Edad de Hielo en la historia humana. Período glacial. Las glaciaciones son más largas que las interglaciales
La última glaciación trajo consigo la aparición del mamut lanudo y un enorme aumento de la superficie de los glaciares. Pero fue solo uno de los muchos que han enfriado la Tierra a lo largo de sus 4.500 millones de años de historia.
Entonces, ¿con qué frecuencia pasa el planeta por edades de hielo y cuándo deberíamos esperar la próxima?
Los principales periodos de glaciación en la historia del planeta
La respuesta a la primera pregunta depende de si te refieres a las grandes glaciaciones oa las pequeñas que ocurren durante estos largos períodos. A lo largo de la historia, la Tierra ha experimentado cinco grandes glaciaciones, algunas de ellas con una duración de cientos de millones de años. De hecho, incluso ahora, la Tierra está pasando por un largo período de glaciación, y esto explica por qué tiene hielo polar.
Las cinco glaciaciones principales son la huroniana (hace 2400-2100 millones de años), la glaciación criogénica (hace 720-635 millones de años), la andina-sahariana (hace 450-420 millones de años) y la glaciación paleozoica tardía (hace 335-635 millones de años). hace 260 millones de años) y Cuaternario (hace 2,7 millones de años hasta el presente). 
Estos principales períodos de glaciación pueden alternar entre edades de hielo más pequeñas y períodos cálidos (interglaciales). Al comienzo de la glaciación cuaternaria (hace 2,7-1 millones de años), estas glaciaciones frías ocurrían cada 41.000 años. Sin embargo, en los últimos 800 000 años, glaciaciones significativas han ocurrido con menos frecuencia, aproximadamente cada 100 000 años.
¿Cómo funciona el ciclo de 100.000 años?
Las capas de hielo crecen durante unos 90.000 años y luego comienzan a derretirse durante el período cálido de 10.000 años. Luego se repite el proceso.
Dado que la última edad de hielo terminó hace unos 11.700 años, ¿quizás sea hora de que comience otra?
Los científicos creen que deberíamos estar experimentando otra edad de hielo en este momento. Sin embargo, existen dos factores asociados a la órbita terrestre que influyen en la formación de periodos cálidos y fríos. Teniendo en cuenta la cantidad de dióxido de carbono que emitimos a la atmósfera, la próxima edad de hielo no comenzará hasta dentro de al menos otros 100 000 años.
¿Qué causa una edad de hielo?
La hipótesis propuesta por el astrónomo serbio Milyutin Milanković explica por qué hay ciclos de hielo y períodos interglaciales en la Tierra.
A medida que el planeta gira alrededor del Sol, la cantidad de luz que recibe de él se ve afectada por tres factores: su inclinación (que oscila entre 24,5 y 22,1 grados en un ciclo de 41.000 años), su excentricidad (que cambia la forma de la órbita alrededor del Sol, que fluctúa de un círculo cercano a una forma ovalada) y su bamboleo (un bamboleo completo ocurre cada 19-23 mil años).
En 1976, un artículo histórico en la revista Science presentó evidencia de que estos tres parámetros orbitales explicaban los ciclos glaciales del planeta.
La teoría de Milankovitch es que los ciclos orbitales son predecibles y muy consistentes en la historia de un planeta. Si la Tierra está pasando por una edad de hielo, estará cubierta de más o menos hielo, dependiendo de estos ciclos orbitales. Pero si la Tierra está demasiado caliente, no se producirá ningún cambio, al menos en lo que respecta a la creciente cantidad de hielo.
¿Qué puede afectar el calentamiento del planeta?
El primer gas que viene a la mente es el dióxido de carbono. Durante los últimos 800 000 años, los niveles de dióxido de carbono han fluctuado entre 170 y 280 partes por millón (lo que significa que de 1 millón de moléculas de aire, 280 son moléculas de dióxido de carbono). Una diferencia aparentemente insignificante de 100 partes por millón conduce a la aparición de períodos glaciales e interglaciales. Pero los niveles de dióxido de carbono son mucho más altos hoy que en fluctuaciones pasadas. En mayo de 2016, los niveles de dióxido de carbono sobre la Antártida alcanzaron las 400 partes por millón.
La tierra se ha calentado mucho antes. Por ejemplo, durante la época de los dinosaurios, la temperatura del aire era incluso más alta que ahora. Pero el problema es que en el mundo moderno está creciendo a un ritmo récord, porque hemos liberado demasiado dióxido de carbono a la atmósfera en poco tiempo. Además, dado que las tasas de emisión no están disminuyendo hasta la fecha, se puede concluir que es poco probable que la situación cambie en un futuro próximo.
Las consecuencias del calentamiento
El calentamiento provocado por la presencia de este dióxido de carbono tendrá grandes consecuencias, ya que incluso un pequeño aumento en la temperatura media de la Tierra puede provocar cambios drásticos. Por ejemplo, la Tierra era en promedio solo 5 grados centígrados más fría durante la última era glacial de lo que es hoy, pero esto ha llevado a un cambio significativo en la temperatura regional, la desaparición de una gran parte de la flora y la fauna, y la aparición de nuevas especies.
Si el calentamiento global hace que todas las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida se derritan, los niveles de los océanos aumentarán 60 metros con respecto a los niveles actuales.
¿Qué causa las grandes glaciaciones?
Los factores que causaron largos períodos de glaciación, como el Cuaternario, no son bien entendidos por los científicos. Pero una idea es que una caída masiva en los niveles de dióxido de carbono podría conducir a temperaturas más frías. 
Entonces, por ejemplo, de acuerdo con la hipótesis del levantamiento y la meteorización, cuando la tectónica de placas conduce al crecimiento de cadenas montañosas, aparece nueva roca desprotegida en la superficie. Se desgasta fácilmente y se desintegra cuando ingresa a los océanos. Los organismos marinos utilizan estas rocas para crear sus caparazones. Con el tiempo, las piedras y las conchas toman dióxido de carbono de la atmósfera y su nivel desciende significativamente, lo que conduce a un período de glaciación.
