Glacijacija u istoriji Zemlje. Ledeno doba

Je li klima uvijek bila takva kakva je sada?

Svako od nas može reći da klima nije uvijek ista. Nekoliko sušnih godina zamjenjuju se kišnim; Nakon hladnih zima dolaze tople. Ali ove klimatske fluktuacije još uvijek nisu toliko velike da bi mogle značajno utjecati na život biljaka ili životinja u kratkom vremenskom periodu. Tako, na primjer, tundra sa svojim polarnim brezama, patuljastim vrbama, mahovinama i lišajevima, sa polarnim životinjama koje u njoj nastanjuju - arktičke lisice, leminzi (piti), sobovi - ne razvija se za tako kratko vrijeme na onim mjestima gdje dolazi do zahlađenja. . Ali da li je oduvek bilo ovako? Da li je u Sibiru uvek bilo hladno, a na Kavkazu i Krimu toplo kao sada?

Odavno je poznato da pećine na različitim mjestima, uključujući, na primjer, na Krimu i Kavkazu, sadrže ostatke kulture drevni čovek. Tu su pronađeni ulomci keramike, kamenih noževa, strugala i drugih predmeta za domaćinstvo, ulomci životinjskih kostiju i ostaci davno ugašenih požara.

Prije otprilike 25 godina, arheolozi predvođeni G. A. Bonch-Osmolovskim započeli su iskopavanja ovih pećina i došli do izvanrednih otkrića. U pećinama Bajdarske doline (na Krimu) iu okolini Simferopolja pronađeno je nekoliko kulturnih slojeva, jedan iznad drugog. Srednji i donji sloj naučnici pripisuju drevnom kamenom periodu ljudskog života, kada je osoba koristila grubo, nebrušeno kameno oruđe, tzv. paleolit, a gornje slojeve metalnom periodu, kada je osoba počela da koristi oruđe od metali: bakar, bronza i gvožđe. Nije bilo međuslojeva koji datiraju iz novog kamenog perioda (neolita), odnosno iz perioda kada je čovjek već naučio mljeti i bušiti kamenje i praviti keramiku.

Među nalazima antičkog kamenog perioda nije pronađen niti jedan ulomak glinene krhotine i nijedna kost domaće životinje (ovi nalazi su pronađeni samo u gornjim slojevima). Čovek iz paleolita još nije znao da pravi keramiku. Svi njegovi kućni predmeti bili su od kamena i kostiju. Vjerovatno je imao i drvene rukotvorine, ali one nisu sačuvane. Kameni i koštani proizvodi odlikovali su se prilično velikom raznolikošću: vrhovi kopalja i strelice (paleolitski čovjek nije poznavao luk i strijelu), strugači za obradu kože, dlijeta, tanke kremene ploče - noževi, igle od kostiju.

Paleolitski čovjek i domaće životinje nisu imali. U ostacima njegovih požara pronađene su mnoge kosti samo divljih životinja: mamuta, nosoroga, džinovskog jelena, saiga, pećinskog lava, pećinskog medvjeda, pećinske hijene, ptica itd. Ali na drugim mjestima, na lokalitetima u isto vrijeme, na primer, na lokalitetu Afontova Gora kod Krasnojarska, u Kostenkiju kod Voronježa, među životinjskim kostima pronađeni su ostaci vuka, koji je, prema nekim naučnicima, pripadao pripitomljenom vuku, a među zanatima od kostiju na Afontovoj gori , ispostavilo se da su neki vrlo slični dijelovima modernih zaprega irvasa. Ovi nalazi upućuju na to da su se na kraju paleolita prve domaće životinje vjerovatno već pojavile kod ljudi. Te životinje su bili pas (pripitomljeni vuk) i sobovi.

Kada su počeli pažljivo proučavati kosti životinja iz krimskih paleolitskih pećina, uradili su još jedan divno otkriće. U srednjim slojevima, koje naučnici pripisuju drugoj polovini starog kamenog doba, drugim rečima, gornjem paleolitu, pronađene su brojne kosti polarne lisice (arktičke lisice), belih zečeva, sobova, polarnih ševa, belih jarebica; sada su obični ljudi krajnji sever- tundra. Ali klima na Arktiku, kao što znate, daleko od toga da je topla kao na Krimu. Shodno tome, kada su polarne životinje živjele na Krimu, tamo je bilo hladnije nego sada. Isti zaključak su naučnici iznijeli nakon proučavanja uglja iz vatre krimskog gornjeg paleolita: pokazalo se da su sjeverni planinski pepeo, kleka i breza služili kao drva za ogrjev za ovog čovjeka. Isto se dogodilo i na nalazištima gornjeg paleolitskog čovjeka na Kavkazu, s jedinom razlikom što su tamo umjesto polarnih životinja pronađeni predstavnici tajge - losovi i predstavnici alpskih livada - neki sumporni miševi (prometejski miševi), koji sada žive visoko u planinama, au to vreme živeli su skoro na samoj obali mora.

Brojni ostaci ljudskih logora iz perioda gornjeg paleolita otkriveni su i na mnogim drugim mjestima u Sovjetskom Savezu: na Oki, na Donu, na Dnjepru, na Uralu, u Sibiru (na Obu, Jeniseju, Leni i Angari). ); i svuda na ovim lokalitetima, među ostacima životinja, pronađene su kosti polarnih životinja, koje sada ne žive na ovim mjestima. Sve ovo ukazuje da je klima gornjeg paleolita bila stroža nego danas.

Ali ako je u tim dalekim vremenima bilo hladno čak i na Krimu i na Kavkazu, kakva je onda buka tamo gde su sada Moskva i Lenjingrad? Ono što je u to vrijeme bilo u sjevernom i srednji Sibir, gde ni sada zimi 40 stepeni mraza nije neuobičajeno?

