Льодовикові періоди історія землі причини заледенінь. Чому відбуваються заледеніння землі

Сліди древніх похолодань, залишені льодовиковими покривами, що широко розповсюджувалися, встановлені на всіх сучасних материках, на дні океанів, у відкладеннях різних геологічних епох.

Нагромадженням перших, найдавніших із знайдених досі льодовикових відкладень почалася протерозойська ера. У період з 2,5 до 1,95 млрд років до нашої ери відзначено Гуронську епоху заледеніння. Приблизно через мільярд років почалася нова, Гнейсеська, епоха заледеніння (950-900 млн. років тому), а ще через 100-150 тис. років - Стерська льодовикова епоха. Завершує докембрій Варангська епоха заледеніння (680-570 млн. років до н.е.).

Фанерозою починається з теплого кембрійського періоду, але через 110 млн. років від його початку відзначено Ордовікське заледеніння (460-410 млн. років до нашої ери), а близько 280 млн. років тому досягло кульмінації Гондванське зледеніння (340-240 млн. років до н.е.). ). Нова тепла епоха тривала приблизно до середини Кайнозойської ери, коли почалася сучасна нам Кайнозойська епоха заледеніння.

З урахуванням фаз розвитку та завершення льодовикові епохи займали за останні 2,5 млрд років близько половини часу еволюції Землі. Кліматичні умови в епохи заледенінь були мінливішими, ніж у теплі «безлідні» епохи. Льодовики відступали і наступали, але незмінно зберігалися на полюсах планети. У епохи заледенінь середня температура Землі була на 7-10 ° С нижчою, ніж у теплі епохи. Коли льодовики розросталися, різниця зростала до 15-20 °С. Наприклад, у найближчий до нас теплий період середня температура на Землі була близько 22 °С, а зараз – у Кайнозойську льодовичну епоху – лише 15 °С.

Кайнозойська ера - це ера поступового і послідовного зниження середньої температури на поверхні Землі, ера переходу від теплої до епохи заледеніння, що почалася близько 30 млн років тому. Кліматична система в кайнозої змінилася таким чином, що близько 3 млн. років тому загальне падіння температури змінилося майже періодичними її коливаннями, що пов'язується з періодичним розростанням покривного заледеніння.

У високих широтах похолодання було найсильнішим - кілька десятків градусів, - тоді як у екваторіальній зоні воно становило кілька градусів. Кліматична зональність, близька до сучасної, встановилася близько 2,5 млн років тому, хоча області суворого арктичного та антарктичного клімату в ту епоху були меншими, а межі помірного, субтропічного та тропічного клімату перебували у вищих широтах. Коливання клімату та зледеніння Землі полягали у чергуванні «теплих» міжльодовикових і «холодних» льодовикових епох.

У «теплі» епохи Гренландський та Антарктичний льодовикові щити мали розміри, близькі до сучасних – 1,7 та 13 млн кв. км відповідно. У холодні епохи льодовики, звичайно, збільшувалися, але основне збільшення заледеніння відбувалося за рахунок виникнення великих льодовикових покривів у Північній Америці та Євразії. Площа льодовиків досягала приблизно 30 млн км в Північній півкулі і 15 млн км в південній. Кліматичні умови міжльодовикових були подібними до сучасних і навіть теплішими.

Близько 5,5 тис. років тому «кліматичний оптимум» змінився на так зване «похолодання залізного віку», кульмінація якого відбулася близько 4 тис. років тому. Слідом за цим похолоданням почалося нове потепління, яке тривало й у першому тисячолітті нашої ери. Це потепління відоме як "малий кліматичний оптимум" або період "забутих географічних відкриттів".

Першими дослідниками нових земель були ченці-ірландці, які завдяки умовам мореплавання, що поліпшилися внаслідок потепління в північній Атлантиці, в середині першого тисячоліття відкрили Фарерські острови, Ісландії і, як припускають сучасні вчені, Америку. Слідом за ними це відкриття повторили вікінги Нормандії, які на початку нинішнього тисячоліття заселили Фарерські острови, Ісландії та Гренландії, а згодом дісталися й Америки. Вікінги запливали приблизно до широти 80-ї паралелі, причому льоди як перешкода плаванню в давніх сагах практично не згадуються. Крім того, якщо в сучасній Гренландії жителі займаються переважно видобутком риби та морського звіра, то в нормандських поселеннях було розвинене скотарство – розкопки показали, що тут розводили корів, овець та кіз. У Ісландії обробляють зернові, а зона вирощування винограду виходила до Балтійського моря, тобто. була на північ від сучасної на 4-5 географічних градусів.

