavao je ribe).

Zagađenje koje je napravio čovjek spriječilo je sljedeće ledeno doba

Teorije da se ledena doba ponavljaju na poluredovnoj osnovi, bez obzira šta radimo, često se sukobljavaju s teorijama o globalnom zagrijavanju. Iako su potonji svakako mjerodavni, neki vjeruju da bi upravo globalno zagrijavanje moglo biti korisno u budućoj borbi protiv glečera.

Emisije ugljičnog dioksida uzrokovane ljudskim djelovanjem smatraju se bitnim dijelom problema globalnog zagrijavanja. Međutim, oni imaju jednu čudnu nuspojavu. Prema istraživačima sa Univerziteta Cambridge, emisije CO2 mogle bi zaustaviti sljedeće ledeno doba. Kako? Iako planetarni ciklus Zemlje neprestano pokušava da započne ledeno doba, ono će početi samo ako je nivo ugljičnog dioksida u atmosferi izuzetno nizak. Pumpanjem CO2 u atmosferu, ljudi su možda slučajno učinili ledena doba privremeno nedostupnima.

Čak i ako zabrinutost zbog globalnog zagrijavanja (koje je također izuzetno loše) natjera ljude da smanje emisiju CO2, još uvijek ima vremena. Trenutno smo poslali toliko ugljičnog dioksida u nebo da ledeno doba neće početi još najmanje 1000 godina.

Biljke ledenog doba

Predatorima je bilo relativno lako tokom ledenih doba. Na kraju krajeva, uvijek su mogli pojesti nekog drugog. Ali šta su jeli biljojedi?

Ispostavilo se da je sve što ste želeli. U to vrijeme bilo je mnogo biljaka koje su mogle preživjeti ledeno doba. Čak iu najhladnijim vremenima, ostala su stepsko-livadska i grmljasta područja, što je omogućilo mamutima i drugim biljojedima da ne umru od gladi. Ovi pašnjaci su bili puni biljnih vrsta koje uspevaju po hladnom i suvom vremenu, kao što su smreke i borovi. U toplijim krajevima bilo je mnogo breza i vrba. Općenito, klima je u to vrijeme bila vrlo slična sibirskoj. Iako su se biljke, najvjerovatnije, ozbiljno razlikovale od svojih modernih kolega.

Sve navedeno ne znači da ledena doba nisu uništila dio vegetacije. Ako se biljka nije mogla prilagoditi klimi, mogla bi samo migrirati kroz sjemenke ili nestati. Australija je nekada imala najdužu listu raznovrsnih biljaka sve dok glečeri nisu zbrisali dobar dio njih.

Himalaji su možda izazvali ledeno doba

Planine, po pravilu, nisu poznate po tome što aktivno izazivaju bilo šta osim povremenih klizišta - one samo stoje i stoje. Himalaji mogu opovrgnuti ovo vjerovanje. Možda su oni direktno odgovorni za izazivanje ledenog doba.

Kada su se kopnene mase Indije i Azije sudarile prije 40-50 miliona godina, sudar je prerastao masivne stijene u planinski lanac Himalaja. To je dovelo do ogromne količine "svježeg" kamena. Tada je započeo proces hemijske erozije, koji s vremenom uklanja značajnu količinu ugljičnog dioksida iz atmosfere. A to bi, zauzvrat, moglo uticati na klimu planete. Atmosfera se "zahladila" i izazvala ledeno doba.

grudva snijega zemlja

Tokom većine ledenih doba, ledeni pokrivači pokrivaju samo dio svijeta. Čak i posebno teško ledeno doba prekrilo je, kako kažu, samo jednu trećinu zemaljske kugle.

Šta je "Snowball Earth"? Takozvana Snowball Earth.

Snowball Earth je jezivi djed ledenih doba. Ovo je potpuni zamrzivač koji je doslovno zamrznuo svaki dio površine planete dok se Zemlja nije ukočila u ogromnu snježnu grudvu koja je letjela svemirom. Oni koji su preživjeli potpuno smrzavanje ili su se držali rijetkih mjesta s relativno malo leda, ili su se, u slučaju biljaka, držali mjesta gdje je bilo dovoljno sunčeve svjetlosti za fotosintezu.

Prema nekim izvještajima, ovaj događaj se dogodio barem jednom, prije 716 miliona godina. Ali moglo bi postojati više od jednog takvog perioda.

edenski vrt

Neki naučnici ozbiljno veruju da je Rajski vrt bio stvaran. Kažu da je bio u Africi i da je bio jedini razlog zašto su naši preci preživjeli ledeno doba.

Prije nešto manje od 200.000 godina, posebno neprijateljsko ledeno doba ubijalo je vrste lijevo i desno. Srećom, mala grupa ranih ljudi uspjela je preživjeti strašnu hladnoću. Naletjeli su na obalu koju sada predstavlja Južna Afrika. Uprkos činjenici da je led ubirao svoj udio u cijelom svijetu, ovo područje je ostalo bez leda i potpuno nastanjeno. Njeno tlo je bilo bogato hranljivim materijama i davalo je dosta hrane. Bilo je mnogo prirodnih pećina koje su se mogle koristiti kao sklonište. Za mladu vrstu koja se bori da preživi, ​​to je bio raj.

Ljudska populacija "Edenskog vrta" brojala je samo nekoliko stotina jedinki. Ovu teoriju podržavaju mnogi stručnjaci, ali joj još uvijek nedostaju uvjerljivi dokazi, uključujući studije koje pokazuju da ljudi imaju mnogo manju genetsku raznolikost od većine drugih vrsta.

Ruski naučnici obećavaju da će 2014. godine svijet započeti ledeno doba. Vladimir Bashkin, šef laboratorije Gazprom VNIIGAZ, i Rauf Galiullin, zaposlenik Instituta za fundamentalne probleme biologije Ruske akademije nauka, tvrde da neće biti globalnog zagrijavanja. Prema naučnicima, tople zime su rezultat ciklične aktivnosti sunca i cikličkih klimatskih promjena. Ovo zagrevanje se nastavilo od 18. veka do danas, a sledeće godine Zemlja će ponovo početi da se hladi.

Malo ledeno doba će početi postepeno i trajati najmanje dva stoljeća. Pad temperature će dostići vrhunac sredinom 21. veka.

Istovremeno, naučnici kažu da antropogeni faktor – ljudski uticaj na životnu sredinu – ne igra tako veliku ulogu u klimatskim promenama kao što se obično misli. Posao u marketingu, smatraju Bashkin i Galiullin, a obećanje hladnog vremena svake godine samo je način da se naduva cijena goriva.

Pandorina kutija - Malo ledeno doba u 21. veku.

U narednih 20-50 godina prijeti nam malo ledeno doba, jer se ono već dešavalo i mora ponovo doći. Istraživači vjeruju da je početak Malog ledenog doba bio povezan sa usporavanjem Golfske struje oko 1300. godine. Zapadna Evropa je 1310-ih, sudeći po hronikama, doživela pravu ekološku katastrofu. Prema francuskoj hronici Mateja iz Pariza, tradicionalno toplo ljeto 1311. godine pratila su četiri tmurna i kišna ljeta 1312-1315. Obilne kiše i neobično oštre zime ubile su nekoliko usjeva i smrznutih voćnjaka u Engleskoj, Škotskoj, sjevernoj Francuskoj i Njemačkoj. Vinogradarstvo i proizvodnja vina su prestali u Škotskoj i sjevernoj Njemačkoj. Zimski mrazevi počeli su da pogađaju čak i sjevernu Italiju. F. Petrarka i J. Boccaccio su zabilježili da je u XIV vijeku. snijeg je često padao u Italiji. Direktna posledica prve faze MLP-a bila je ogromna glad u prvoj polovini 14. veka. Indirektno - kriza feudalne privrede, obnavljanje baraštva i velike seljačke pobune u zapadnoj Evropi. U ruskim zemljama prva faza MLP-a se osjetila u obliku niza „kišnih godina“ 14. stoljeća.

Otprilike od 1370-ih, temperature u zapadnoj Evropi počele su polako da rastu, masovna glad i neuspjesi useva su prestali.Međutim, hladna, kišna ljeta bila su česta pojava tokom cijelog 15. vijeka. Zimi su u južnoj Evropi često primećene snežne padavine i mrazevi. Relativno zatopljenje počelo je tek 1440-ih godina i odmah je dovelo do uspona poljoprivrede. Međutim, temperature prethodnog klimatskog optimuma nisu vraćene. Za zapadnu i srednju Evropu snježne zime postale su uobičajena pojava, a period "zlatne jeseni" počeo je u septembru.