En la historia de la Tierra, hubo largos períodos en los que todo el planeta estuvo cálido, desde el ecuador hasta los polos. Pero también hubo épocas tan frías que las glaciaciones llegaron a aquellas regiones que actualmente pertenecen a las zonas templadas. Lo más probable es que el cambio de estos períodos haya sido cíclico. Durante las épocas más cálidas, podía haber relativamente poco hielo, y solo se encontraba en las regiones polares o en las cimas de las montañas. Una característica importante de las glaciaciones es que cambian la naturaleza de la superficie terrestre: cada glaciación afecta la apariencia de la Tierra. Por sí mismos, estos cambios pueden ser pequeños e insignificantes, pero son permanentes.
Historia de las edades de hielo
No sabemos exactamente cuántas glaciaciones ha habido a lo largo de la historia de la Tierra. Conocemos al menos cinco, posiblemente siete, edades de hielo, comenzando con el Precámbrico, en particular: hace 700 millones de años, hace 450 millones de años (Ordovícico), hace 300 millones de años - Glaciación Permo-Carbonífera, una de las edades de hielo más grandes , afectando a los continentes del sur. Los continentes del sur hacen referencia al llamado Gondwana, un antiguo supercontinente que incluía la Antártida, Australia, América del Sur, India y África.
La glaciación más reciente se refiere al período en el que vivimos. El período Cuaternario de la era Cenozoica comenzó hace unos 2,5 millones de años, cuando los glaciares del Hemisferio Norte llegaron al mar. Pero los primeros indicios de esta glaciación datan de hace 50 millones de años en la Antártida.
La estructura de cada edad de hielo es periódica: hay épocas cálidas relativamente cortas y hay períodos más largos de formación de hielo. Naturalmente, los períodos fríos no son solo el resultado de la glaciación. La glaciación es la consecuencia más obvia de los períodos fríos. Sin embargo, hay intervalos bastante largos que son muy fríos, a pesar de la ausencia de glaciaciones. Hoy en día, ejemplos de tales regiones son Alaska o Siberia, donde hace mucho frío en invierno, pero no hay glaciación, porque no llueve lo suficiente para proporcionar suficiente agua para la formación de glaciares.
Descubrimiento de las edades de hielo
El hecho de que hay edades de hielo en la Tierra lo conocemos desde mediados del siglo XIX. Entre los muchos nombres asociados al descubrimiento de este fenómeno, el primero suele ser el de Louis Agassiz, un geólogo suizo que vivió a mediados del siglo XIX. Estudió los glaciares de los Alpes y se dio cuenta de que alguna vez fueron mucho más extensos de lo que son hoy. No fue solo él quien se dio cuenta. En particular, Jean de Charpentier, otro suizo, también señaló este hecho.
No es de extrañar que estos descubrimientos se hayan realizado principalmente en Suiza, ya que todavía hay glaciares en los Alpes, aunque se están derritiendo con bastante rapidez. Es fácil ver que una vez que los glaciares eran mucho más grandes, solo mire el paisaje suizo, los valles glaciares, etc. Sin embargo, fue Agassiz quien primero planteó esta teoría en 1840, publicándola en el libro "Étude sur les Glaciers", y más tarde, en 1844, desarrolló esta idea en el libro "Système glaciare". A pesar del escepticismo inicial, con el tiempo, la gente comenzó a darse cuenta de que esto era cierto.
Con el advenimiento del mapeo geológico, especialmente en el norte de Europa, quedó claro que los glaciares anteriores tenían una escala enorme. Luego hubo extensas discusiones sobre cómo esta información se relaciona con el Diluvio, porque hubo un conflicto entre la evidencia geológica y las enseñanzas bíblicas. Inicialmente, los depósitos glaciales se denominaron deluviales porque se consideraban evidencia del Diluvio. Solo más tarde se supo que tal explicación no es adecuada: estos depósitos eran evidencia de un clima frío y una extensa glaciación. A principios del siglo XX quedó claro que había muchas glaciaciones, y no una sola, y a partir de ese momento esta área de la ciencia comenzó a desarrollarse.
Investigación de la Edad de Hielo
Evidencia geológica conocida de edades de hielo. La principal evidencia de glaciaciones proviene de los depósitos característicos formados por los glaciares. Se conservan en la sección geológica en forma de gruesas capas ordenadas de depósitos especiales (sedimentos) - diamicton. Estas son simplemente acumulaciones glaciales, pero incluyen no solo depósitos de un glaciar, sino también depósitos de agua derretida formada por sus flujos, lagos glaciales o glaciares que se mueven hacia el mar.
Hay varias formas de lagos glaciares. Su principal diferencia es que son un cuerpo de agua encerrado por hielo. Por ejemplo, si tenemos un glaciar que se eleva en el valle de un río, entonces bloquea el valle como un corcho en una botella. Naturalmente, cuando el hielo bloquea un valle, el río seguirá fluyendo y el nivel del agua subirá hasta desbordarse. Así, se forma un lago glacial por contacto directo con el hielo. Hay ciertos depósitos contenidos en tales lagos que podemos identificar.
Debido a la forma en que se derriten los glaciares, que depende de los cambios estacionales de temperatura, se produce un deshielo anual. Esto conduce a un aumento anual de sedimentos menores que caen desde debajo del hielo hacia el lago. Si luego miramos hacia el interior del lago, vemos allí una estratificación (sedimentos en capas rítmicas), que también se conoce con el nombre sueco de "varves" ( varva), que significa "acumulación anual". Entonces, podemos ver la formación de capas anuales en los lagos glaciares. Incluso podemos contar estas varvas y averiguar cuánto tiempo ha existido este lago. En general, con la ayuda de este material, podemos obtener mucha información.
En la Antártida, podemos ver enormes plataformas de hielo que se desprenden de la tierra hacia el mar. Y, por supuesto, el hielo es flotante, por lo que flota en el agua. Mientras nada, lleva consigo guijarros y sedimentos menores. Debido a la acción térmica del agua, el hielo se derrite y desprende este material. Esto conduce a la formación del proceso del llamado rafting de rocas que van al océano. Cuando vemos depósitos de fósiles de este período, podemos averiguar dónde estaba el glaciar, cuánto se extendía, etc.