У першій чверті нашого тисячоліття почалося нове похолодання, яке тривало до середини ХІХ ст. Вже у XVI ст. морська крига відрізала Гренландію від Ісландії і призвела до загибелі поселень, закладених вікінгами. Останні відомості про нормандських поселенців у Гренландії ставляться до 1500 р. Природні умови Ісландії XVI-XVII століттях стали надзвичайно суворими; Про це досить сказати, що з початку похолодання до 1800 населення країни через голод скоротилося вдвічі. На рівнинах Європи, в Скандинавії частими стали суворі зими, водойми, що раніше не замерзали, покривалися льодом, почастішали неврожаї, падіння худоби. Узбережжя Франції досягали окремі айсберги.

Потепління, що послідувало за «малим льодовиковим періодом», почалося вже наприкінці XIX ст., але як явище великого масштабу воно привернуло увагу кліматологів лише у 30-х роках. XX століття, коли було виявлено значне підвищення температури води у Баренцевому морі.

У 30-х роках. температура повітря в помірних і особливо у високих північних широтах була значно вищою, ніж наприкінці XIX ст. Так, зимові температури в західній Гренландії зросли на 5 °С, а на Шпіцбергені - навіть на 8-9 °С. Найбільше глобальне підвищення середньої температури біля поверхні Землі під час кульмінації потепління становило всього 0,6 °С, але навіть з такою невеликою зміною - у кілька разів меншою, ніж під час малого льодовикового періоду - була пов'язана помітна зміна кліматичної системи.

На потепління бурхливо реагували гірські льодовики, які відступали повсюдно, причому величина цього відступу обчислювалася сотнями метрів довжини. Зникали острови, що існували в Арктиці, складені льодом; лише у радянському секторі Арктики з 1924 по 1945 р.р. площа льодів у навігаційний період тим часом скоротилася майже 1 млн км², тобто. наполовину. Це дозволяло навіть звичайним судам запливати у високі широти та здійснювати наскрізні плавання Північним морським шляхом протягом однієї навігації. Зменшилася кількість льодів і в Гренландському морі, незважаючи на те, що винос льодів із Арктичного басейну посилився. Тривалість льодової блокади берегів Ісландії скоротилася з 20 тижнів наприкінці ХІХ ст. до двох тижнів у 1920-1939 pp. Усюди відбувався відступ північ кордонів багаторічної мерзлоти - до сотень кілометрів, збільшилася глибина протаювання мерзлих грунтів, а температура мерзлої товщі підвищилася на 1,5-2 °З.

Потепління було настільки інтенсивним і тривалим, що спричинило зміну меж екологічних ареалів. У Гренландії став гніздуватися сизоголовий дрізд, в Ісландії з'явилися ластівки та шпаки. Потепління океанічних вод, особливо помітне на півночі, призвело до зміни місць нересту та відгодівлі промислових риб: так, біля берегів Гренландії у промислових кількостях з'явилися тріска та оселедець, а в затоці Петра Великого – тихоокеанська сардина. Близько 1930 р. у водах Охотського моя з'явилася скумбрія, а в 1920-х роках. - Сайра. Відомо висловлювання російського зоолога, академіка Н.М. Книповича: «У якісь півтора десятки років і навіть ще більш короткий проміжок часу відбулася така зміна у розподілі представників морської фауни, яка зв'язується зазвичай із уявленням про довгі геологічні проміжки». Потепління торкнулося і Південної півкулі, але значно меншою мірою, а найбільш чітко воно виявилося в зимовий період у високих широтах Північної півкулі.

Наприкінці 1940-х років. знову з'явилися ознаки похолодання. Через деякий час стала помітною реакція льодовиків, які у багатьох частинах Землі перейшли у наступ чи сповільнили відступ. Після 1945 р. відбулося помітне збільшення площі розповсюдження арктичних льодів, які почали частіше з'являтися біля берегів Ісландії, а також між Норвегією та Ісландією. З початку 40-х і до кінця 60-х років. XX ст. площа льоду Арктичному басейні зросла на 10%.

Дніпровське заледеніння
було максимальним у середньому плейстоцені (250-170 або 110 тис. років тому). Воно складалося з двох чи трьох стадій.

Іноді останню стадію Дніпровського заледеніння виділяють у самостійне московське заледеніння (170-125 або 110 тис. років тому), а період, що їх розділяє, відносно теплого часу розглядають як одинцівське міжльодовик.

У максимальну стадію цього зледеніння значна частина Руської рівнини була зайнята льодовиковим покривом, який вузькою мовою по долині Дніпра проникав на південь до гирла р. 1999 року. Орелі. На більшій частині цієї території існувала багаторічна мерзлота, а середньорічна температура повітря була тоді не вищою за -5-6°С.
На південному сході Російської рівнини в середньому плейстоцені відбулося так зване ранньохазарське підвищення рівня Каспійського моря на 40-50 м, яке складалося з декількох фаз. Їх точне датування невідоме.