Šta je to što utiče na klimu? Ispostavilo se da je sunce! Još u 18. stoljeću, kada su se pojavili dovoljno snažni teleskopi, astronomi su primijetili da se broj sunčevih pjega na Suncu povećava i smanjuje s određenom periodičnošću. Ovaj fenomen se naziva ciklusima solarne aktivnosti. Otkrili su i njihovo prosječno trajanje - 11 godina (ciklus Schwabe-Wolf). Kasnije su otkriveni i duži ciklusi: 22-godišnji (Haleov ciklus) povezan sa promjenom polariteta sunčevog magnetnog polja, "sekularni" Gleissbergov ciklus koji traje oko 80-90 godina i 200-godišnji (Süssov ciklus ). Vjeruje se da čak postoji ciklus od 2400 godina.

"Činjenica je da duži ciklusi, na primjer, sekularni, koji moduliraju amplitudu 11-godišnjeg ciklusa, dovode do pojave grandioznih minimuma", rekao je Yury Nagovitsyn. Modernoj nauci je poznato nekoliko: Vukov minimum (početak 14. veka), Spererov minimum (druga polovina 15. veka) i Maunderov minimum (druga polovina 17. veka).

Naučnici sugerišu da se kraj 23. ciklusa, po svoj prilici, poklapa sa završetkom sekularnog ciklusa solarne aktivnosti, čiji je maksimum bio 1957. godine. O tome, posebno, svjedoči kriva relativnih Wolf brojeva, koja se posljednjih godina približila minimalnoj ocjeni. Indirektni dokaz superpozicije je kašnjenje 11-godišnjaka. Upoređujući činjenice, naučnici su shvatili da, očigledno, kombinacija faktora ukazuje na približavanje grandioznog minimuma. Dakle, ako je u 23. ciklusu aktivnost Sunca bila oko 120 relativnih Wolfovih brojeva, onda bi u narednom trebalo da bude oko 90-100 jedinica, predlažu astrofizičari. Dalja aktivnost će se još više smanjiti.

Činjenica je da duži ciklusi, na primjer, sekularni, koji moduliraju amplitudu 11-godišnjeg ciklusa, dovode do pojave grandioznih minimuma, od kojih se posljednji dogodio u 14. stoljeću. Kakve su posledice po Zemlju? Ispostavilo se da su upravo tokom grandioznih maksimuma i minimuma solarne aktivnosti na Zemlji uočene velike temperaturne anomalije.

Klima je veoma komplikovana stvar, veoma je teško pratiti sve njene promene, tim više u globalnim razmerama, ali kako naučnici sugerišu, gasovi staklene bašte koji donose vitalnu aktivnost čovečanstva usporili su dolazak Malog leda. Malo stari, osim toga, svjetski okean, akumulirajući dio topline u proteklim decenijama, također odlaže proces početka Malog ledenog doba, odajući malo svoje topline. Kako se kasnije pokazalo, vegetacija na našoj planeti dobro upija višak ugljičnog dioksida (CO2) i metana (CH4). Glavni uticaj na klimu naše planete i dalje ima Sunce i mi tu ne možemo ništa.

Ništa katastrofalno, naravno, neće se dogoditi, ali tako dio sjevernih regija Rusije može postati potpuno nepogodan za život, proizvodnja nafte na sjeveru Ruske Federacije može potpuno prestati.

Po mom mišljenju, početak pada globalne temperature može se očekivati ​​već u 2014-2015. U 2035-2045, sunčeva svjetlost će dostići minimum, a nakon toga, sa zakašnjenjem od 15-20 godina, dolazi sljedeći klimatski minimum - duboko hlađenje Zemljine klime.

Vijesti o kraju svijeta » Zemlji prijeti novo ledeno doba.

Naučnici predviđaju pad solarne aktivnosti do kojeg bi moglo doći u narednih 10 godina. Posljedica ovoga može biti ponavljanje takozvanog "Malog ledenog doba", koje se dogodilo u XVII vijeku, piše Times.

Prema naučnicima, učestalost sunčevih pjega u narednim godinama može se značajno smanjiti.

Ciklus stvaranja novih sunčevih pjega koje utiču na temperaturu Zemlje je 11 godina. Međutim, zaposleni u Američkoj nacionalnoj opservatoriji sugeriraju da bi sljedeći ciklus mogao zakasniti ili se uopće neće dogoditi. Prema najoptimističnijim prognozama, tvrde, novi ciklus bi mogao početi 2020-21.

Naučnici nagađaju da li će promjena solarne aktivnosti dovesti do drugog "Maunderovog niskog" - perioda oštrog pada solarne aktivnosti koji je trajao 70 godina, od 1645. do 1715. godine. Za to vrijeme, poznato i kao "Malo ledeno doba", rijeka Temza bila je prekrivena skoro 30 metara leda, po kojem su konjske zaprege uspješno putovale od Whitehalla do Londonskog mosta.

Prema istraživačima, pad solarne aktivnosti može dovesti do toga da će prosječna temperatura na planeti pasti za 0,5 stepeni. Međutim, većina naučnika smatra da je prerano za alarm. Tokom "malog ledenog doba" u XVII veku temperatura vazduha je značajno pala samo na severozapadu Evrope, i to samo za 4 stepena. Na ostatku planete temperatura je pala za samo pola stepena.

Drugi dolazak malog ledenog doba

U istorijskom vremenu, Evropa je već jednom doživjela produženo anomalno zahlađenje.

Nenormalno jaki mrazevi koji su vladali Evropom krajem januara zamalo su doveli do potpunog kolapsa u mnogim zapadnim zemljama. Zbog obilnih snježnih padavina blokirani su brojni autoputevi, prekinuto je napajanje strujom, a otkazan prijem aviona na aerodromima. Zbog mraza (u Češkoj, na primjer, dostiže -39 stepeni), otkazuju se nastava u školama, izložbe i sportske utakmice. U prvih 10 dana ekstremnih mrazeva samo u Evropi od njih je umrlo više od 600 ljudi.

Prvi put nakon mnogo godina, Dunav se zaledio od Crnog mora do Beča (tamo led dostiže 15 cm debljine), blokirajući stotine brodova. Kako bi se spriječilo zamrzavanje Sene u Parizu, u vodu je pušten ledolomac koji je dugo bio u mirovanju. Led je blokirao kanale Venecije i Holandije; u Amsterdamu se klizači i biciklisti voze njegovim zaleđenim plovnim putevima.

Situacija za modernu Evropu je izvanredna. Međutim, gledajući poznata djela evropske umjetnosti 16.-18. stoljeća ili zapise o vremenu tih godina, saznajemo da je zaleđivanje kanala u Holandiji, Venecijanskoj laguni ili Seni bilo prilično česta pojava za to vrijeme. . Kraj 18. vijeka bio je posebno ekstreman.

Tako je 1788. godina ostala upamćena u Rusiji i Ukrajini kao "velika zima", praćena širom njihovog evropskog dijela "izuzetnom hladnoćom, olujama i snijegom". U zapadnoj Evropi u decembru iste godine zabilježena je rekordna temperatura od -37 stepeni. Ptice su se smrzle u letu. Venecijanska laguna se zaledila, a građani su klizali cijelom njenom dužinom. Godine 1795. led je tolikom snagom omeo obale Holandije da je u njemu zarobljena cijela vojna eskadrila, koju je potom francuski konjički eskadron okružio ledom s kopna. U Parizu su te godine mrazevi dostizali -23 stepena.

Paleoklimatolozi (istoričari koji proučavaju klimatske promene) period od druge polovine 16. veka do početka 19. veka nazivaju „malim ledenim dobom” (A.S. Monin, Yu.A. epoha” (E. Le Roy Ladurie „Istorija klime od 1000". L., 1971). Napominju da u tom periodu nije bilo pojedinačnih hladnih zima, već općenito pada temperature na Zemlji.