Causas de la glaciación
Los investigadores creen que las glaciaciones ocurren porque el clima de la Tierra depende del calentamiento desigual de su superficie por parte del Sol. Entonces, por ejemplo, las regiones ecuatoriales, donde el Sol está casi verticalmente sobre su cabeza, son las zonas más cálidas, y las regiones polares, donde está en un gran ángulo con respecto a la superficie, son las más frías. Esto significa que la diferencia en el calentamiento de diferentes partes de la superficie de la Tierra controla la máquina océano-atmosférica, que está constantemente tratando de transferir calor desde las regiones ecuatoriales a los polos.
Si la Tierra fuera una esfera ordinaria, esta transferencia sería muy eficiente y el contraste entre el ecuador y los polos sería muy pequeño. Así fue en el pasado. Pero como ahora hay continentes, se interponen en el camino de esta circulación, y la estructura de sus flujos se vuelve muy compleja. Las corrientes simples son restringidas y alteradas, en gran parte por las montañas, lo que lleva a los patrones de circulación que vemos hoy que impulsan los vientos alisios y las corrientes oceánicas. Por ejemplo, una de las teorías sobre por qué comenzó la edad de hielo hace 2,5 millones de años vincula este fenómeno con el surgimiento de las montañas del Himalaya. Los Himalayas todavía están creciendo muy rápido y resulta que la existencia de estas montañas en una parte muy cálida de la Tierra gobierna cosas como el sistema de monzones. El inicio de la Edad de Hielo Cuaternaria también está asociado con el cierre del Istmo de Panamá, que conecta el norte y el sur de América, lo que impidió la transferencia de calor desde el Pacífico ecuatorial hacia el Atlántico.
Si la posición de los continentes entre sí y con respecto al ecuador permitiera que la circulación funcionara de manera eficiente, entonces sería cálido en los polos y persistirían condiciones relativamente cálidas en toda la superficie de la tierra. La cantidad de calor recibida por la Tierra sería constante y variaría muy poco. Pero como nuestros continentes crean serias barreras a la circulación entre el norte y el sur, tenemos zonas climáticas pronunciadas. Esto significa que los polos son relativamente fríos mientras que las regiones ecuatoriales son cálidas. Cuando las cosas suceden como ahora, la Tierra puede cambiar con variaciones en la cantidad de calor solar que recibe.
Estas variaciones son casi completamente constantes. La razón de esto es que con el tiempo el eje de la tierra cambia, al igual que la órbita de la tierra. Dada esta compleja zonificación climática, el cambio orbital podría contribuir a cambios climáticos a largo plazo, lo que daría lugar a oscilaciones climáticas. Debido a esto, no tenemos heladas continuas, sino períodos de heladas, interrumpidos por períodos cálidos. Esto sucede bajo la influencia de cambios orbitales. Los últimos cambios orbitales se ven como tres fenómenos separados: uno de 20.000 años de duración, el segundo de 40.000 años y el tercero de 100.000 años.
Esto condujo a desviaciones en el patrón del cambio climático cíclico durante la Edad de Hielo. La formación de hielo probablemente ocurrió durante este período cíclico de 100.000 años. La última época interglacial, que fue tan cálida como la actual, duró unos 125.000 años, y luego vino una larga época glacial que duró unos 100.000 años. Ahora estamos viviendo en otra era interglacial. Este período no durará para siempre, por lo que nos espera otra edad de hielo en el futuro.
¿Por qué terminan las glaciaciones?
Los cambios orbitales modifican el clima, y resulta que las glaciaciones se caracterizan por la alternancia de períodos fríos, que pueden durar hasta 100.000 años, y períodos cálidos. Los llamamos épocas glacial (glacial) e interglacial (interglacial). Una era interglacial generalmente se caracteriza por condiciones similares a las que vemos hoy: altos niveles del mar, áreas limitadas de formación de hielo, etc. Naturalmente, incluso ahora hay glaciaciones en la Antártida, Groenlandia y otros lugares similares. Pero en general, las condiciones climáticas son relativamente cálidas. Esta es la esencia del interglaciar: alto nivel del mar, condiciones de temperatura cálida y, en general, un clima bastante uniforme.
Pero durante la edad de hielo, la temperatura media anual cambia significativamente, los cinturones de vegetación se ven obligados a moverse hacia el norte o el sur, según el hemisferio. Regiones como Moscú o Cambridge quedan deshabitadas, al menos en invierno. Aunque pueden ser habitables en verano debido al fuerte contraste entre estaciones. Pero lo que realmente está sucediendo es que las zonas frías se están expandiendo sustancialmente, la temperatura anual promedio está cayendo y el clima en general se está volviendo muy frío. Si bien los eventos glaciales más grandes tienen un tiempo relativamente limitado (quizás alrededor de 10,000 años), todo el largo período frío puede durar 100,000 años o incluso más. Así es como se ve el ciclo glacial-interglacial.
Debido a la duración de cada período, es difícil decir cuándo saldremos de la era actual. Esto se debe a la tectónica de placas, la ubicación de los continentes en la superficie de la Tierra. Actualmente, el Polo Norte y el Polo Sur están aislados, con la Antártida en el Polo Sur y el Océano Ártico al norte. Debido a esto, hay un problema con la circulación del calor. Mientras la ubicación de los continentes no cambie, esta edad de hielo continuará. En línea con los cambios tectónicos a largo plazo, se puede suponer que pasarán otros 50 millones de años en el futuro hasta que ocurran cambios significativos que permitan a la Tierra emerger de la edad de hielo.
Implicaciones geológicas
Por supuesto, la principal consecuencia de la Edad del Hielo son las enormes capas de hielo. ¿De dónde viene el agua? Por supuesto, de los océanos. ¿Qué sucede durante las glaciaciones? Los glaciares se forman como resultado de la precipitación sobre la tierra. Debido a que el agua no regresa al océano, el nivel del mar desciende. Durante las glaciaciones más severas, el nivel del mar puede descender más de cien metros.