Ogromne teritorije Evrope i severne Azije bile su u to vreme prekrivene čvrstim ledom, koji je ponegde dostizao debljinu od dva kilometra! Južno od Kijeva, Harkova i Voronježa, led se spustio u dva džinovska jezika duž dolina moderne rijeke Dnjepar i Don. Planine Ural i Altaj bile su prekrivene ledenim ogrtačima koji su se spuštali daleko u ravnice. Isti glečeri bili su u planinama Kavkaza, koji su sezali skoro do mora. Zato su one životinje koje danas žive u blizini glečera, visoko u planinama, pronađene na nalazištima čovjeka starog kamenog doba u blizini mora. Krim je u to vrijeme bio utočište za razne životinje. Ogroman glečer, koji se preselio u rusku ravnicu sa sjevera - iz Finske i Skandinavije, prisilio je životinje koje su tamo živjele da se povuku na jug. Stoga je na malom području Krima postojala takva mješavina stepskih i polarnih životinja.

Bilo je to doba Velikog ledenog doba Zemlje.

Kakve je tragove ostavio ovaj glečer?

Stanovnici centralne i sjeverne Rusije dobro poznaju veliko i malo kamenje - gromade i šljunak, kojih ima u izobilju na oranicama. Ponekad ovo kamenje dostiže vrlo velike veličine (sa kućom i više). Od jedne takve granitne gromade, na primjer, napravljen je temelj spomenika Petru I u Lenjingradu. Neke od gromada su već obrasle lišajevima; mnoge od njih se lako raspadaju kada se udare čekićem. To ukazuje da su dugo ležali na površini. Gromade su obično okruglog oblika, a ako ih pažljivo pogledate, možete pronaći glatke površine tla sa žljebovima i ogrebotinama na nekima od njih. Gromade su razbacane čak i po ravnicama, gdje nema planina. Odakle je došlo ovo kamenje?

Ponekad čujete da gromade "rastu" iz zemlje. Ali ovo je duboka zabluda. Dovoljno je samo kopati lopatom ili pažljivo pogledati u jaruge i odmah će postati jasno da su gromade u zemlji, u pijesku ili glini. Kišom će malo oprati zemlju, vetrom oduvati pesak, a tamo gde se prošle godine ništa nije videlo pojaviće se kamen na površini. Sledeće godine tlo će još više ispirati kiša i duvaće ga vetar, a kamena gromada se čini veća. To oni misle da je odrastao.

Proučavajući sastav gromada, naučnici su došli do jedinstvenog mišljenja da su mnoge od njih porijeklom iz Karelije, Švedske, Norveške i Finske. Tu stijene istog sastava kao i gromade formiraju čitave stijene u koje su usječene klisure i riječne doline. Kamene gromade otkinute sa ovih stijena predstavljaju gromade rasute po ravnicama evropskog dijela SSSR-a, Poljske i Njemačke.

Ali kako su i zašto završili tako daleko od svoje domovine! Ranije, pre oko 75 godina, mislili su da tamo gde se sada nalaze kamene gromade ima more i da su lebdene na ledenim plohama, baš kao što su sada u polarnom okeanu plutajući led(sante leda), odvajajući se od ruba glečera koji se spušta u more, odnesu sa sobom blokove koje je glečer otkinuo sa stjenovitih obala. Ova pretpostavka je sada napuštena. Sada, niko od naučnika ne sumnja da je kamene gromade sa sobom doneo džinovski glečer koji se spuštao sa Skandinavskog poluostrva.

Proučavajući sastav i rasprostranjenost glečerskih gromada u Rusiji, naučnici su ustanovili da su glečeri bili i u planinama Sibira, polarnog Urala, Nove zemlje, Altaja i Kavkaza. Silazeći s planina, nosili su sa sobom kamene gromade i ostavljali ih daleko na ravnicama, označavajući tako puteve i granice svog napredovanja. Sada se gromade, koje se sastoje od stijena Urala i Nove zemlje, nalaze u blizini Tobolska, u Zapadnom Sibiru, na ušću Irtiša, a stijene iz donjeg toka Jeniseja nalaze se u centru Zapadnog Sibira, u blizini sela. od Samarova na reci Ob. Dva gigantska glečera su se u to vreme kretala jedan prema drugom. Jedan sa Urala i Nove zemlje, drugi sa krajnjeg severa Istočni Sibir- sa desne obale Jeniseja ili Tajmira. Ovi ogromni glečeri spojili su se u jedno neprekidno ledeno polje koje je prekrivalo cijeli sjever Zapadnog Sibira.

Nailazeći na tvrdo kamenje na svom putu, glečer ih je ispolirao i zagladio, a na njima je ostavio i duboke ožiljke i brazde. Takva uglačana i izbrazdana kamenita brda poznata su kao "ovnujska čela". Posebno su česti u Kola Peninsula, u Kareliji.

Osim toga, glečer je zahvatio ogromne mase pijeska i gline i sve to nagomilao na svom rubu u obliku bedema, koji je sada obrastao šumom. Takvi bedemi su vrlo jasno vidljivi, na primjer, u Valdaju (u regiji Kalinin). Zovu se "terminalne morene". Iz njih se dobro može odrediti rub nekadašnjeg glečera. Kada se glečer otopio, ispostavilo se da je čitava teritorija koju je nekada zauzimao prekrivena glinom sa gromadama i šljunkom. Ovaj glineni plašt sa gromadama, na kojem se kasnije formiralo moderno tlo, danas je izorano.

Kao što vidimo, tragovi nekadašnje, nekada velike glacijacije Zemlje, toliko su jasni da niko ne sumnja. U to nas uvjerava i činjenica da iste tragove na zemlji ostavljaju savremeni glečeri koji postoje na mnogim planinama kako kod nas tako i u drugim zemljama. Samo moderni glečeri su mnogo manje od toga, koji je prekrivao Zemlju tokom Velike glacijacije.

Dakle, ostaci životinja pronađeni na Krimu tokom iskopavanja gornjopaleolitskih pećina dali su ispravan pokazatelj da je nekada postojala hladnija klima nego sada.

Ali, možda su krimska nalazišta bila ranije ili kasnije od Velike glacijacije? I mi imamo vrlo definitivan odgovor na ovo pitanje.

Ista nalazišta kao i na Krimu pronađena su na mnogim mjestima prekrivenim čvrstim ledom tokom Velike glacijacije, ali ta nalazišta nikada nisu pronađena nigdje ispod glacijalnih slojeva. Susreli su se ili izvan nekadašnje distribucije glečera, ili (mlađi) unutar njegovog južnog dijela - u slojevima koji leže iznad glacijalnih formacija. To uvjerljivo dokazuje da sva proučavana nalazišta pripadaju eri Velike glacijacije (a neka od njih vremenu otapanja glečera).