Le Roy Ladurie je analizirao podatke o širenju glečera u Alpima i Karpatima. On ukazuje na sledeću činjenicu: rudnici zlata razvijeni sredinom 15. veka u Visokim Tatrama 1570. godine bili su prekriveni ledom debljine 20 m, u 18. veku je debljina leda bila već 100 m. Do 1875. godine, uprkos širokom povlačenju tokom celog 19. veka i topljenju glečera, debljina glečera iznad srednjovekovnih rudnika u Visokim Tatrama je i dalje iznosila 40 m. U isto vreme, kako primećuje francuski paleoklimatolog, nastanak glečera je počeo u Francuski Alpi. U komuni Chamonix-Mont-Blanc, u planinama Savoy, "napredovanje glečera definitivno je počelo 1570-1580."

Le Roy Ladurie daje slične primjere s tačnim datumima na drugim mjestima u Alpima. U Švicarskoj dokazi o širenju glečera u švicarskom Grindelwaldu datiraju iz 1588. godine, a 1589. godine glečer koji se spustio sa planina blokirao je dolinu rijeke Saas. U Peninskim Alpima (u Italiji u blizini granice sa Švicarskom i Francuskom) 1594–1595. također je zabilježeno značajno širenje glečera. „U istočnim Alpima (Tirol, itd.), glečeri napreduju na isti način i istovremeno. Prve informacije o tome datiraju iz 1595. godine, piše Le Roy Ladurie. I dodaje: „U periodu 1599-1600, kriva razvoja glečera dostigla je svoj vrhunac za čitav region Alpa.” Od tada, u pisanim izvorima, beskonačne su pritužbe stanovnika planinskih sela da glečeri zatrpavaju njihove pašnjake, njive i kuće pod sobom, brišući čitava naselja sa lica zemlje. U XVII vijeku se nastavlja širenje glečera.

Ovo je u skladu sa širenjem glečera na Islandu, počevši od kraja 16. veka i tokom 17. veka napredujući prema naseljima. Kao rezultat toga, Le Roy Ladurie navodi: “Skandinavski glečeri, sinhrono sa alpskim glečerima i glečerima iz drugih regija svijeta, doživjeli su prvi, dobro definirani historijski maksimum od 1695.” i “u narednim godinama počet će napredovati ponovo.” To se nastavilo sve do sredine 18. vijeka.

Debljina glečera tih vekova zaista se može nazvati istorijskom. Na grafikonu promjena debljine glečera na Islandu i Norveškoj u posljednjih 10 hiljada godina, objavljenom u knjizi Andreja Monina i Jurija Šiškova "Istorija klime", jasno se vidi kako je debljina glečera, koja je počela da bi narasla oko 1600. godine, do 1750. dostigla nivo na kojem su se glečeri zadržali u Evropi u periodu od 8-5 hiljada godina pre nove ere.

Da li je čudno što su od 1560-ih savremenici u Evropi iznova bilježili izuzetno hladne zime, koje su bile praćene smrzavanjem velikih rijeka i akumulacija? Ovi slučajevi su naznačeni, na primer, u knjizi Jevgenija Borisenkova i Vasilija Paseckog „Milenijumska hronika neobičnih prirodnih pojava” (M., 1988). U decembru 1564. moćni Šeld u Holandiji potpuno se smrznuo i stajao pod ledom do kraja prve nedelje januara 1565. Ista hladna zima ponovila se 1594/95, kada su se Šeld i Rajna zaledile. More i tjesnaci su se smrznuli: 1580. i 1658. - Baltičko more, 1620/21. - Crno more i Bosporski tjesnac, 1659. - tjesnac Veliki Belt između Baltičkog i Sjevernog mora (čija je minimalna širina 3,7 km ).

Kraj 17. vijeka, kada je, prema Le Roy Ladurieu, debljina glečera u Evropi dostigla istorijski maksimum, obilježen je neuspjehom usjeva zbog dugotrajnih jakih mrazeva. Kao što je navedeno u knjizi Borisenkova i Pasetskog: „Godine 1692-1699 bile su u zapadnoj Evropi obilježene neprestanim neuspjesima i štrajkovima glađu.”

Jedna od najgorih zima Malog ledenog doba dogodila se u januaru-februaru 1709. Čitajući opis tih istorijskih događaja, nehotice ih isprobavate na modernim: „Od vanredne prehlade, kakve se nisu sjećali ni djedovi ni pradjedovi ... umrli su stanovnici Rusije i zapadne Evrope. Ptice koje su letele kroz vazduh su se smrzle. Generalno, u Evropi je stradalo mnogo hiljada ljudi, životinja i drveća. U blizini Venecije Jadransko more je bilo prekriveno ustajalim ledom. Obalne vode Engleske bile su prekrivene ledom. Frozen Seine, Temza. Led na rijeci Meuse dostigao je 1,5 m. Jednako veliki mrazevi su bili i u istočnom dijelu Sjeverne Amerike. Ništa manje oštre bile su zime 1739/40, 1787/88 i 1788/89.

U 19. veku, Malo ledeno doba je ustupilo mesto zagrevanju, a oštre zime su prošlost. Vraća li se sada?

Posljedice zagrijavanja

Posljednje ledeno doba dovelo je do pojave vunastog mamuta i ogromnog povećanja površine glečera. Ali to je bio samo jedan od mnogih koji su hladili Zemlju kroz njenu istoriju dugu 4,5 milijardi godina.

Dakle, koliko često planeta prolazi kroz ledena doba i kada trebamo očekivati ​​sljedeće?

Glavni periodi glacijacije u istoriji planete

Odgovor na prvo pitanje zavisi od toga da li mislite na velike ili male glacijacije koje se dešavaju tokom ovih dugih perioda. Tokom istorije, Zemlja je iskusila pet velikih glacijacija, od kojih su neke trajale stotine miliona godina. U stvari, čak i sada, Zemlja prolazi kroz veliki period glacijacije, i to objašnjava zašto ima polarni led.

Pet glavnih ledenih doba su huronsko (prije 2,4-2,1 milijarde godina), kriogenska glacijacija (prije 720-635 miliona godina), andsko-saharsko (prije 450-420 miliona godina), kasna paleozojska glacijacija (335-260. prije miliona godina) i kvartar (prije 2,7 miliona godina do danas).

Ovi glavni periodi glacijacije mogu se smjenjivati ​​između manjih ledenih doba i toplih perioda (interglacijala). Na početku kvartarne glacijacije (prije 2,7-1 milion godina), ova hladna ledena doba događala su se svakih 41.000 godina. Međutim, u posljednjih 800.000 godina značajna ledena doba su se pojavljivala rjeđe - otprilike svakih 100.000 godina.

Kako funkcioniše ciklus od 100.000 godina?

Ledeni pokrivači rastu oko 90.000 godina, a zatim počinju da se otapaju tokom toplog perioda od 10.000 godina. Zatim se proces ponavlja.

S obzirom da se posljednje ledeno doba završilo prije otprilike 11.700 godina, možda je vrijeme da počne još jedno?

Naučnici vjeruju da bismo upravo sada trebali doživjeti još jedno ledeno doba. Međutim, postoje dva faktora povezana sa Zemljinom orbitom koji utiču na formiranje toplih i hladnih perioda. S obzirom na to koliko ugljičnog dioksida emitujemo u atmosferu, sljedeće ledeno doba neće početi još najmanje 100.000 godina.

Šta uzrokuje ledeno doba?

Hipoteza koju je izneo srpski astronom Miljutin Milanković objašnjava zašto na Zemlji postoje ciklusi leda i međuledenih perioda.

Kako se planeta okreće oko Sunca, na količinu svjetlosti koju prima od nje utiču tri faktora: njen nagib (koji se kreće od 24,5 do 22,1 stepeni u ciklusu od 41.000 godina), njegov ekscentricitet (promjena oblika orbite oko Sunca, koje fluktuira od bliskog kruga do ovalnog oblika) i njegovog kolebanja (jedno potpuno njihanje se dešava svakih 19-23 hiljade godina).

Godine 1976., značajan rad u časopisu Science predstavio je dokaze da ova tri orbitalna parametra objašnjavaju glacijalne cikluse planete.

Milankovićeva teorija je da su orbitalni ciklusi predvidljivi i veoma konzistentni u istoriji planete. Ako Zemlja prolazi kroz ledeno doba, tada će biti prekrivena više ili manje leda, ovisno o ovim orbitalnim ciklusima. Ali ako je Zemlja previše topla, neće doći do promjena, barem u pogledu sve veće količine leda.

Šta može uticati na zagrevanje planete?