Esto libera enormes secciones de la plataforma continental que hoy están inundadas. Esto significará, por ejemplo, que algún día será posible caminar desde Gran Bretaña a Francia, desde Nueva Guinea al Sudeste Asiático. Uno de los lugares más críticos es el Estrecho de Bering, que une Alaska con Siberia Oriental. Es bastante pequeño, de unos 40 metros, por lo que si el nivel del mar desciende a cien metros, esta zona se convertirá en tierra. Esto también es importante porque las plantas y los animales podrán migrar a través de estos lugares y llegar a regiones a las que no pueden ir hoy. Así, la colonización de América del Norte depende de la llamada Beringia.
Los animales y la edad de hielo
Es importante recordar que nosotros mismos somos los "productos" de la edad de hielo: evolucionamos durante ella para poder sobrevivir. Sin embargo, no se trata de individuos individuales, se trata de toda la población. El problema hoy es que somos demasiados y nuestras actividades han cambiado significativamente las condiciones naturales. En condiciones naturales, muchos de los animales y plantas que vemos hoy en día tienen una larga historia y sobreviven bien a la edad de hielo, aunque hay algunos que evolucionaron ligeramente. Migran y se adaptan. Hay zonas en las que animales y plantas sobrevivieron a la Edad de Hielo. Estos llamados refugios estaban ubicados más al norte o al sur de su distribución actual.
Pero como resultado de la actividad humana, algunas especies murieron o se extinguieron. Esto ha sucedido en todos los continentes, con la posible excepción de África. Una gran cantidad de grandes vertebrados, a saber, mamíferos, así como marsupiales en Australia, fueron exterminados por el hombre. Esto fue causado directamente por nuestras actividades, como la caza, o indirectamente por la destrucción de su hábitat. Los animales que viven en las latitudes del norte hoy vivieron en el Mediterráneo en el pasado. Hemos destruido tanto esta región que lo más probable es que sea muy difícil para estos animales y plantas volver a colonizarla.
Consecuencias del calentamiento global
En condiciones normales, según los estándares geológicos, pronto regresaríamos a la Edad de Hielo. Pero debido al calentamiento global, que es consecuencia de la actividad humana, lo estamos postergando. No podremos prevenirlo por completo, ya que las causas que lo provocaron en el pasado aún existen en la actualidad. La actividad humana, un elemento imprevisto por la naturaleza, incide en el calentamiento atmosférico, lo que puede haber provocado ya un retraso en la próxima glaciación.
Hoy en día, el cambio climático es un tema muy relevante y apasionante. Si la capa de hielo de Groenlandia se derrite, el nivel del mar aumentará seis metros. En el pasado, durante la época interglacial anterior, que fue hace unos 125 000 años, la capa de hielo de Groenlandia se derritió profusamente y los niveles del mar eran de 4 a 6 metros más altos que en la actualidad. Ciertamente no es el fin del mundo, pero tampoco es la complejidad del tiempo. Después de todo, la Tierra se ha recuperado de catástrofes anteriores, podrá sobrevivir a esta.
La perspectiva a largo plazo para el planeta no es mala, pero para los humanos, eso es un asunto diferente. Cuanta más investigación hagamos, mejor entenderemos cómo está cambiando la Tierra y hacia dónde nos lleva, mejor entenderemos el planeta en el que vivimos. Esto es importante porque la gente finalmente está empezando a pensar en el cambio del nivel del mar, el calentamiento global y el impacto de todas estas cosas en la agricultura y la población. Gran parte de esto tiene que ver con el estudio de las edades de hielo. A través de estos estudios, aprenderemos los mecanismos de las glaciaciones, y podremos utilizar este conocimiento de manera proactiva, tratando de mitigar algunos de los cambios que nosotros mismos estamos provocando. Este es uno de los principales resultados y uno de los objetivos de la investigación sobre las glaciaciones.
Esta es una traducción de un artículo de nuestra edición en inglés de Serious Science. Puedes leer la versión original del texto aquí.
La última glaciación trajo consigo la aparición del mamut lanudo y un enorme aumento de la superficie de los glaciares.
Pero fue solo uno de los muchos que han enfriado la Tierra a lo largo de sus 4.500 millones de años de historia.
Las consecuencias del calentamiento
La última glaciación trajo consigo la aparición del mamut lanudo y un enorme aumento de la superficie de los glaciares. Pero fue solo uno de los muchos que han enfriado la Tierra a lo largo de sus 4.500 millones de años de historia.
Entonces, ¿con qué frecuencia pasa el planeta por edades de hielo y cuándo deberíamos esperar la próxima?
Los principales periodos de glaciación en la historia del planeta
La respuesta a la primera pregunta depende de si te refieres a las grandes glaciaciones oa las pequeñas que ocurren durante estos largos períodos. A lo largo de la historia, la Tierra ha experimentado cinco grandes glaciaciones, algunas de ellas con una duración de cientos de millones de años. De hecho, incluso ahora, la Tierra está pasando por un largo período de glaciación, y esto explica por qué tiene hielo polar.
Las cinco glaciaciones principales son la huroniana (hace 2400-2100 millones de años), la glaciación criogénica (hace 720-635 millones de años), la andina-sahariana (hace 450-420 millones de años), la glaciación paleozoica tardía (335-260 millones de años) y el Cuaternario (hace 2,7 millones de años hasta el presente).
Estos principales períodos de glaciación pueden alternar entre edades de hielo más pequeñas y períodos cálidos (interglaciales). Al comienzo de la glaciación cuaternaria (hace 2,7-1 millones de años), estas glaciaciones frías ocurrían cada 41.000 años. Sin embargo, en los últimos 800 000 años, las glaciaciones significativas han aparecido con menos frecuencia, aproximadamente cada 100 000 años.
¿Cómo funciona el ciclo de 100.000 años?
Las capas de hielo crecen durante unos 90.000 años y luego comienzan a derretirse durante el período cálido de 10.000 años. Luego se repite el proceso.
Dado que la última edad de hielo terminó hace unos 11.700 años, ¿quizás sea hora de que comience otra?