U posljednjih deset godina napravljena su izuzetno važna otkrića. Na Dnjepru i na rijeci Desni, u blizini Novgorod-Severskog, ispod glacijalnih slojeva pronađena su nalazišta antičkog čovjeka i kamenog oruđa. Isti tip lokaliteta pronađen je i na obali Crnog mora. Time je dokazano da je čovjek živio ne samo za vrijeme velike glacijacije i nakon nje, već i prije ove glacijacije.

Proučavajući još drevnije slojeve zemlje, ljudi su također bili uvjereni da je u Sibiru neko vrijeme raslo takvo drveće, koje se danas nalazi samo na obali Crnog mora. Zimzeleni lovori, magnolije i smokve nekada su rasli na obalama rijeka i jezera, smještenih na mjestu sadašnje barabanske stepe ( Zapadni Sibir). Majmuni su živjeli u šumama Ukrajine, a nojevi i antilope su živjele u bajkalskim i azovskim stepama, koje se danas nalaze samo u Africi i južna amerika.

Periodi geološka istorija Zemlje su epohe, čija je uzastopna promena oblikovala kao planetu. U to vrijeme su se formirale i srušile planine, pojavila su se i presušila mora, smjenjivala su se ledena doba i evolucija životinjskog svijeta. Proučavanje geološke povijesti Zemlje provodi se na dijelovima stijena koje su zadržale mineralni sastav iz perioda koji ih je formirao.

Kenozojski period

Trenutni period geološke istorije Zemlje je kenozoik. Počelo je prije šezdeset šest miliona godina i nastavlja se. Uslovnu granicu su geolozi povukli na kraju perioda krede, kada je uočeno masovno izumiranje vrsta.

Termin je predložio engleski geolog Filips sredinom devetnaestog veka. Njegov doslovni prijevod zvuči kao " novi zivot". Epoha je podijeljena na tri perioda, od kojih je svaki, pak, podijeljen na ere.

Geološki periodi

Bilo koji geološka era podeljeno na periode. U kenozojskoj eri postoje tri perioda:

paleogen;

Kvartarni period kenozojske ere, ili antropogen.

U ranijoj terminologiji, prva dva perioda su objedinjena pod nazivom "tercijarni period".

Na kopnu, koje još nije bilo vremena da se konačno podijeli na zasebne kontinente, vladali su sisari. Bilo je glodara i insektojeda, ranih primata. U morima su gmizavce zamijenile ribe grabljivice i morski psi, a pojavile su se i nove vrste mekušaca i algi. Prije trideset osam miliona godina, raznolikost vrsta na Zemlji bila je nevjerojatna, evolucijski proces utjecao je na predstavnike svih kraljevstava.

Prije samo pet miliona godina, prvi veliki majmuni počeli su hodati kopnom. Tri miliona godina kasnije, na teritoriji koja pripada modernoj Africi, Homo erectus se počeo okupljati u plemena, sakupljati korijenje i gljive. Pojavio se prije deset hiljada godina savremeni čovek koji je počeo da preoblikuje Zemlju kako bi odgovarao njegovim potrebama.

Paleografija

Paleogen je trajao četrdeset tri miliona godina. kontinenata u njihovom modernom obliku još uvijek bili dio Gondvane, koja se počela dijeliti na zasebne fragmente. Južna Amerika je prva krenula u slobodno plivanje, postavši rezervoar za jedinstvene biljke i životinje. U eocenskoj eri, kontinenti postepeno zauzimaju svoj sadašnji položaj. Antarktik se odvaja od Južne Amerike, a Indija se približava Aziji. Pojavio se niz vode između Sjeverne Amerike i Evroazije.

U eri oligocena, klima postaje hladnija, Indija se konačno konsoliduje ispod ekvatora, a Australija pluta između Azije i Antarktika, udaljavajući se od oba. Zbog promjene temperature u Južni pol formiraju se ledene kape, što dovodi do smanjenja razine mora.

U neogenom periodu kontinenti počinju da se sudaraju. Afrika "ovnova" Evropu, zbog čega se pojavljuju Alpi, Indija i Azija formiraju himalajske planine. Na isti način se pojavljuju Ande i kamenite planine. U eri pliocena svijet postaje još hladniji, šume izumiru, ustupajući mjesto stepama.

Prije dva miliona godina nastupio je period glacijacije, nivoi mora fluktuiraju, bijele kape na polovima ili se podižu ili se ponovo tope. Životinjski i biljni svijet se testira. Danas čovječanstvo doživljava jednu od faza zagrijavanja, ali u globalnoj skali ledeno doba se nastavlja.

Život u kenozoiku

Kenozojski periodi pokrivaju relativno kratak vremenski period. Ako stavite cjelokupnu geološku povijest Zemlje na brojčanik, tada će posljednje dvije minute biti dodijeljene za kenozoik.

Događaj izumiranja koji je označio kraj krede i početak nova era, izbrisao je sa lica Zemlje sve životinje koje su bile veće od krokodila. Oni koji su uspjeli preživjeti mogli su se prilagoditi novim uvjetima ili su evoluirali. Pomeranje kontinenata nastavilo se sve do pojave ljudi, a na onim od njih koji su bili izolovani mogao se očuvati jedinstven životinjski i biljni svet.

Kenozojsku eru karakterizirala je velika raznolikost vrsta flora i fauna. To se zove vrijeme sisara i kritosjemenjača. Osim toga, ovo doba se može nazvati erom stepa, savana, insekata i cvjetnica. Kruna evolutivni proces na Zemlji se može smatrati pojavom Homo sapiensa.

Kvartarni period

Moderno čovječanstvo živi u kvartarnoj eri kenozoika. Počelo je prije dva i po miliona godina, kada su u Africi antropoidni primati počeli zalutati u plemena i dobivati vlastitu hranu branjem bobica i iskopavanjem korijena.