Prvi plin koji vam pada na pamet je ugljični dioksid. Tokom proteklih 800.000 godina, nivoi ugljen-dioksida su fluktuirali između 170 i 280 delova na milion (što znači da je od 1 miliona molekula vazduha 280 molekula ugljen-dioksida). Naizgled beznačajna razlika od 100 dijelova na milion dovodi do pojave glacijalnih i međuglacijalnih perioda. Ali nivoi ugljičnog dioksida danas su mnogo veći nego što su bili u prošlim fluktuacijama. U maju 2016. godine nivoi ugljen-dioksida iznad Antarktika dostigli su 400 delova na milion.

Zemlja se ranije toliko zagrijala. Na primjer, u vrijeme dinosaurusa temperatura zraka je bila čak i viša nego sada. Ali problem je što u modernom svijetu raste rekordnom brzinom, jer smo za kratko vrijeme izbacili previše ugljičnog dioksida u atmosferu. Osim toga, s obzirom na to da se stope emisija do danas ne smanjuju, može se zaključiti da je malo vjerovatno da će se situacija promijeniti u bliskoj budućnosti.

Posljedice zagrijavanja

Zagrijavanje uzrokovano prisustvom ovog ugljičnog dioksida imat će velike posljedice, jer čak i malo povećanje prosječne temperature Zemlje može dovesti do drastičnih promjena. Na primjer, Zemlja je tokom posljednjeg ledenog doba bila u prosjeku samo 5 stepeni Celzijusa hladnija nego danas, ali je to dovelo do značajne promjene regionalne temperature, nestanka ogromnog dijela flore i faune i pojave novih vrsta.

Ako globalno zagrijavanje prouzrokuje topljenje svih ledenih ploča na Grenlandu i Antarktiku, nivoi okeana će porasti za 60 metara u odnosu na današnje.

Šta uzrokuje velika ledena doba?

Čimbenici koji su izazvali duge periode glacijacije, kao što je kvartar, naučnici nisu dobro razumjeli. Ali jedna ideja je da bi ogroman pad nivoa ugljičnog dioksida mogao dovesti do nižih temperatura.

Tako, na primjer, prema hipotezi o izdizanju i vremenskim prilikama, kada tektonika ploča dovede do rasta planinskih lanaca, na površini se pojavljuje nova nezaštićena stijena. Lako podleže vremenskim uslovima i raspada se kada uđe u okeane. Morski organizmi koriste ove stijene za stvaranje svojih školjki. S vremenom kamenje i školjke uzimaju ugljični dioksid iz atmosfere i njegov nivo značajno opada, što dovodi do perioda glacijacije.

U istoriji Zemlje postojali su dugi periodi kada je čitava planeta bila topla - od ekvatora do polova. Ali bilo je i vremena toliko hladnih da su glacijacije stizale do onih područja koja trenutno pripadaju umjerenim zonama. Najvjerovatnije je promjena ovih perioda bila ciklična. U toplijim vremenima moglo je biti relativno malo leda, i to samo u polarnim područjima ili na vrhovima planina. Važna karakteristika ledenih doba je da ona mijenjaju prirodu zemljine površine: svaka glacijacija utiče na izgled Zemlje. Same po sebi, ove promjene mogu biti male i beznačajne, ali su trajne.

Istorija ledenih doba

Ne znamo tačno koliko je ledenih doba bilo u istoriji Zemlje. Znamo za najmanje pet, možda sedam, ledenih doba, počevši od prekambrija, posebno: prije 700 miliona godina, prije 450 miliona godina (ordovicij), prije 300 miliona godina - permo-karbonska glacijacija, jedno od najvećih ledenih doba , koji utiče na južne kontinente. Južni kontinenti se odnose na takozvanu Gondvanu, drevni superkontinent koji je uključivao Antarktik, Australiju, Južnu Ameriku, Indiju i Afriku.

Najnovija glacijacija odnosi se na period u kojem živimo. Kvartarni period kenozojske ere započeo je prije oko 2,5 miliona godina, kada su glečeri sjeverne hemisfere stigli do mora. Ali prvi znaci ove glacijacije datiraju prije 50 miliona godina na Antarktiku.

Struktura svakog ledenog doba je periodična: postoje relativno kratke tople epohe, a postoje i duži periodi zaleđivanja. Naravno, hladni periodi nisu samo rezultat glacijacije. Glacijacija je najočiglednija posljedica hladnih perioda. Međutim, postoje prilično dugi intervali koji su veoma hladni, uprkos odsustvu glacijacija. Danas su primjeri takvih regija Aljaska ili Sibir, gdje je zimi veoma hladno, ali nema glacijacije, jer nema dovoljno padavina da bi se obezbijedilo dovoljno vode za stvaranje glečera.

Otkriće ledenih doba

Činjenica da na Zemlji postoje ledena doba poznata nam je još od sredine 19. vijeka. Među brojnim imenima vezanim za otkriće ovog fenomena, prvo je obično ime Louisa Agassiza, švicarskog geologa koji je živio sredinom 19. stoljeća. Proučavao je glečere Alpa i shvatio da su oni nekada bili mnogo veći nego danas. Nije samo on primijetio. Konkretno, Jean de Charpentier, još jedan Švajcarac, takođe je primetio ovu činjenicu.

Nije iznenađujuće da su ova otkrića napravljena uglavnom u Švicarskoj, budući da u Alpima još uvijek postoje glečeri, iako se prilično brzo tope. Lako je vidjeti da su nekada glečeri bili mnogo veći - samo pogledajte švicarski pejzaž, korita (glacijalne doline) i tako dalje. Međutim, Agassiz je prvi iznio ovu teoriju 1840. godine, objavivši je u knjizi "Étude sur les glaciers", a kasnije, 1844. godine, razvio je ovu ideju u knjizi "Système glaciare". Uprkos prvobitnom skepticizmu, s vremenom su ljudi počeli shvaćati da je to zaista istina.

Pojavom geološkog kartiranja, posebno u sjevernoj Evropi, postalo je jasno da su raniji glečeri imali ogromne razmjere. Zatim su se vodile opsežne rasprave o tome kako se ova informacija odnosi na potop, jer je postojao sukob između geoloških dokaza i biblijskih učenja. U početku su se glacijalne naslage nazivale deluvijalnim jer su se smatrale dokazom Potopa. Tek kasnije se saznalo da takvo objašnjenje nije prikladno: ove naslage su dokaz hladne klime i ekstenzivne glacijacije. Početkom 20. stoljeća postalo je jasno da postoje mnoge glacijacije, a ne samo jedna, i od tog trenutka počinje se razvijati ovo područje nauke.

Istraživanje ledenog doba

Poznati geološki dokazi ledenih doba. Glavni dokazi o glacijacijama dolaze iz karakterističnih naslaga koje su formirali glečeri. Sačuvani su u geološkom presjeku u obliku debelih uređenih slojeva posebnih naslaga (sedimenata) - diamictona. To su jednostavno glacijalne akumulacije, ali one uključuju ne samo naslage glečera, već i naslage otopljene vode nastale njegovim tokovima, glacijalna jezera ili glečere koji se kreću u more.

Postoji nekoliko oblika glacijalnih jezera. Njihova glavna razlika je u tome što su vodeno tijelo zatvoreno ledom. Na primjer, ako imamo glečer koji se uzdiže u dolinu rijeke, onda blokira dolinu kao čep u boci. Naravno, kada led blokira dolinu, rijeka će i dalje teći i nivo vode će rasti sve dok se ne izlije. Tako nastaje glacijalno jezero direktnim kontaktom sa ledom. Postoje određene naslage koje se nalaze u takvim jezerima koje možemo identifikovati.

Zbog načina topljenja glečera, koji zavisi od sezonskih promjena temperature, dolazi do godišnjeg topljenja leda. To dovodi do godišnjeg povećanja manjih sedimenata koji padaju ispod leda u jezero. Ako zatim pogledamo u jezero, tamo vidimo slojevitost (ritmički slojevit sediment), koja je poznata i po švedskom nazivu "varves" ( varve), što znači "godišnja akumulacija". Tako da zapravo možemo vidjeti godišnje slojevitost u glacijalnim jezerima. Možemo čak i prebrojati ove varve i saznati koliko dugo postoji ovo jezero. Općenito, uz pomoć ovog materijala možemo dobiti mnogo informacija.

Na Antarktiku možemo vidjeti ogromne ledene police koje se spuštaju s kopna u more. I naravno, led je plutajući, tako da pluta na vodi. Dok pliva, sa sobom nosi kamenčiće i manje naslage. Zbog termičkog djelovanja vode, led se topi i odbacuje ovaj materijal. To dovodi do formiranja procesa takozvanog raftinga stijena koje idu u ocean. Kada vidimo fosilne naslage iz tog perioda, možemo saznati gdje se nalazio glečer, dokle se protezao i tako dalje.