Los científicos creen que deberíamos estar experimentando otra edad de hielo en este momento. Sin embargo, existen dos factores asociados a la órbita terrestre que influyen en la formación de periodos cálidos y fríos. Teniendo en cuenta la cantidad de dióxido de carbono que emitimos a la atmósfera, la próxima edad de hielo no comenzará hasta dentro de al menos otros 100 000 años.
¿Qué causa una edad de hielo?
La hipótesis propuesta por el astrónomo serbio Milyutin Milanković explica por qué hay ciclos de hielo y períodos interglaciales en la Tierra.
A medida que el planeta gira alrededor del Sol, la cantidad de luz que recibe de él se ve afectada por tres factores: su inclinación (que oscila entre 24,5 y 22,1 grados en un ciclo de 41.000 años), su excentricidad (que cambia la forma de la órbita alrededor del Sol, que fluctúa de un círculo cercano a una forma ovalada) y su bamboleo (un bamboleo completo ocurre cada 19-23 mil años).
En 1976, un artículo histórico en la revista Science presentó evidencia de que estos tres parámetros orbitales explicaban los ciclos glaciales del planeta.
La teoría de Milankovitch es que los ciclos orbitales son predecibles y muy consistentes en la historia de un planeta. Si la Tierra está pasando por una edad de hielo, estará cubierta de más o menos hielo, dependiendo de estos ciclos orbitales. Pero si la Tierra está demasiado caliente, no se producirá ningún cambio, al menos en lo que respecta a la creciente cantidad de hielo.
¿Qué puede afectar el calentamiento del planeta?
El primer gas que viene a la mente es el dióxido de carbono. Durante los últimos 800 000 años, los niveles de dióxido de carbono han fluctuado entre 170 y 280 partes por millón (lo que significa que de 1 millón de moléculas de aire, 280 son moléculas de dióxido de carbono). Una diferencia aparentemente insignificante de 100 partes por millón conduce a la aparición de períodos glaciales e interglaciales. Pero los niveles de dióxido de carbono son mucho más altos hoy que en fluctuaciones pasadas. En mayo de 2016, los niveles de dióxido de carbono sobre la Antártida alcanzaron las 400 partes por millón.
La tierra se ha calentado mucho antes. Por ejemplo, durante la época de los dinosaurios, la temperatura del aire era incluso más alta que ahora. Pero el problema es que en el mundo moderno está creciendo a un ritmo récord, porque hemos liberado demasiado dióxido de carbono a la atmósfera en poco tiempo. Además, dado que las tasas de emisión no están disminuyendo hasta la fecha, se puede concluir que es poco probable que la situación cambie en un futuro próximo.
Las consecuencias del calentamiento
El calentamiento provocado por la presencia de este dióxido de carbono tendrá grandes consecuencias, ya que incluso un pequeño aumento en la temperatura media de la Tierra puede provocar cambios drásticos. Por ejemplo, la Tierra era en promedio solo 5 grados centígrados más fría durante la última era glacial de lo que es hoy, pero esto ha llevado a un cambio significativo en la temperatura regional, la desaparición de una gran parte de la flora y la fauna, y la aparición de nuevas especies.
Si el calentamiento global hace que todas las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida se derritan, los niveles de los océanos aumentarán 60 metros con respecto a los niveles actuales.
¿Qué causa las grandes glaciaciones?
Los factores que causaron largos períodos de glaciación, como el Cuaternario, no son bien entendidos por los científicos. Pero una idea es que una caída masiva en los niveles de dióxido de carbono podría conducir a temperaturas más frías.
Entonces, por ejemplo, de acuerdo con la hipótesis del levantamiento y la meteorización, cuando la tectónica de placas conduce al crecimiento de cadenas montañosas, aparece nueva roca desprotegida en la superficie. Se desgasta fácilmente y se desintegra cuando ingresa a los océanos. Los organismos marinos utilizan estas rocas para crear sus caparazones. Con el tiempo, las piedras y las conchas toman dióxido de carbono de la atmósfera y su nivel desciende significativamente, lo que conduce a un período de glaciación.
Los científicos señalan que la edad de hielo es parte de la edad de hielo, cuando la tierra cubre el hielo durante millones de años. Pero mucha gente llama a la edad de hielo un segmento de la historia de la Tierra, que terminó hace unos doce mil años.
Cabe resaltar que historia de la edad de hielo tenía una gran cantidad de características únicas que no han llegado a nuestro tiempo. Por ejemplo, los animales únicos que pudieron adaptarse a la existencia en este clima difícil son los mamuts, los rinocerontes, los tigres dientes de sable, los osos de las cavernas y otros. Estaban cubiertos de un pelaje espeso y de un tamaño bastante grande. Los herbívoros se adaptaron para obtener comida de debajo de la superficie helada. Tomemos a los rinocerontes, rastrillaban hielo con sus cuernos y comían plantas. Sorprendentemente, la vegetación era variada. Por supuesto, muchas especies de plantas desaparecieron, pero los herbívoros tenían libre acceso a los alimentos.
A pesar de que los pueblos antiguos no eran de gran tamaño y no tenían una cubierta de lana, también lograron sobrevivir durante la Edad de Hielo. Su vida era increíblemente peligrosa y difícil. Construyeron pequeñas viviendas para ellos y las aislaron con pieles de animales muertos, y comieron la carne. A la gente se le ocurrieron varias trampas para atraer animales grandes allí.
Arroz. 1 - Edad de Hielo
Por primera vez, la historia de la Edad de Hielo se discutió en el siglo XVIII. Luego, la geología comenzó a formarse como una rama científica, y los científicos comenzaron a descubrir qué origen tienen los cantos rodados en Suiza. La mayoría de los investigadores coincidieron en un único punto de vista en que tienen un comienzo glacial. En el siglo XIX, se sugirió que el clima del planeta estaba sujeto a un enfriamiento severo. Un poco más tarde, se anunció el término en sí. "período glacial". Fue presentado por Louis Agassiz, cuyas ideas no fueron reconocidas por el público en general al principio, pero luego se demostró que muchas de sus obras realmente tienen una base.