Kvartarni period je obilježen formiranjem planina i mora, kretanjem kontinenata. Zemlja je dobila oblik kakav sada ima. Za geologe je ovaj period samo kamen spoticanja, jer je njegovo trajanje toliko kratko da metode radioizotopnog skeniranja stijena jednostavno nisu dovoljno osjetljive i daju velike greške.

Karakteristiku kvartarnog perioda čine materijali dobijeni radiokarbonskom analizom. Ova metoda se zasniva na mjerenju količine brzo raspadajućih izotopa u tlu i stijenama, kao i kostima i tkivima izumrlih životinja. Cijeli vremenski period se može podijeliti u dvije epohe: pleistocen i holocen. Čovečanstvo je sada u drugom dobu. Iako nema tačnih proračuna kada će se završiti, ali naučnici nastavljaju da grade hipoteze.

Pleistocenska epoha

Kvartarni period otvara pleistocen. Počelo je prije dva i po miliona godina, a završilo prije samo dvanaest hiljada godina. Bilo je ledeno doba. Duga ledena doba bila su prošarana kratkim periodima zagrijavanja.

Prije stotinu hiljada godina, na području moderne sjeverne Evrope pojavila se debela ledena kapa, koja se počela širiti u različitim smjerovima, apsorbirajući sve više i više novih teritorija. Životinje i biljke su bile prisiljene ili da se prilagode novim uvjetima ili da uginu. Smrznuta pustinja se proteže od Azije do sjeverna amerika. Ponegdje je debljina leda dostizala i dva kilometra.

Početak kvartarnog perioda pokazao se suviše oštrim za stvorenja koja su nastanjivala zemlju. Koriste se za tople, umjerene klime. Osim toga, drevni ljudi počeli su loviti životinje, koji su već izmislili kamenu sjekiru i druge ručne alate. Čitave vrste sisara, ptica i predstavnika morske faune nestaju sa lica Zemlje. Nije podnosio teške uslove i neandertalac. Kromanjonci su bili izdržljiviji, uspješniji u lovu, i to je bilo njihovo genetski materijal trebao preživjeti.

Holocenska epoha

Druga polovina kvartarnog perioda započela je prije dvanaest hiljada godina i traje do danas. Karakterizira ga relativno zagrijavanje i stabilizacija klime. Početak epohe obilježilo je masovno izumiranje životinja, a nastavilo se razvojem ljudske civilizacije, njenim tehničkim procvatom.

Promjene u životinjskom i biljnom sastavu kroz epohu bile su neznatne. Mamuti su konačno izumrli, neke vrste ptica i morskih sisara prestale su postojati. Prije otprilike sedamdeset godina, opća temperatura na Zemlji se povećala. Naučnici to pripisuju činjenici da ljudska industrijska aktivnost uzrokuje globalno zagrijavanje. S tim u vezi, glečeri u Sjevernoj Americi i Evroaziji su se otopili, a ledeni pokrivač Arktika se raspada.

ledeno doba

Ledeno doba je faza u geološkoj istoriji planete koja traje nekoliko miliona godina, tokom koje dolazi do smanjenja temperature i povećanja broja kontinentalnih glečera. Glacijacije se po pravilu smjenjuju sa zatopljenjima. Sada je Zemlja u periodu relativnog porasta temperature, ali to ne znači da se za pola milenijuma situacija ne može drastično promijeniti.

Krajem devetnaestog veka, geolog Kropotkin je sa ekspedicijom posetio rudnike zlata Lena i tamo otkrio znakove drevne glacijacije. Bio je toliko zainteresovan za nalaze da je krenuo u velike međunarodni rad u ovom pravcu. Prije svega, posjetio je Finsku i Švedsku, jer je sugerirao da su se odatle ledene kape proširile na Istočna Evropa i Azija. Osnovu su činili Kropotkinovi izvještaji i njegove hipoteze o modernom ledenom dobu savremene ideje o ovom vremenskom periodu.

Istorija Zemlje

ledeno doba, u kojem se sada nalazi Zemlja, daleko je od prvog u našoj istoriji. Zahlađenje klime se dešavalo i ranije. Bio je praćen značajnim promjenama u reljefu kontinenata i njihovom kretanju, a utjecao je i na sastav vrsta flore i faune. Između glacijacija mogu postojati intervali od stotina hiljada i miliona godina. Svako ledeno doba je podijeljeno na glacijalne epohe ili glacijale, koje se tokom perioda izmjenjuju sa interglacijalima - interglacijalima.

Postoje četiri ledena doba u istoriji Zemlje:

Rani proterozoik.

Kasni proterozoik.

Paleozoik.

Kenozoik.

Svaki od njih je trajao od 400 miliona do 2 milijarde godina. To sugerira da naše ledeno doba još nije ni doseglo svoj ekvator.

Kenozojsko ledeno doba

Kvartarne životinje bile su prisiljene uzgajati dodatno krzno ili tražiti zaklon od leda i snijega. Klima na planeti se ponovo promenila.

Prvu epohu kvartarnog perioda karakteriziralo je zahlađenje, a u drugoj je nastupilo relativno zagrijavanje, ali i sada, na najekstremnijim geografskim širinama i na polovima, ostaje ledeni pokrivač. Pokriva teritoriju Arktika, Antarktika i Grenlanda. Debljina leda varira od dvije hiljade metara do pet hiljada.

Najjače u cijeloj kenozojskoj eri je pleistocensko ledeno doba, kada je temperatura pala toliko da su se tri od pet okeana na planeti smrznula.

Hronologija kenozojske glacijacije

Glacijacija kvartarnog perioda počela je nedavno, ako posmatramo ovaj fenomen u odnosu na istoriju Zemlje u celini. Moguće je razlikovati odvojene epohe tokom kojih je temperatura padala posebno nisko.

Kraj eocena (prije 38 miliona godina) - glacijacija Antarktika.
Cijeli oligocen.
Srednji miocen.
Srednji pliocen.
Glacijalni Gilbert, zamrzavanje mora.
Kontinentalni pleistocen.
Kasni gornji pleistocen (prije oko deset hiljada godina).

Bio je to posljednji glavni period kada su se zbog zahlađenja klime životinje i ljudi morali prilagođavati novim uslovima kako bi preživjeli.