Uzroci glacijacije

Istraživači vjeruju da ledena doba nastaju jer Zemljina klima ovisi o neravnomjernom zagrijavanju njene površine od strane Sunca. Tako su, na primjer, ekvatorijalne regije, gdje je Sunce gotovo okomito iznad glave, najtoplije zone, a polarne regije, gdje se nalazi pod velikim uglom prema površini, su najhladnije. To znači da razlika u zagrijavanju različitih dijelova Zemljine površine kontroliše okeansko-atmosfersku mašinu, koja neprestano pokušava prenijeti toplinu iz ekvatorijalnih područja do polova.

Da je Zemlja obična sfera, ovaj prijenos bi bio vrlo efikasan, a kontrast između ekvatora i polova bio bi vrlo mali. Tako je bilo u prošlosti. Ali pošto sada postoje kontinenti, oni ometaju ovu cirkulaciju i struktura njenih tokova postaje veoma složena. Jednostavne struje su obuzdane i izmijenjene, velikim dijelom zbog planina, što dovodi do obrasca cirkulacije koje danas vidimo koji pokreću pasate i oceanske struje. Na primjer, jedna od teorija o tome zašto je ledeno doba počelo prije 2,5 miliona godina povezuje ovaj fenomen s nastankom Himalaja. Himalaji još uvek rastu veoma brzo i ispostavilo se da postojanje ovih planina u veoma toplom delu Zemlje upravlja stvarima poput monsunskog sistema. Početak kvartarnog ledenog doba povezuje se i sa zatvaranjem Panamske prevlake, koja povezuje sjever i jug Amerike, što je spriječilo prijenos topline s ekvatorijalnog Pacifika na Atlantik.

Ako bi položaj kontinenata jedan u odnosu na drugi i u odnosu na ekvator omogućio da cirkulacija funkcioniše efikasno, tada bi na polovima bilo toplo, a relativno topli uslovi bi se zadržali na celoj zemljinoj površini. Količina toplote koju prima Zemlja bila bi konstantna i neznatno bi varirala. Ali budući da naši kontinenti stvaraju ozbiljne prepreke cirkulaciji između sjevera i juga, imamo izražene klimatske zone. To znači da su polovi relativno hladni, dok su ekvatorijalna područja topla. Kada se stvari dešavaju kao što je sada, Zemlja se može promijeniti s varijacijama u količini sunčeve topline koju prima.

Ove varijacije su gotovo potpuno konstantne. Razlog za to je taj što se s vremenom Zemljina osa mijenja, kao i Zemljina orbita. S obzirom na ovo složeno klimatsko zoniranje, promjena orbite mogla bi doprinijeti dugoročnim promjenama klime, što rezultira klimatizacijom. Zbog toga nemamo kontinuirano zaleđivanje, već periode zaleđivanja, prekinute toplim periodima. Ovo se dešava pod uticajem orbitalnih promena. Najnovije orbitalne promjene se vide kao tri odvojena fenomena: jedna duga 20 000 godina, druga 40 000 godina, a treća 100 000 godina.

To je dovelo do odstupanja u obrascu cikličnih klimatskih promjena tokom ledenog doba. Zaleđivanje se najvjerovatnije dogodilo tokom ovog cikličkog perioda od 100.000 godina. Posljednja interglacijalna epoha, koja je bila jednako topla kao i sadašnja, trajala je oko 125.000 godina, a zatim je došla duga ledena epoha, koja je trajala oko 100.000 godina. Sada živimo u drugoj međuglacijskoj eri. Ovaj period neće trajati vječno, pa nas u budućnosti čeka još jedno ledeno doba.

Zašto se završavaju ledena doba?

Orbitalne promjene mijenjaju klimu, a pokazalo se da ledena doba karakteriziraju naizmjenično hladni periodi, koji mogu trajati i do 100.000 godina, i topli periodi. Nazivamo ih glacijalnim (glacijalnim) i interglacijalnim (interglacijalnim) epohama. Interglacijalnu eru obično karakterišu uslovi slični onima koje vidimo danas: visoki nivoi mora, ograničena područja zaleđivanja itd. Naravno, i sada postoje glacijacije na Antarktiku, Grenlandu i drugim sličnim mjestima. Ali općenito, klimatski uvjeti su relativno topli. Ovo je suština interglacijala: visok nivo mora, topli temperaturni uslovi i, općenito, prilično ujednačena klima.

Ali tokom ledenog doba, prosječna godišnja temperatura značajno se mijenja, vegetativni pojasevi su primorani da se kreću na sjever ili jug, ovisno o hemisferi. Regije poput Moskve ili Kembridža postaju nenaseljene, barem zimi. Iako mogu biti useljivi ljeti zbog jakog kontrasta između godišnjih doba. Ali ono što se zapravo dešava je da se hladne zone znatno šire, prosječna godišnja temperatura opada, a ukupna klima postaje veoma hladna. Dok su najveći glacijalni događaji vremenski relativno ograničeni (možda oko 10.000 godina), cijeli dugi hladni period može trajati 100.000 godina ili čak i više. Ovako izgleda glacijalno-interglacijalni ciklus.

Zbog dužine svakog perioda, teško je reći kada ćemo izaći iz sadašnje ere. To je zbog tektonike ploča, položaja kontinenata na površini Zemlje. Trenutno su Severni i Južni pol izolovani, sa Antarktikom na Južnom polu i Arktičkim okeanom na severu. Zbog toga postoji problem sa cirkulacijom toplote. Sve dok se položaj kontinenata ne promijeni, ovo ledeno doba će se nastaviti. U skladu s dugoročnim tektonskim promjenama, može se pretpostaviti da će u budućnosti trebati još 50 miliona godina dok se ne dogode značajne promjene koje će omogućiti Zemlji da izađe iz ledenog doba.

Geološke implikacije

Naravno, glavna posljedica ledenog doba su ogromni ledeni pokrivači. Odakle dolazi voda? Naravno, iz okeana. Šta se dešava tokom ledenih doba? Glečeri nastaju kao rezultat padavina na kopnu. Zbog činjenice da se voda ne vraća u okean, nivo mora pada. Za vrijeme najtežih glacijacija nivo mora može pasti za više od sto metara.

Time se oslobađaju ogromni dijelovi epikontinentalnog pojasa koji su danas poplavljeni. To će značiti, na primjer, da će jednog dana biti moguće hodati od Britanije do Francuske, od Nove Gvineje do jugoistočne Azije. Jedno od najkritičnijih mjesta je Beringov moreuz, koji povezuje Aljasku sa istočnim Sibirom. Prilično je mala, oko 40 metara, pa ako nivo mora padne na sto metara, onda će ovo područje postati kopno. Ovo je takođe važno jer će biljke i životinje moći da migriraju kroz ova mesta i uđu u regione u koje danas ne mogu. Dakle, kolonizacija Sjeverne Amerike ovisi o tzv. Beringiji.

Životinje i ledeno doba

Važno je zapamtiti da smo mi sami "proizvodi" ledenog doba: evoluirali smo tokom njega, da bismo ga mogli preživjeti. Međutim, to nije stvar pojedinačnih pojedinaca - to je stvar cjelokupne populacije. Problem danas je što nas je previše i što su naše aktivnosti značajno promijenile prirodne uslove. U prirodnim uslovima, mnoge životinje i biljke koje danas vidimo imaju dugu istoriju i dobro prežive ledeno doba, iako su neke evoluirale blago. Migriraju i prilagođavaju se. Postoje zone u kojima su životinje i biljke preživjele ledeno doba. Ova takozvana refugijuma nalazila su se sjevernije ili južnije od njihove današnje distribucije.

Ali kao rezultat ljudske aktivnosti, neke vrste su umrle ili izumrle. To se dogodilo na svim kontinentima, sa mogućim izuzetkom Afrike. Ogroman broj velikih kralježnjaka, odnosno sisara, kao i torbara u Australiji, čovjek je istrijebio. To je uzrokovano ili direktno našim aktivnostima, kao što je lov, ili indirektno uništavanjem njihovog staništa. Životinje koje danas žive na sjevernim geografskim širinama u prošlosti su živjele na Mediteranu. Toliko smo uništili ovu regiju da će ovim životinjama i biljkama biti vrlo teško da je ponovo koloniziraju.