Además del hecho de que los geólogos pudieron establecer el hecho de que tuvo lugar la edad de hielo, también intentaron averiguar por qué surgió en el planeta. La opinión más común es que el movimiento de las placas litosféricas puede bloquear las corrientes cálidas en el océano. Esto provoca gradualmente la formación de una masa de hielo. Si ya se han formado capas de hielo a gran escala en la superficie de la Tierra, provocarán un fuerte enfriamiento al reflejar la luz solar y, por lo tanto, el calor. Otra razón para la formación de glaciares podría ser un cambio en el nivel de los efectos de invernadero. La presencia de grandes macizos árticos y la rápida expansión de las plantas elimina el efecto invernadero al reemplazar el dióxido de carbono por oxígeno. Sea cual sea el motivo de la formación de los glaciares, se trata de un proceso muy largo que también puede potenciar la influencia de la actividad solar en la Tierra. Los cambios en la órbita de nuestro planeta alrededor del Sol lo hacen extremadamente susceptible. La lejanía del planeta de la estrella "principal" también influye. Los científicos sugieren que incluso durante las edades de hielo más grandes, la Tierra estaba cubierta de hielo solo en un tercio de toda el área. Hay sugerencias de que también tuvieron lugar glaciaciones, cuando toda la superficie de nuestro planeta estaba cubierta de hielo. Pero este hecho sigue siendo controvertido en el mundo de la investigación geológica.
Hasta la fecha, el macizo glaciar más importante es la Antártida. El espesor del hielo en algunos lugares alcanza más de cuatro kilómetros. Los glaciares se mueven a una velocidad promedio de quinientos metros por año. Otra impresionante capa de hielo se encuentra en Groenlandia. Aproximadamente el setenta por ciento de esta isla está ocupada por glaciares, y esto es una décima parte del hielo de todo nuestro planeta. En este momento, los científicos creen que la edad de hielo no podrá comenzar hasta dentro de al menos otros mil años. Lo que pasa es que en el mundo moderno hay una liberación colosal de dióxido de carbono a la atmósfera. Y como descubrimos anteriormente, la formación de glaciares solo es posible en un nivel bajo de su contenido. Sin embargo, esto plantea otro problema para la humanidad: el calentamiento global, que no puede ser menos masivo que el comienzo de la edad de hielo.
En la historia de la Tierra, hubo largos períodos en los que todo el planeta estuvo cálido, desde el ecuador hasta los polos. Pero también hubo épocas tan frías que las glaciaciones llegaron a aquellas regiones que actualmente pertenecen a las zonas templadas. Lo más probable es que el cambio de estos períodos haya sido cíclico. Durante las épocas más cálidas, podía haber relativamente poco hielo, y solo se encontraba en las regiones polares o en las cimas de las montañas. Una característica importante de las glaciaciones es que cambian la naturaleza de la superficie terrestre: cada glaciación afecta la apariencia de la Tierra. Por sí mismos, estos cambios pueden ser pequeños e insignificantes, pero son permanentes.
Historia de las edades de hielo
No sabemos exactamente cuántas glaciaciones ha habido a lo largo de la historia de la Tierra. Conocemos al menos cinco, posiblemente siete, edades de hielo, comenzando con el Precámbrico, en particular: hace 700 millones de años, hace 450 millones de años (Ordovícico), hace 300 millones de años - Glaciación Permo-Carbonífera, una de las edades de hielo más grandes , afectando a los continentes del sur. Los continentes del sur hacen referencia al llamado Gondwana, un antiguo supercontinente que incluía la Antártida, Australia, América del Sur, India y África.
La glaciación más reciente se refiere al período en el que vivimos. El período Cuaternario de la era Cenozoica comenzó hace unos 2,5 millones de años, cuando los glaciares del Hemisferio Norte llegaron al mar. Pero los primeros indicios de esta glaciación datan de hace 50 millones de años en la Antártida.
La estructura de cada edad de hielo es periódica: hay épocas cálidas relativamente cortas y hay períodos más largos de formación de hielo. Naturalmente, los períodos fríos no son solo el resultado de la glaciación. La glaciación es la consecuencia más obvia de los períodos fríos. Sin embargo, hay intervalos bastante largos que son muy fríos, a pesar de la ausencia de glaciaciones. Hoy en día, ejemplos de tales regiones son Alaska o Siberia, donde hace mucho frío en invierno, pero no hay glaciación, porque no llueve lo suficiente para proporcionar suficiente agua para la formación de glaciares.
Descubrimiento de las edades de hielo
El hecho de que hay edades de hielo en la Tierra lo conocemos desde mediados del siglo XIX. Entre los muchos nombres asociados al descubrimiento de este fenómeno, el primero suele ser el de Louis Agassiz, un geólogo suizo que vivió a mediados del siglo XIX. Estudió los glaciares de los Alpes y se dio cuenta de que alguna vez fueron mucho más extensos de lo que son hoy. No fue solo él quien se dio cuenta. En particular, Jean de Charpentier, otro suizo, también señaló este hecho.
No es de extrañar que estos descubrimientos se hayan realizado principalmente en Suiza, ya que todavía hay glaciares en los Alpes, aunque se están derritiendo con bastante rapidez. Es fácil ver que una vez que los glaciares eran mucho más grandes, solo mire el paisaje suizo, los valles glaciares, etc. Sin embargo, fue Agassiz quien primero planteó esta teoría en 1840, publicándola en el libro "Étude sur les Glaciers", y más tarde, en 1844, desarrolló esta idea en el libro "Système glaciare". A pesar del escepticismo inicial, con el tiempo, la gente comenzó a darse cuenta de que esto era cierto.
Con el advenimiento del mapeo geológico, especialmente en el norte de Europa, quedó claro que los glaciares anteriores tenían una escala enorme. Luego hubo extensas discusiones sobre cómo esta información se relaciona con el Diluvio, porque hubo un conflicto entre la evidencia geológica y las enseñanzas bíblicas. Inicialmente, los depósitos glaciales se denominaron deluviales porque se consideraban evidencia del Diluvio. Solo más tarde se supo que tal explicación no es adecuada: estos depósitos eran evidencia de un clima frío y una extensa glaciación. A principios del siglo XX quedó claro que había muchas glaciaciones, y no una sola, y a partir de ese momento esta área de la ciencia comenzó a desarrollarse.