Paleozojsko ledeno doba

Tokom paleozojske ere, Zemlja je bila toliko zamrznuta da su ledene kape dosegle Afriku i Južnu Ameriku na jugu, a također su prekrile čitavu Sjevernu Ameriku i Evropu. Dva glečera su se skoro spojila duž ekvatora. Vrhom se smatra trenutak kada se sloj leda od tri kilometra nadvio nad teritorijom sjeverne i zapadne Afrike.

Naučnici su otkrili ostatke i efekte glacijalnih naslaga tokom istraživanja u Brazilu, Africi (u Nigeriji) i ušću rijeke Amazone. Zahvaljujući radioizotopskoj analizi utvrđeno je da starost i hemijski sastav ovi nalazi su isti. Dakle, može se tvrditi da su slojevi stijena nastali kao rezultat jednog globalni proces koji utiču na nekoliko kontinenata odjednom.

Planeta Zemlja je još uvek veoma mlada po kosmičkim standardima. Ona upravo počinje svoje putovanje u svemir. Ne zna se hoće li se to nastaviti s nama ili će čovječanstvo jednostavno postati beznačajna epizoda u uzastopnim geološkim epohama. Ako pogledate kalendar, na ovoj planeti smo proveli zanemarljivu količinu vremena, a uništiti nas još jednom hladnoćom je prilično jednostavno. Ljudi to moraju zapamtiti i ne preuveličavati svoju ulogu biološki sistem Zemlja.

Prije otprilike dva miliona godina, krajem neogena, kontinenti su ponovo počeli da se uzdižu i vulkani su oživjeli širom Zemlje. gigantski iznos vulkanski pepeo a čestice tla bačene su u atmosferu i zagadile njene gornje slojeve do te mjere da sunčevi zraci jednostavno nisu mogli proći do površine planete. Klima je postala znatno hladnija, formirali su se ogromni glečeri, koji su se pod utjecajem vlastite gravitacije počeli seliti sa planinskih lanaca, visoravni i visoravni u ravnice.

Jedan za drugim, poput valova, Evropom i Sjevernom Amerikom kotrljali su se periodi glacijacije. Ali sasvim nedavno (u geološkom smislu) klima Evrope bila je topla, gotovo tropska, a njena životinjska populacija se sastojala od nilskih konja, krokodila, geparda, antilopa - otprilike kao što vidimo sada u Africi. Četiri perioda glacijacije - Gunz, Mindel, Ris i Würm - protjerala su ili uništila životinje i biljke koje vole toplinu, a priroda Evrope postala je u osnovi ista kakva je sada vidimo.

Pod naletom glečera su nestajale šume i livade, urušavale su se stijene, nestajale rijeke i jezera. Nad ledenim poljima zavijale su bijesne mećave, a zajedno sa snijegom na površinu glečera padala je i atmosferska prljavština koja je postepeno počela da se čisti.

Kada se glečer nakratko povukao, tundra sa svojim permafrostom ostala je na mjestu šuma.

Najveći period glacijacije bio je Risian - to se dogodilo prije oko 250 hiljada godina. Debljina ledene školjke, koja je povezivala polovinu Evrope i dvije trećine Sjeverne Amerike, dostigla je tri kilometra. Altaj, Pamir i Himalaja sakrili su se ispod leda.

Južno od linije glečera sada su ležale hladne stepe prekrivene retkim zeljastim rastinjem i šumarcima patuljastih breza. Južnije je počela neprobojna tajga.

Postepeno se glečer otopio i povukao na sjever. Međutim, zaustavio se na obali Baltičkog mora. Nastala je ravnoteža - atmosfera, zasićena vlagom, puštala je isto toliko sunčeve zrake tako da glečer ne raste i ne otopi se potpuno.

Velike glacijacije su do neprepoznatljivosti promijenile reljef Zemlje, klimu, biljni i životinjski svijet. Još uvijek možemo vidjeti njihove posljedice - uostalom, posljednja Wurmska glacijacija počela je prije samo 70 hiljada godina, a ledene planine su nestale sa sjeverne obale Baltičkog mora prije 10-11 hiljada godina.

Životinje koje vole toplinu u potrazi za hranom povlačile su se na jug i jug, a njihovo mjesto zauzele su one koje su bolje podnosile hladnoću.

Glečeri su napredovali ne samo iz arktičkih regija, već i iz planinskih lanaca - Alpa, Karpata, Pirineja. Povremeno je debljina leda dostizala i tri kilometra. Poput džinovskog buldožera, glečer je izgladio neravne terene. Nakon njegovog povlačenja ostala je močvarna ravnica prekrivena rijetkim rastinjem.

Dakle, vjerovatno su polarna područja naše planete izgledala kao u neogenu iu eri Velike glacijacije. Područje stalnog snježnog pokrivača povećalo se na desetine puta, a tamo gdje su jezici glečera dopirali, bilo je hladno deset mjeseci godišnje, kao na Antarktiku.

Tragovi drevnog hlađenja, koje ostavljaju rasprostranjeni ledeni pokrivači, nalaze se na svim modernim kontinentima, na dnu okeana, u naslagama različitih geoloških epoha.

Proterozojska era započela je akumulacijom prvih, najstarijih do sada pronađenih glacijalnih naslaga. U periodu od 2,5 do 1,95 milijardi godina prije nove ere obilježena je Huronska epoha glacijacije. Otprilike milijardu godina kasnije, započela je nova, gnajsijska, epoha glacijacije (prije 950-900 miliona godina), a nakon još 100-150 hiljada godina, Sterska glacijalna epoha. Prekambrij se završava varjaškom epohom glacijacije (680-570 miliona godina prije Krista).

Fanerozoj počinje toplim Kambrijski period, ali nakon 110 miliona godina od njegovog početka, zabilježena je ordovicijanska glacijacija (460-410 miliona godina prije Krista), a prije oko 280 miliona godina kulminacija Gondvane (340-240 miliona godina prije Krista). Nova topla epoha trajala je otprilike do sredine Kenozojska era kada je počela moderna kenozojska epoha glacijacije.