Posljedice globalnog zagrijavanja

U normalnim uslovima, po geološkim standardima, uskoro bismo se vratili u ledeno doba. Ali zbog globalnog zagrijavanja, koje je posljedica ljudskih aktivnosti, odgađamo ga. Nećemo ga moći u potpunosti spriječiti, jer uzroci koji su ga uzrokovali u prošlosti postoje i danas. Ljudska aktivnost, element koji je priroda nepredviđen, utiče na zagrevanje atmosfere, što je možda već izazvalo odlaganje sledećeg glacijala.

Danas su klimatske promjene vrlo relevantno i uzbudljivo pitanje. Ako se ledeni pokrivač Grenlanda otopi, nivo mora će porasti za šest metara. U prošlosti, tokom prethodne interglacijalne epohe, koja je bila prije oko 125.000 godina, ledeni pokrivač Grenlanda se jako topio, a nivo mora bio je 4-6 metara viši nego danas. To svakako nije smak svijeta, ali nije ni vremenska složenost. Uostalom, Zemlja se i ranije oporavila od katastrofa, moći će preživjeti i ovu.

Dugoročni izgledi za planetu nisu loši, ali za ljude, to je druga stvar. Što više istraživanja radimo, bolje razumijemo kako se Zemlja mijenja i kuda vodi, bolje razumijemo planetu na kojoj živimo. Ovo je važno jer ljudi konačno počinju da razmišljaju o promeni nivoa mora, globalnom zagrevanju i uticaju svega toga na poljoprivredu i stanovništvo. Mnogo toga ima veze sa proučavanjem ledenih doba. Kroz ove studije naučit ćemo mehanizme glacijacije, a to znanje možemo proaktivno koristiti u pokušaju da ublažimo neke od promjena koje sami izazivamo. Ovo je jedan od glavnih rezultata i jedan od ciljeva istraživanja ledenih doba.

Ovo je prijevod članka iz našeg engleskog izdanja Serious Science. Originalnu verziju teksta možete pročitati ovdje.

Velika kvartarna glacijacija

Geolozi su cijelu geološku povijest Zemlje, koja traje nekoliko milijardi godina, podijelili na ere i periode. Posljednji od njih, koji traje do danas, je kvartarni period. Počelo je prije skoro milion godina i obilježilo ga je velika rasprostranjenost glečera na kugli zemaljskoj - Veliko ledeno doba Zemlje.

Debele ledene kape pokrivale su sjeverni dio sjevernoameričkog kontinenta, značajan dio Evrope, a možda i Sibir (Sl. 10). Na južnoj hemisferi, pod ledom, kao i sada, bio je čitav antarktički kontinent. Na njemu je bilo više leda - površina ledenog pokrivača uzdizala se 300 m iznad sadašnjeg nivoa. Međutim, kao i prije, Antarktik je sa svih strana bio okružen dubokim okeanom, a led se nije mogao pomaknuti na sjever. More je spriječilo rast antarktičkog diva, a kontinentalni glečeri sjeverne hemisfere širili su se prema jugu, pretvarajući cvjetne prostore u ledenu pustinju.

Čovjek je istog doba kao i velika kvartarna glacijacija Zemlje. Njegovi prvi preci - ljudi majmuni - pojavili su se početkom kvartarnog perioda. Stoga su neki geolozi, posebno ruski geolog A.P. Pavlov, predložili da se kvartarni period nazove antropogenim (na grčkom "anthropos" - čovjek). Prošlo je nekoliko stotina hiljada godina pre nego što je čovek poprimio svoj savremeni izgled, a pojavljivanje glečera pogoršalo je klimu i uslove života starih ljudi koji su morali da se prilagode surovoj prirodi oko sebe. Ljudi su morali voditi ustaljeni način života, graditi nastambe, izmišljati odjeću, koristiti vatru.

Postigavši ​​najveći razvoj prije 250 hiljada godina, kvartarni glečeri počeli su se postepeno smanjivati. Ledeno doba nije bilo ujedinjeno u cijelom kvartaru. Mnogi naučnici vjeruju da su za to vrijeme glečeri potpuno nestali najmanje tri puta, ustupajući mjesto međuglacijalnim epohama, kada je klima bila toplija od sadašnje. Međutim, ove tople epohe su zamijenjene periodima zahlađenja, a glečeri su se ponovo širili. Sada živimo, očigledno, na kraju četvrte faze kvartarne glacijacije. Nakon oslobađanja Evrope i Amerike ispod leda, ovi kontinenti su počeli da se uzdižu - tako je zemljina kora reagovala na nestanak ledničkog opterećenja koji ju je pritiskao hiljadama godina.

Glečeri su "otišli", a za njima se na sjever širila vegetacija, životinje i, konačno, ljudi su se naselili. Kako su se glečeri neravnomjerno povlačili na različitim mjestima, čovječanstvo se također neravnomjerno naseljavalo.

Povlačeći se, glečeri su za sobom ostavljali zaglađene stijene - "ovnujska čela" i gromade prekrivene šrafurom. Ovo izlijeganje nastaje kretanjem leda na površini stijena. Može se koristiti za određivanje u kom smjeru se glečer kretao. Klasično područje ispoljavanja ovih osobina je Finska. Glečer se odavde povukao sasvim nedavno, prije manje od deset hiljada godina. Moderna Finska je zemlja bezbrojnih jezera koja leže u plitkim depresijama, između kojih se uzdižu niske „kovrdžave“ stijene (Sl. 11). Ovdje sve podsjeća na nekadašnju veličinu glečera, njihovo kretanje i ogroman razorni rad. Zatvorite oči i odmah zamišljate kako polako, iz godine u godinu, iz veka u vek, moćni glečer puzi ovamo, kako ore svoje korito, lomi ogromne granitne blokove i nosi ih na jug, prema Ruskoj ravnici. Nije slučajno da je P. A. Kropotkin upravo dok je bio u Finskoj razmišljao o problemima glacijacije, prikupio mnogo različitih činjenica i uspio postaviti temelje za teoriju ledenog doba na Zemlji.

Slični uglovi postoje i na drugom "kraju" Zemlje - na Antarktiku; Nedaleko od sela Mirny, na primjer, nalazi se "oaza" Banger - slobodno zemljište bez leda površine ​​​​​​ Kada ga preletite, ispod krila aviona se uzdižu mala haotična brda, a između njih se zmiju jezerca bizarnog oblika. Sve je isto kao u Finskoj i ... uopšte ne izgleda tako, jer u Bangerovoj "oazi" nema glavne stvari - života. Ni jedno drvo, ni jedna vlat trave - samo lišajevi na stenama i alge u jezerima. Vjerovatno su sve teritorije koje su nedavno oslobođene ispod leda nekada bile iste kao ova "oaza". Glečer je napustio površinu “oaze” Bunger prije samo nekoliko hiljada godina.

Kvartarni glečer proširio se i na teritoriju Ruske ravnice. Ovdje se kretanje leda usporilo, počeo se sve više topiti, a negdje na mjestu modernog Dnjepra i Dona, ispod ruba glečera potekli su snažni tokovi otopljene vode. Ovdje je prošla granica njegove maksimalne distribucije. Kasnije su na Ruskoj ravnici pronađeni mnogi ostaci širenja glečera, a prije svega velike gromade, poput onih koje su se često susretale na putu ruskih epskih junaka. U mislima su se junaci starih bajki i epova zaustavili na takvoj steni prije nego što su odabrali svoj dugi put: desno, lijevo ili pravo. Ove gromade dugo su uzburkale maštu ljudi koji nisu mogli razumjeti kako su takvi kolosi završili na ravnici među gustim šumama ili beskrajnim livadama. Smišljali su razne basnoslovne razloge, a dogodila se i “globalna poplava” tokom koje je more navodno donijelo ove kamene blokove. Ali sve je objašnjeno mnogo jednostavnije - ogroman tok leda debljine nekoliko stotina metara nije koštao ništa da "pomakne" ove gromade hiljadu kilometara.

Gotovo na pola puta između Lenjingrada i Moskve nalazi se slikovito brdsko-jezersko područje - Valdajsko gorje. Ovdje, među gustim četinarskim šumama i oranicama, prskaju vode mnogih jezera: Valdai, Seliger, Uzhino i druga. Obale ovih jezera su razvedene, imaju mnogo ostrva, gusto obraslih šumama. Tu je prošla granica posljednje distribucije glečera na Ruskoj ravnici. Upravo su glečeri ostavili za sobom neobična bezoblična brda, udubine između njih bile su ispunjene njihovim otopljenim vodama, a potom su biljke morale naporno raditi kako bi stvorile sebi dobre uslove za život.