Investigación de la Edad de Hielo
Evidencia geológica conocida de edades de hielo. La principal evidencia de glaciaciones proviene de los depósitos característicos formados por los glaciares. Se conservan en la sección geológica en forma de gruesas capas ordenadas de depósitos especiales (sedimentos) - diamicton. Estas son simplemente acumulaciones glaciales, pero incluyen no solo depósitos de un glaciar, sino también depósitos de agua derretida formada por sus flujos, lagos glaciales o glaciares que se mueven hacia el mar.
Hay varias formas de lagos glaciares. Su principal diferencia es que son un cuerpo de agua encerrado por hielo. Por ejemplo, si tenemos un glaciar que se eleva en el valle de un río, entonces bloquea el valle como un corcho en una botella. Naturalmente, cuando el hielo bloquea un valle, el río seguirá fluyendo y el nivel del agua subirá hasta desbordarse. Así, se forma un lago glacial por contacto directo con el hielo. Hay ciertos depósitos contenidos en tales lagos que podemos identificar.
Debido a la forma en que se derriten los glaciares, que depende de los cambios estacionales de temperatura, se produce un deshielo anual. Esto conduce a un aumento anual de sedimentos menores que caen desde debajo del hielo hacia el lago. Si luego miramos hacia el interior del lago, vemos allí estratificación (sedimentos estratificados rítmicos), que también se conoce con el nombre sueco de "varves" (varve), que significa "acumulación anual". Entonces, podemos ver la formación de capas anuales en los lagos glaciares. Incluso podemos contar estas varvas y averiguar cuánto tiempo ha existido este lago. En general, con la ayuda de este material, podemos obtener mucha información.
En la Antártida, podemos ver enormes plataformas de hielo que se desprenden de la tierra hacia el mar. Y, por supuesto, el hielo es flotante, por lo que flota en el agua. Mientras nada, lleva consigo guijarros y sedimentos menores. Debido a la acción térmica del agua, el hielo se derrite y desprende este material. Esto conduce a la formación del proceso del llamado rafting de rocas que van al océano. Cuando vemos depósitos de fósiles de este período, podemos averiguar dónde estaba el glaciar, cuánto se extendía, etc.
Causas de la glaciación
Los investigadores creen que las glaciaciones ocurren porque el clima de la Tierra depende del calentamiento desigual de su superficie por parte del Sol. Entonces, por ejemplo, las regiones ecuatoriales, donde el Sol está casi verticalmente sobre su cabeza, son las zonas más cálidas, y las regiones polares, donde está en un gran ángulo con respecto a la superficie, son las más frías. Esto significa que la diferencia en el calentamiento de diferentes partes de la superficie de la Tierra controla la máquina océano-atmosférica, que está constantemente tratando de transferir calor desde las regiones ecuatoriales a los polos.
Si la Tierra fuera una esfera ordinaria, esta transferencia sería muy eficiente y el contraste entre el ecuador y los polos sería muy pequeño. Así fue en el pasado. Pero como ahora hay continentes, se interponen en el camino de esta circulación, y la estructura de sus flujos se vuelve muy compleja. Las corrientes simples son restringidas y alteradas, en gran parte por las montañas, lo que lleva a los patrones de circulación que vemos hoy que impulsan los vientos alisios y las corrientes oceánicas. Por ejemplo, una de las teorías sobre por qué comenzó la edad de hielo hace 2,5 millones de años vincula este fenómeno con el surgimiento de las montañas del Himalaya. Los Himalayas todavía están creciendo muy rápido y resulta que la existencia de estas montañas en una parte muy cálida de la Tierra gobierna cosas como el sistema de monzones. El inicio de la Edad de Hielo Cuaternaria también está asociado con el cierre del Istmo de Panamá, que conecta el norte y el sur de América, lo que impidió la transferencia de calor desde el Pacífico ecuatorial hacia el Atlántico.
Si la posición de los continentes entre sí y con respecto al ecuador permitiera que la circulación funcionara de manera eficiente, entonces sería cálido en los polos y persistirían condiciones relativamente cálidas en toda la superficie de la tierra. La cantidad de calor recibida por la Tierra sería constante y variaría muy poco. Pero como nuestros continentes crean serias barreras a la circulación entre el norte y el sur, tenemos zonas climáticas pronunciadas. Esto significa que los polos son relativamente fríos mientras que las regiones ecuatoriales son cálidas. Cuando las cosas suceden como ahora, la Tierra puede cambiar con variaciones en la cantidad de calor solar que recibe.
Estas variaciones son casi completamente constantes. La razón de esto es que con el tiempo el eje de la tierra cambia, al igual que la órbita de la tierra. Dada esta compleja zonificación climática, el cambio orbital podría contribuir a cambios climáticos a largo plazo, lo que daría lugar a oscilaciones climáticas. Debido a esto, no tenemos heladas continuas, sino períodos de heladas, interrumpidos por períodos cálidos. Esto sucede bajo la influencia de cambios orbitales. Los últimos cambios orbitales se ven como tres fenómenos separados: uno de 20.000 años de duración, el segundo de 40.000 años y el tercero de 100.000 años.
Esto condujo a desviaciones en el patrón del cambio climático cíclico durante la Edad de Hielo. La formación de hielo probablemente ocurrió durante este período cíclico de 100.000 años. La última época interglacial, que fue tan cálida como la actual, duró unos 125.000 años, y luego vino una larga época glacial que duró unos 100.000 años. Ahora estamos viviendo en otra era interglacial. Este período no durará para siempre, por lo que nos espera otra edad de hielo en el futuro.
¿Por qué terminan las glaciaciones?