Uzimajući u obzir faze razvoja i završetka, glacijalne epohe su zauzimale oko polovinu vremena evolucije Zemlje u proteklih 2,5 milijardi godina. Klimatski uslovi tokom epoha glacijacija bile su varijabilnije nego tokom toplih epoha "bez leda". Glečeri su se povlačili i napredovali, ali su uvijek ostajali na polovima planete. Tokom epoha glacijacije, prosječna temperatura Zemlje bila je 7-10 °C niža nego u toplim epohama. Kada su glečeri narasli, razlika se povećala na 15-20 °C. Na primjer, u nama najbližem toplom periodu, prosječna temperatura na Zemlji bila je oko 22 ° C, a sada - u kenozojskom ledenom dobu - samo 15 ° C.

Kenozojska era je era postepenog i dosljednog pada prosječne temperature na površini Zemlje, era prijelaza iz tople ere u eru glacijacije, koja je započela prije oko 30 miliona godina. Klimatski sistem u kenozoiku se promijenio na način da je prije oko 3 miliona godina opći pad temperature zamijenjen njenim gotovo periodičnim kolebanjima, što je povezano s periodičnim rastom ledenih pokrivača.

Na visokim geografskim širinama zahlađenje je bilo najjače - nekoliko desetina stepeni - dok je u ekvatorijalnoj zoni bilo nekoliko stepeni. Klimatsko zoniranje, blisko modernom, uspostavljeno je prije oko 2,5 miliona godina, iako su područja oštre arktičke i antarktičke klime u to doba bila manja, a granice umjerene, suptropske i tropske klime bile su na višim geografskim širinama. Fluktuacije klime i glacijacije Zemlje sastojale su se u izmjeni "toplih" interglacijalnih i "hladnih" glacijalnih epoha.

U "toplim" epohama ledeni pokrivači Grenlanda i Antarktika imali su dimenzije bliske modernim - 1,7 i 13 miliona kvadratnih metara. km, respektivno. U hladnim epohama, glečeri su se, naravno, povećavali, ali glavni porast glacijacije dogodio se zbog pojave velikih ledeni pokrivači u Severnoj Americi i Evroaziji. Površina glečera dostigla je približno 30 miliona km³ na sjevernoj hemisferi i 15 miliona km³ na južnoj. Klimatski uslovi interglacijala bili su slični modernim i još topliji.

Prije oko 5,5 hiljada godina, "klimatski optimum" zamijenjen je takozvanim "hlađenjem iz željeznog doba", koje je kulminiralo prije oko 4 hiljade godina. Nakon ovog zahlađenja, počelo je novo zatopljenje, koje se nastavilo u prvom milenijumu naše ere. Ovo zagrijavanje je poznato kao "mali klimatski optimum" ili period "zaboravljenih geografskih otkrića".

Prvi istraživači novih zemalja bili su irski monasi, koji su, zahvaljujući poboljšanim uslovima plovidbe u sjevernom Atlantiku zbog zagrijavanja, sredinom prvog milenijuma otkrili Farska ostrva, Island i, kako moderni naučnici sugerišu, Ameriku. Nakon njih, ovo otkriće ponovili su i Vikinzi iz Normandije, koji su početkom ovog milenijuma naselili Farska ostrva, Island i Grenland, a potom stigli do Amerike. Vikinzi su plivali otprilike do geografske širine 80. paralele, a led kao prepreka plovidbi praktički se ne spominje u drevnim sagama. Osim toga, ako se u modernom Grenlandu stanovnici uglavnom bave vađenjem ribe i morskih životinja, onda je u normanskim naseljima razvijeno stočarstvo - iskopavanja su pokazala da su se ovdje uzgajale krave, ovce i koze. Žitarice su uzgajane na Islandu, a područje uzgoja grožđa je zanemareno balticko more, tj. bio 4-5 geografskih stepeni severno od savremenog.

U prvoj četvrtini našeg milenijuma počelo je novo zahlađenje, koje je trajalo do sredinom devetnaestog in. Već u XVI veku. morski led odsjekao je Grenland od Islanda i doveo do smrti naselja koja su osnovali Vikinzi. Najnovije informacije o normanskim doseljenicima na Grenlandu datiraju iz 1500. godine. prirodni uslovi na Islandu u 16.-17. vijeku postali su neobično oštri; dovoljno je reći o tome da je od početka zahlađenja do 1800. godine stanovništvo zemlje prepolovljeno zbog gladi. Na ravnicama Evrope, u Skandinaviji, učestale su teške zime, vodene površine koje se prethodno nisu smrzavale bile su prekrivene ledom, neuspjesi usjeva i opadanje stoke postali su češći. Do obala Francuske stizali su pojedinačni santi leda.

Zatopljenje koje je uslijedilo nakon "malog ledenog doba" počelo je već u kasno XIX vijeka, ali je kao fenomen velikih razmjera privukao pažnju klimatologa tek 30-ih godina. XX vijeku, kada je otkriveno značajno povećanje temperature vode u Barentsovom moru.

30-ih godina. temperatura vazduha u umerenim, a posebno u visokim severnim geografskim širinama bila je znatno viša nego krajem 19. veka. Tako su zimske temperature na zapadnom Grenlandu porasle za 5 °C, a na Spitsbergenu - čak za 8-9 °C. Najveći globalni porast prosječne temperature u blizini Zemljine površine tokom vrhunca zagrijavanja bio je samo 0,6 °C, ali čak i uz ovo mala promjena- nekoliko puta manje nego tokom Malog ledenog doba - povezana je primjetna promjena u klimatskom sistemu.

Reagovanje na zagrevanje planinski glečeri, koji se svuda povlačio, a veličina ovog povlačenja računala se u stotinama metara dužine. Ledena ostrva koja su postojala na Arktiku su nestala; samo u sovjetskom sektoru Arktika od 1924. do 1945. godine. površina leda u tom periodu plovidbe smanjila se za skoro 1 milion km², tj. pola. To je omogućilo čak i običnim brodovima da plove do visokih geografskih širina i da prođu kroz plovidbu duž sjeverne morski put unutar jedne navigacije. Količina leda u Grenlandskom moru se također smanjila, unatoč činjenici da je uklanjanje leda iz Arktičkog basena povećano. Trajanje ledene blokade obale Islanda smanjeno je sa 20 sedmica krajem 19. stoljeća. do dve nedelje 1920-1939. Svuda je bilo povlačenja ka severu od granica permafrost- do stotinak kilometara, dubina odmrzavanja smrznutog tla je povećana, a temperatura smrznutog sloja porasla je za 1,5-2 °C.