O uzrocima velikih glacijacija

Dakle, glečeri na Zemlji nisu uvijek postojali. Čak i na Antarktiku pronađen je ugalj - siguran znak da je postojala topla i vlažna klima sa bogatom vegetacijom. Istovremeno, geološki podaci svjedoče da su se velike glacijacije na Zemlji ponavljale svakih 180-200 miliona godina. Najkarakterističniji tragovi glacijacije na Zemlji su posebne stijene - tiliti, odnosno okamenjeni ostaci drevnih glacijalnih morena, koji se sastoje od glinene mase sa uključivanjem velikih i malih šrafiranih gromada. Pojedinačne debljine tilita mogu doseći desetine, pa čak i stotine metara.

Uzroci tako velikih klimatskih promjena i pojave velikih glacijacija na Zemlji još uvijek su misterija. Iznesene su mnoge hipoteze, ali nijedna od njih još uvijek ne može preuzeti ulogu naučne teorije. Mnogi naučnici su tražili uzrok hlađenja izvan Zemlje, iznoseći astronomske hipoteze. Jedna od hipoteza je da je glacijacija nastala kada se, zbog fluktuacija udaljenosti između Zemlje i Sunca, promijenila količina sunčeve topline koju je primila Zemlja. Ova udaljenost zavisi od prirode kretanja Zemlje u orbiti oko Sunca. Pretpostavljalo se da je do glacijacije došlo kada je zima pala na afel, odnosno tačku orbite koja je najudaljenija od Sunca, na maksimalnom izduženju zemljine orbite.

Međutim, nedavna istraživanja astronoma su pokazala da promjena količine sunčevog zračenja koja pogađa Zemlju sama po sebi nije dovoljna da izazove ledeno doba, iako bi takva promjena trebala imati svoje posljedice.

Razvoj glacijacije povezan je i sa fluktuacijama u aktivnosti samog Sunca. Heliofizičari su odavno otkrili da se na Suncu periodično pojavljuju tamne mrlje, bljeskovi, prominencije, pa su čak naučili i kako da predvide njihovu pojavu. Pokazalo se da se solarna aktivnost periodično mijenja; postoje periodi različitog trajanja: 2-3, 5-6, 11, 22 i oko sto godina. Može se desiti da se poklope vrhunci nekoliko perioda različitog trajanja, a solarna aktivnost bude posebno velika. Tako je, na primjer, bilo 1957. - baš u periodu Međunarodne geofizičke godine. Ali može biti i obrnuto – poklopit će se nekoliko perioda smanjene sunčeve aktivnosti. To može uzrokovati razvoj glacijacije. Kao što ćemo kasnije vidjeti, takve promjene u solarnoj aktivnosti odražavaju se na aktivnost glečera, ali je malo vjerovatno da će uzrokovati veliku glacijaciju Zemlje.

Druga grupa astronomskih hipoteza može se nazvati kosmičkom. Ovo su pretpostavke da na hlađenje Zemlje utiču različiti dijelovi svemira kroz koje prolazi Zemlja, krećući se u svemiru zajedno sa cijelom galaksijom. Neki smatraju da do hlađenja dolazi kada Zemlja "pluta" delovima svetskog prostora ispunjenim gasom. Drugi su kada prođe kroz oblake kosmičke prašine. Drugi pak tvrde da se "svemirska zima" na Zemlji dešava kada je globus u apogalaktiji - tački koja je najudaljenija od onog dijela naše Galaksije gdje se nalazi najviše zvijezda. U sadašnjoj fazi razvoja nauke sve ove hipoteze nije moguće potkrijepiti činjenicama.

Najplodnije su hipoteze u kojima se pretpostavlja da je uzrok klimatskih promjena na samoj Zemlji. Prema mnogim istraživačima, hlađenje koje uzrokuje glacijaciju može nastati kao rezultat promjene položaja kopna i mora, pod utjecajem kretanja kontinenata, zbog promjene smjera morskih struja (npr. Golfska struja je prethodno bila skrenuta kopnenom izbočinom koja se protezala od Newfoundlanda do Zelenih ostrva). rt). Nadaleko je poznata hipoteza prema kojoj su tokom epoha izgradnje planina na Zemlji velike mase kontinenata koje su se uzdignule pale u više slojeve atmosfere, ohladile se i postale mjesta za rađanje glečera. Prema ovoj hipotezi, epohe glacijacije povezuju se sa epohama izgradnje planina, štoviše, njima su uslovljene.

Klima se također može značajno promijeniti kao rezultat promjene nagiba Zemljine ose i pomicanja polova, kao i zbog fluktuacija u sastavu atmosfere: ima više vulkanske prašine ili manje ugljičnog dioksida u atmosfera, a Zemlja postaje mnogo hladnija. Nedavno su naučnici počeli da povezuju pojavu i razvoj glacijacije na Zemlji sa restrukturiranjem atmosferske cirkulacije. Kada, pod istom klimatskom pozadinom zemaljske kugle, previše padavina padne u pojedinačne planinske regije, tada nastaje glacijacija.

Prije nekoliko godina američki geolozi Ewing i Donn iznijeli su novu hipotezu. Predložili su da se Arktički okean, koji je sada prekriven ledom, povremeno odmrznuo. U ovom slučaju došlo je do pojačanog isparavanja sa površine arktičkog mora, koja je bila oslobođena leda, a tokovi vlažnog zraka usmjereni su prema polarnim područjima Amerike i Evroazije. Ovdje, iznad hladne površine zemlje, padao je obilan snijeg iz vlažnih vazdušnih masa, koje se nisu stigle otopiti tokom ljeta. Tako su se na kontinentima pojavili ledeni pokrivači. Šireći se, spustili su se na sjever, okružujući Arktičko more ledenim prstenom. Kao rezultat transformacije dijela vlage u led, nivo svjetskih okeana je pao za 90 m, topli Atlantski okean prestao je komunicirati sa Arktičkim oceanom i postepeno se smrzavao. Isparavanje s njegove površine je prestalo, manje snijega je počelo padati na kontinente, a ishrana glečera se pogoršala. Tada su se ledeni pokrivači počeli topiti, smanjivati ​​se, a nivo svjetskih okeana je porastao. Ponovo je Arktički ocean počeo komunicirati s Atlantskim oceanom, njegove vode su se zagrijale, a ledeni pokrivač na njegovoj površini počeo je postepeno nestajati. Ciklus razvoja glacijacije započeo je od početka.

Ova hipoteza objašnjava neke činjenice, posebno nekoliko napredovanja glečera tokom kvartarnog perioda, ali takođe ne daje odgovor na glavno pitanje: šta je uzrok Zemljinih glacijacija.

Dakle, još uvijek ne znamo uzroke velikih glacijacija Zemlje. Sa dovoljnim stepenom sigurnosti možemo govoriti samo o posljednjoj glacijaciji. Obično se glečeri neravnomjerno smanjuju. Postoje periodi kada se njihovo povlačenje dugo odlaže, a ponekad i brzo napreduju. Primjećuje se da se takve oscilacije glečera javljaju periodično. Najduži period smjenjivanja povlačenja i napredovanja traje mnogo stoljeća.

Neki naučnici smatraju da klimatske promjene na Zemlji, koje se povezuju sa razvojem glečera, zavise od relativnog položaja Zemlje, Sunca i Mjeseca. Kada se ova tri nebeska tijela nalaze u istoj ravni i na istoj pravoj liniji, na Zemlji se naglo povećavaju plime i oseke, mijenja se cirkulacija vode u okeanima i kretanje vazdušnih masa u atmosferi. Konačno, dolazi do blagog povećanja padavina i smanjenja temperature širom svijeta, što dovodi do rasta glečera. Takav porast vlaženja globusa ponavlja se svakih 1800-1900 godina. Posljednja dva takva perioda bila su u 4. st. BC e. i prve polovine XV veka. n. e. Naprotiv, u intervalu između ova dva maksimuma uslovi za razvoj glečera trebali bi biti nepovoljniji.

Na istoj osnovi, može se pretpostaviti da se u našoj modernoj eri glečeri moraju povući. Hajde da vidimo kako su se glečeri zapravo ponašali u prošlom milenijumu.