Los cambios orbitales modifican el clima, y resulta que las glaciaciones se caracterizan por la alternancia de períodos fríos, que pueden durar hasta 100.000 años, y períodos cálidos. Los llamamos épocas glacial (glacial) e interglacial (interglacial). Una era interglacial generalmente se caracteriza por condiciones similares a las que vemos hoy: altos niveles del mar, áreas limitadas de formación de hielo, etc. Naturalmente, incluso ahora hay glaciaciones en la Antártida, Groenlandia y otros lugares similares. Pero en general, las condiciones climáticas son relativamente cálidas. Esta es la esencia del interglaciar: alto nivel del mar, condiciones de temperatura cálida y, en general, un clima bastante uniforme.
Pero durante la edad de hielo, la temperatura media anual cambia significativamente, los cinturones de vegetación se ven obligados a moverse hacia el norte o el sur, según el hemisferio. Regiones como Moscú o Cambridge quedan deshabitadas, al menos en invierno. Aunque pueden ser habitables en verano debido al fuerte contraste entre estaciones. Pero lo que realmente está sucediendo es que las zonas frías se están expandiendo sustancialmente, la temperatura anual promedio está cayendo y el clima en general se está volviendo muy frío. Si bien los eventos glaciales más grandes tienen un tiempo relativamente limitado (quizás alrededor de 10,000 años), todo el largo período frío puede durar 100,000 años o incluso más. Así es como se ve el ciclo glacial-interglacial.
Debido a la duración de cada período, es difícil decir cuándo saldremos de la era actual. Esto se debe a la tectónica de placas, la ubicación de los continentes en la superficie de la Tierra. Actualmente, el Polo Norte y el Polo Sur están aislados, con la Antártida en el Polo Sur y el Océano Ártico al norte. Debido a esto, hay un problema con la circulación del calor. Mientras la ubicación de los continentes no cambie, esta edad de hielo continuará. En línea con los cambios tectónicos a largo plazo, se puede suponer que pasarán otros 50 millones de años en el futuro hasta que ocurran cambios significativos que permitan a la Tierra emerger de la edad de hielo.
Implicaciones geológicas
Esto libera enormes secciones de la plataforma continental que hoy están inundadas. Esto significará, por ejemplo, que algún día será posible caminar desde Gran Bretaña a Francia, desde Nueva Guinea al Sudeste Asiático. Uno de los lugares más críticos es el Estrecho de Bering, que une Alaska con Siberia Oriental. Es bastante pequeño, de unos 40 metros, por lo que si el nivel del mar desciende a cien metros, esta zona se convertirá en tierra. Esto también es importante porque las plantas y los animales podrán migrar a través de estos lugares y llegar a regiones a las que no pueden ir hoy. Así, la colonización de América del Norte depende de la llamada Beringia.
Los animales y la edad de hielo
Es importante recordar que nosotros mismos somos los "productos" de la edad de hielo: evolucionamos durante ella para poder sobrevivir. Sin embargo, no se trata de individuos individuales, se trata de toda la población. El problema hoy es que somos demasiados y nuestras actividades han cambiado significativamente las condiciones naturales. En condiciones naturales, muchos de los animales y plantas que vemos hoy en día tienen una larga historia y sobreviven bien a la edad de hielo, aunque hay algunos que evolucionaron ligeramente. Migran y se adaptan. Hay zonas en las que animales y plantas sobrevivieron a la Edad de Hielo. Estos llamados refugios estaban ubicados más al norte o al sur de su distribución actual.
Pero como resultado de la actividad humana, algunas especies murieron o se extinguieron. Esto ha sucedido en todos los continentes, con la posible excepción de África. Una gran cantidad de grandes vertebrados, a saber, mamíferos, así como marsupiales en Australia, fueron exterminados por el hombre. Esto fue causado directamente por nuestras actividades, como la caza, o indirectamente por la destrucción de su hábitat. Los animales que viven en las latitudes del norte hoy vivieron en el Mediterráneo en el pasado. Hemos destruido tanto esta región que lo más probable es que sea muy difícil para estos animales y plantas volver a colonizarla.
Consecuencias del calentamiento global
En condiciones normales, según los estándares geológicos, pronto regresaríamos a la Edad de Hielo. Pero debido al calentamiento global, que es consecuencia de la actividad humana, lo estamos postergando. No podremos prevenirlo por completo, ya que las causas que lo provocaron en el pasado aún existen en la actualidad. La actividad humana, un elemento imprevisto por la naturaleza, incide en el calentamiento atmosférico, lo que puede haber provocado ya un retraso en la próxima glaciación.
Hoy en día, el cambio climático es un tema muy relevante y apasionante. Si la capa de hielo de Groenlandia se derrite, el nivel del mar aumentará seis metros. En el pasado, durante la época interglacial anterior, que fue hace unos 125 000 años, la capa de hielo de Groenlandia se derritió profusamente y los niveles del mar eran de 4 a 6 metros más altos que en la actualidad. Ciertamente no es el fin del mundo, pero tampoco es la complejidad del tiempo. Después de todo, la Tierra se ha recuperado de catástrofes anteriores, podrá sobrevivir a esta.
La perspectiva a largo plazo para el planeta no es mala, pero para los humanos, eso es un asunto diferente. Cuanta más investigación hagamos, mejor entenderemos cómo está cambiando la Tierra y hacia dónde nos lleva, mejor entenderemos el planeta en el que vivimos. Esto es importante porque la gente finalmente está empezando a pensar en el cambio del nivel del mar, el calentamiento global y el impacto de todas estas cosas en la agricultura y la población. Gran parte de esto tiene que ver con el estudio de las edades de hielo. A través de estos estudios, aprenderemos los mecanismos de las glaciaciones, y podremos utilizar este conocimiento de manera proactiva, tratando de mitigar algunos de los cambios que nosotros mismos estamos provocando. Este es uno de los principales resultados y uno de los objetivos de la investigación sobre las glaciaciones.
Por supuesto, la principal consecuencia de la Edad del Hielo son las enormes capas de hielo. ¿De dónde viene el agua? Por supuesto, de los océanos. ¿Qué sucede durante las glaciaciones? Los glaciares se forman como resultado de la precipitación sobre la tierra. Debido a que el agua no regresa al océano, el nivel del mar desciende. Durante las glaciaciones más severas, el nivel del mar puede descender más de cien metros.