Zatopljenje je bilo toliko intenzivno i dugotrajno da je dovelo do promjene granica ekoloških područja. Sivoglavi drozd počeo je da se gnijezdi na Grenlandu, a laste i čvorci su se pojavili na Islandu. zagrijavanje okeanske vode, posebno uočljiva na sjeveru, dovela je do promjene mjesta mrijesta i tova komercijalne ribe: na primjer, bakalar i haringa pojavili su se u komercijalnim količinama uz obalu Grenlanda, a pacifička sardina u zaljevu Petra Velikog. Oko 1930. skuša se pojavila u vodama rudnika Okhotsk, a 1920-ih. - saury. Izjava ruskog zoologa, akademika N.M. Knipovich: „Za petnaestak godina, pa čak i kraće vremensko razdoblje, došlo je do takve promjene u distribuciji predstavnika morske faune, koja se obično povezuje s idejom dugih geoloških intervala. Zagrevanje je uticalo južna hemisfera, ali u znatno manjoj mjeri, a najjasnije se manifestirao u zimskom periodu na visokim geografskim širinama sjeverne hemisfere.

U kasnim 1940-im ponovo se pojavilo hladno vrijeme. Nakon nekog vremena postala je primjetna reakcija glečera, koji su u mnogim dijelovima Zemlje prešli u ofanzivu ili usporili povlačenje. Nakon 1945. godine došlo je do primjetnog povećanja područja distribucije arktički led, koji se počeo češće pojavljivati kod obala Islanda, kao i između Norveške i Islanda. Od početka 40-ih do kraja 60-ih godina. 20ti vijek površina leda u arktičkom basenu povećana je za 10%.

Glacijacija- ovo je dugotrajno postojanje masa leda na bilo kom dijelu zemljine površine. Glacijacija je moguća ako se ovo područje nalazi u kionosferi - snježnoj sferi (od grčkog chion - snijeg i sphaira - lopta), koja je dio troposfere. Ovaj sloj karakterizira dominacija negativnih temperatura i pozitivan bilans čvrstih atmosferskih padavina. Donja granica hionosfere na površini Zemlje manifestuje se snježnom granicom, ili linijom. Granica snijega je nivo gdje je godišnji dolazak čvrstih atmosferskih padavina jednak njihovoj godišnjoj potrošnji (S. V. Kalesnik). Iznad snježne granice prevladava akumulacija čvrstih padavina nad njihovim topljenjem i isparavanjem, odnosno čvrste padavine u obliku snijega i leda traju tokom cijele godine. Hionosfera neravnomjerno okružuje zemlja: spušta se na površinu Zemlje u polarnim područjima i uzdiže se 5-7 km iznad ekvatora (slika 5.1). U skladu s tim, polarna područja na sjeveru i jugu prekrivena su snijegom i ledom, a na ekvatoru samo najviše visoke planine(Andi u Južnoj Americi, Kilimandžaro u Africi, itd.), dostižući hionosferu, imaju glečere.

Glacier- ovo je akumulacija leda koja stabilno postoji stotinama, hiljadama, a ponekad i milionima godina. Glečeri se napajaju čvrstim atmosferskim padavinama, transportom snijega vjetrom i lavinama. Tokom geološke istorije, klima na Zemlji se više puta menjala: tokom hladnih epoha, donja granica hionosfere se spuštala, a glacijacija se širila na velike teritorije, tokom epoha zatopljenja, granica hionosfere se podigla, što je dovelo do smanjenja glacijacije, promjene iz ledenog doba u interglacijal. Glacijacije su se dešavale u različitim periodima geološke istorije Zemlje, o čemu svjedoči drevne fosilne glacijalne naslage (tiliti), pronađena na različitim kontinentima među naslagama donjeg proterozoika, venda, gornjeg ordovicija, karbona i perma. Ali posebno moćne glacijacije, koje su ostavile naslage i razne forme reljef, nastao u kvartarnom periodu. Tokom kvartarnog perioda bilo je pet do sedam ledenih doba. Tokom toplih međuledenih epoha led se potpuno otopio ili je površina koju je zauzimao značajno smanjena. Razlog razvoja glacijacija, kao i klime na Zemlji, je neravnomjerna raspodjela u vremenu solarna toplota na površini zemlje. Zavisi od parametara koji se periodično mijenjaju. Zemljina orbita: njegova ekscentričnost, nagib zemljine ose na ravan njenog kretanja oko Sunca (ekliptike) itd. Jugoslovenski naučnik M. Milanković izračunao je količinu sunčeve toplote koja ulazi u Zemlju na severnoj hemisferi na 65°N. sh., ovisno o promjeni svih parametara u proteklih 600.000 godina. Minimalna količina topline javlja se tokom glavnih glacijacija sjeverne hemisfere.

Cikličnost i faze u razvoju glacijacija.

Svaka glacijacija je posljedica klimatska promjena, sastoji se od uzastopnih faza razvoja, čiju je ukupnost američki glaciolog W. G. Hobbs početkom 20. stoljeća nazvao glacijalnim ciklusom. U različitim fazama glacijacije, od rođenja glečera do njihovog maksimalnog razvoja i kasnije smrti, oblik glečera i vrsta glacijacije se mijenja.