Razvoj glacijacije u posljednjem milenijumu

U X veku. Islanđani i Normani, ploveći duž sjevernih mora, otkrili su južni vrh neizmjerno velikog ostrva čije su obale bile obrasle gustom travom i visokim grmljem. To je toliko impresioniralo nautičare da su ostrvo nazvali Grenland, što znači "Zelena zemlja".

Zašto je onda najledenije ostrvo na kugli zemaljskoj tako cvetalo u to vreme? Očigledno je da su posebnosti tadašnje klime dovele do povlačenja glečera, topljenja morskog leda u sjevernim morima. Normani su mogli slobodno da prolaze iz Evrope do Grenlanda na malim brodovima. Osnovana su naselja na obali ostrva, ali nisu dugo trajala. Glečeri su ponovo počeli da napreduju, "ledeni pokrivač" severnih mora se povećao, a pokušaji da se dođe do Grenlanda u narednim vekovima obično su završavali neuspehom.

Do kraja prvog milenijuma naše ere, planinski glečeri na Alpima, Kavkazu, Skandinaviji i Islandu takođe su se snažno povukli. Neki prijevoji, koje su ranije zauzimali glečeri, postali su prohodni. Zemljišta oslobođena glečera počela su da se obrađuju. Prof. G. K. Tushinsky je nedavno ispitao ruševine naselja Alana (preci Osetina) na zapadnom Kavkazu. Ispostavilo se da se mnoge zgrade koje datiraju iz 10. vijeka nalaze na mjestima koja su zbog čestih i razornih lavina danas potpuno nepodesna za stanovanje. To znači da se prije hiljadu godina ne samo da su se glečeri "pomaknuli" bliže planinskim grebenima, već se ni ovdje nisu spuštale lavine. Međutim, u budućnosti su zime postale oštrije i snježne, lavine su počele da se spuštaju bliže stambenim zgradama. Alani su morali da grade posebne brane od lavina, njihovi ostaci se i danas mogu vidjeti. Na kraju se pokazalo da je u nekadašnjim selima nemoguće živeti, a gorštaci su morali da se naseljavaju u dolinama.

Bližio se početak 15. vijeka. Uslovi života postajali su sve teži, a naši preci, koji nisu shvaćali razloge takvog zahlađenja, bili su veoma zabrinuti za svoju budućnost. U analima se sve češće pojavljuju zapisi o hladnim i teškim godinama. U Tverskoj hronici se može pročitati: „U leto 6916. (1408.) ... ali tada je zima bila teška i veoma hladna, snežna previše“, ili „U leto 6920. (1412.) zima je bila veoma snežna. , i zato je u proljeće bila voda velika i jaka." Novgorodska hronika kaže: „U leto 7031. (1523.) ... istog proleća, na Trojčin dan, pao je veliki oblak snega i sneg je ležao na zemlji 4 dana, ali su se stomak, konji i krave smrzli. mnogo, a ptice su umrle u šumi". Na Grenlandu, zbog početka zahlađenja sredinom XIV vijeka. prestao da se bavi stočarstvom i poljoprivredom; veza između Skandinavije i Grenlanda prekinuta je zbog obilja morskog leda u sjevernim morima. U nekim godinama, Baltičko, pa čak i Jadransko more smrzavalo se. Od 15. do 17. vijeka planinski glečeri napredovali u Alpima i Kavkazu.

Posljednji veliki napredak glečera datira iz sredine prošlog stoljeća. U mnogim planinskim zemljama prilično su napredovali. Putujući po Kavkazu, G. Abikh je 1849. otkrio tragove brzog napredovanja jednog od glečera Elbrusa. Ovaj glečer je napao borovu šumu. Mnoga stabla su bila polomljena i ležala su na površini leda ili se provukla kroz tijelo glečera, a njihove su krošnje bile potpuno zelene. Sačuvani su dokumenti koji govore o čestim odronima leda sa Kazbeka u drugoj polovini 19. stoljeća. Ponekad je, zbog ovih klizišta, bilo nemoguće voziti se Vojnim putem. Tragovi brzog napredovanja glečera u ovo doba poznati su u gotovo svim naseljenim planinskim zemljama: u Alpima, na zapadu Sjeverne Amerike, na Altaju, u srednjoj Aziji, kao i na sovjetskom Arktiku i na Grenlandu.

Sa dolaskom 20. veka, globalno zagrevanje počinje skoro svuda. Povezan je s postepenim povećanjem sunčeve aktivnosti. Posljednja maksimalna solarna aktivnost bila je 1957-1958. Tokom ovih godina uočen je veliki broj sunčevih pjega i izuzetno jakih sunčevih baklji. Sredinom našeg veka poklopili su se maksimumi tri ciklusa solarne aktivnosti - jedanaestogodišnji, sekularni i supersekularni. Ne treba misliti da povećana aktivnost Sunca dovodi do povećanja toplote na Zemlji. Ne, takozvana solarna konstanta, odnosno vrijednost koja pokazuje koliko topline dolazi na svaki dio gornje granice atmosfere, ostaje nepromijenjena. Ali protok naelektrisanih čestica od Sunca do Zemlje i ukupni uticaj Sunca na našu planetu se povećava, a intenzitet atmosferske cirkulacije širom Zemlje raste. Tokovi toplog i vlažnog zraka iz tropskih geografskih širina jure u polarne regije. A to dovodi do prilično oštrog zagrijavanja. U polarnim oblastima naglo se zagreva, a zatim na celoj Zemlji postaje toplije.

U 20-30-im godinama našeg veka, prosečna godišnja temperatura vazduha na Arktiku porasla je za 2-4°. Granica morskog leda se pomjerila na sjever. Sjeverni morski put postao je prohodniji za brodove, produžio se period polarne plovidbe. Glečeri Zemlje Franza Josifa, Nove zemlje i drugih arktičkih ostrva brzo su se povlačili u proteklih 30 godina. Tokom ovih godina srušila se jedna od posljednjih arktičkih ledenih polica, smještena na Zemlji Ellesmere. U naše vrijeme, glečeri se povlače u velikoj većini planinskih zemalja.

Prije nekoliko godina gotovo se ništa nije moglo reći o prirodi temperaturnih promjena na Antarktiku: bilo je premalo meteoroloških stanica i gotovo da nije bilo ekspedicionih studija. Ali nakon sumiranja rezultata Međunarodne geofizičke godine, postalo je jasno da je na Antarktiku, kao i na Arktiku, u prvoj polovini 20. stoljeća. temperatura vazduha je porasla. Za to postoje zanimljivi dokazi.

Najstarija antarktička stanica je Mala Amerika na polici leda Ross. Ovdje je od 1911. do 1957. prosječna godišnja temperatura porasla za više od 3°. Na Zemlji kraljice Marije (u području modernih sovjetskih istraživanja) za period od 1912. godine (kada je australska ekspedicija predvođena D. Mawsonom provodila istraživanja ovdje) do 1959. prosječna godišnja temperatura porasla je za 3,6°C.

Već smo rekli da na dubini od 15-20 m u debljini snijega i firna temperatura treba da odgovara srednjoj godišnjoj temperaturi. Međutim, u stvarnosti, na nekim unutrašnjim stanicama, temperatura na ovim dubinama u bušotinama se pokazala za 1,3-1,8° niža od srednjih godišnjih temperatura tokom nekoliko godina. Zanimljivo je da je temperatura nastavila da pada kako se ulazilo dublje u ove bušotine (do dubine od 170 m), dok obično temperatura stijena postaje sve veća sa povećanjem dubine. Ovaj neobičan pad temperature u ledenom pokrivaču odraz je hladnije klime onih godina kada se snijeg taložio, sada na dubini od nekoliko desetina metara. Konačno, vrlo je indikativno da se krajnja granica distribucije santi leda u Južnom oceanu sada nalazi 10-15 ° južno od geografske širine u odnosu na 1888-1897.

Čini se da bi tako značajno povećanje temperature tokom nekoliko decenija trebalo dovesti do povlačenja antarktičkih glečera. Ali tu počinju "teškoće Antarktika". Djelomično su zbog činjenice da još uvijek premalo znamo o njemu, a dijelom zbog velike originalnosti ledenog kolosa, koji je potpuno drugačiji od planinskih i arktičkih glečera na koje smo navikli. Hajde da pokušamo da shvatimo šta se sada dešava na Antarktiku, a za to ćemo ga bolje upoznati.