U početnu fazu na ravnicama u području nastanka glečera nastaju ledene kape, koje, povećavajući se u veličini i spajajući se, tvore ledeni pokrivač. Potonji, rastući, pod utjecajem pritiska leda, počinje se širiti u različitim smjerovima. Formiraju se odvojeni tokovi leda koji se kreću prije svega i dalje duž depresija reljefa. U fazi maksimalnog razvoja, glečeri, spajajući se i spajajući, formiraju ledeni pokrivač. Tokom faze degradacije (otopljenja), ledeni pokrivač se smanjuje (povlači), raspada u zasebne tokove i može potpuno nestati. Smanjenje pokrivača ide od rubova prema centru zbog činjenice da je topljenje na rubovima pokrova intenzivnije od priliva leda iz područja hranjenja. Ili se ledeni pokrivač topi u isto vrijeme - i u sredini i uz rubove, što je povezano sa brzim zagrijavanjem klime. Tada kretanje leda prestaje i masa leda postaje mrtva. U planinama, kada su njihovi visoki delovi unutar hionosfere, na početna faza formiraju se mali cirkualni glečeri.

Kar(od njemačkog Kag ili Scotch corrie - stolica) - udubljenje koje podsjeća na zdjelu ili stolicu (slika 5.2). Zidovi Kare su prekriveni snijegom, na dnu - mali karski glečer ima strme stenovite zidove i konkavno dno. Snijeg se nakupljajući pretvara u firn i led, koji, povećavajući masu, prelijeva automobil i počinje da teče iz njega, spuštajući se niz padinu u dolinu.pojavljuje se sistem pukotina, okomito na kretanje leda - ledopad (slika 5.3 L). Prvo se formira karovsko-dolinski glečer (sl. 5.3 B), a zatim dolinski glečer. Kada glečeri ispune sistem riječnih dolina, tačnije gornjih tokova riječnih dolina, glacijacija postaje dolina. Kako se razvijaju, dolinski glečeri, povećavajući se i preuzimajući bočne pritoke, pretvaraju se u dendritične ili drveće (Sl. 5.4). Dužina takvih glečera doseže nekoliko desetina kilometara. Dakle, moderni glečer Fedchenko na Pamiru ima dužinu od 80 km, a Beringov glečer na Aljasci dugačak je 203 km. U fazi maksimalnog razvoja glacijacije dolazi do prelivanja glečera riječne doline, led se širi i na slivove, preklapa ih, a glacijacija postaje najprije polupoklopna, odnosno mrežasta, sa zasebnim grebenima i vrhovima koji vire među ledom, a zatim - pokrivačem. Ovaj razvoj glacijacije - od cirknog, dolinskog do pokrovnog tipa - je transgresivni (ili progresivni) tip.

faza umiranja, ili degradacije, proces glacijacije je u toku obrnuti smjer, formira se regresivni tip glacijacije: od pokrova do doline, a zatim do cirka ili potpunog nestanka. Tako se završava glacijalni ciklus, koji se može ponoviti za desetine ili stotine hiljada godina. Trenutno je glacijacija posvuda u fazi izumiranja. Na nekim planinama glečeri su nestali, u drugim i dalje postoje. Cirkualni tip glacijacije karakterističan je za polarni Ural, a dolinski tip je karakterističan za Kavkaz, Tien Shan, lance Aljaske, Ande, Himalaje i mnoge druge planinske zemlje. Led je jedan od agenata koji se aktivno transformiraju zemljine površine. Uništava ovu površinu, stvarajući eksaraciju, a u isto vrijeme akumulira detritni materijal. Shodno tome, razlikuju se eksarativni i akumulativni oblici reljefa. Značajno se razlikuju u planinskim i nizinskim područjima.

Tokom geološke istorije planete, koja broji više od 4 milijarde godina, Zemlja je iskusila nekoliko perioda glacijacije. Najstarija glacijacija Huron ima starost od 4,1 - 2,5 milijardi godina, Gneiss - 900 - 950 miliona godina. Nadalje, ledena doba su se ponavljala prilično redovno: Sturt - 810 - 710, Varang - 680 - 570, Ordovician - prije 410 - 450 miliona godina. Pretposljednje ledeno doba na Zemlji bilo je prije 340 - 240 miliona godina i zvalo se Gondvana. Sada je na Zemlji još jedno ledeno doba, nazvano kenozoik, koje je počelo prije 30 - 40 miliona godina pojavom antarktičkog ledenog pokrivača. Čovjek se pojavio i živi u ledenom dobu. U posljednjih nekoliko miliona godina glacijacija Zemlje ili raste, a zatim značajna područja u Evropi, Sjevernoj Americi i dijelom u Aziji zauzimaju ledeni pokrivači, ili se smanjuje na veličinu koja postoji danas. U posljednjih milion godina identificirano je 9 takvih ciklusa. Tipično, period rasta i postojanja ledenih pokrivača na sjevernoj hemisferi je oko 10 puta duži od perioda razaranja i povlačenja. Periodi povlačenja glečera nazivaju se interglacijali. Sada živimo u drugom interglacijalnom periodu koji se zove holocen.

Paleozojsko ledeno doba (460-230 Ma)

Kasni ordovicij-rani silur ledeno doba (460-420 Ma) uredi Glacijalne naslage ovog vremena uobičajene su u Africi, Južnoj Americi, istočnoj Sjevernoj Americi i Zapadnoj Evropi.Vrhunac glacijacije karakterizira formiranje opsežnog ledenog pokrivača na većem dijelu sjeverne (uključujući Arabiju) i zapadne Afrike, debljine saharskog ledenog pokrivača procjenjuje se na 3 km.

Kasno devonsko ledeno doba (370-355 Ma)

Ledene naslage kasnog devonskog ledenog doba pronađene su u Brazilu, slične morenske naslage u Africi (Niger). Glacijalna regija se protezala od modernog ušća Amazone do istočne obale Brazila.

Karbonsko-permsko ledeno doba (prije 350-230 miliona godina)

Kasno proterozojsko ledeno doba (900-630 Ma) U stratigrafiji kasnog proterozoika izdvaja se laponski glacijalni horizont (prije 670-630 miliona godina), koji se nalazi u Evropi, Aziji, Zapadna Afrika, Grenlandu i Australiji. Paleoklimatska rekonstrukcija kasnog proterozojskog ledenog doba općenito, a posebno laponskog perioda, otežana je nedostatkom podataka o zanosu, obliku i položaju kontinenata u ovom trenutku, međutim, uzimajući u obzir lokaciju morenskih naslaga Grenland, Škotska i Normandija, pretpostavlja se da su se evropski i afrički ledeni pokrivači ovog perioda povremeno spajali u jedan štit.