Микулінське міжльодовик
Слідом за дніпровським зледенінням було (125 або 110-70 тис. років тому). У цей час у центральних районах Російської рівнини зима була значно м'якшою, ніж зараз. Якщо нині середні температури січня близькі до -10°С, то микулинское межледниковье вони опускалися нижче -3°С.
Мікулінському часу відповідало так зване «пізньохазарське» підвищення рівня Каспійського моря. На півночі Російської рівнини відзначалося синхронне підвищення рівня Балтійського моря, яке з'єднувалося тоді з Ладозьким і Онезьким озерами і, можливо, Білим морем, і навіть Північного Льодовитого океану. Загальне коливання рівня світового океану між епохами заледеніння та танення льодів становило 130-150 м-коду.

Валдайське заледеніння
Після мікулінського міжльодовика настало, що складається з ранньовалдайського або тверського (70-55 тис. років тому) і пізньовалдайського або залишківського (24-12:-10 тис. років тому) заледенінь, розділених середньовалдайським періодом неодноразових (до 5) коливань температури, під час яких клімат був набагато холоднішим сучасного (55-24 тис. років тому).
На півдні Російської платформи ранньому валдаю відповідає значне «аттельське» зниження – на 100-120 метрів – рівня Каспійського моря. Слідом за ним було «ранньохвалинське» підвищення рівня моря приблизно на 200 м (на 80 м вище від початкової позначки). Відповідно до розрахунків А.П. Чепалиги (Chepalyga, т1984), надходження вологи в Каспійський басейн верхньохвалинського часу перевищувало її втрати приблизно на 12 куб. км на рік.
Після «ранньохвалинського» підвищення рівня моря було «єнотаївське» зниження рівня моря, а потім знову «пізньохвалинське» підвищення рівня моря приблизно на 30 м щодо його первісного становища. Максимум пізньохвалинської трансгресії припав, за даними Г.І. Важіль, на кінець пізнього плейстоцену (16 тис. років тому). Пізньохвалинський басейн характеризувався температурами водної товщі, дещо нижчими від сучасних.
Нове зниження рівня моря відбувалося досить швидко. Воно досягло максимуму (50 м) на самому початку голоцену (0,01-0 млн років тому), близько 10 тисяч років тому, і змінилося останнім - «новокаспійським» підвищенням рівня моря приблизно на 70 м близько 8 тисяч років тому.
Приблизно такі ж коливання поверхні води відбувалися в Балтійському морі та на Північному Льодовитому океані. Загальне коливання рівня світового океану між епохами заледеніння та танення льодів становило тоді 80-100 м-коду.

Згідно з результатами радіоізотопного аналізу більш ніж 500 різних геологічних та біологічних зразків, взятих на півдні Чилі, середні широти на заході Південної півкулі зазнавали потепління та похолодання в той же час, що й середні широти на заході Північної півкулі.

Розділ Світ у плейстоціні. Великі заледеніння та вихід з Гіпербореї" / Одинадцять зледенінь четвертинногоперіоду та ядерні війни

© А.В. Колтипін, 2010

Державний освітній заклад вищої професійної освіти Московської області

Міжнародний університет природи, суспільства та людини «Дубна»

Факультет природничих та інженерних наук

Кафедра екології та наук про Землю

КУРСОВА РОБОТА

З дисципліни

Геологія

Науковий керівник:

к. м.-м.н., доцент Анісімова О.В.

Дубна, 2011

Вступ

1. Льодовична епоха

1.1 Льодовикові епохи історія Землі

1.2 Протерозойська льодовикова ера

1.3 Палеозойська льодовикова ера

1.4 Кайнозойська льодовикова ера

1.5 Третинний період

1.6 Четвертинний період

2. Остання льодовикова епоха

2.2 Флора та фауна

2.3 Річки та озера

2.4 Західносибірське озеро

2.5Світовий океан

2.6 Великий льодовик

3. Четвертинні заледеніння на європейській частині Росії

4. Причини льодовикових епох

Висновок

Список літератури

Вступ

Ціль:

Вивчити основні льодовикові епохи історія Землі та його роль формуванні сучасного ландшафту.

Актуальність:

Актуальність і значимість цієї теми залежить від того, що льодовикові епохи негаразд добре вивчені повного підтвердження існування на Землі.

Завдання:

- Провести літературний огляд;

- Встановити основні льодовикові епохи;

– отримання докладних даних про останні четвертинні зледеніння;

Встановити основні причини заледенінь історія Землі.

В даний час отримано ще мало даних, які підтверджують поширення на нашій планеті в давні епохи товщ мерзлих порід. Доказом служать переважно виявлення древніх материкових заледенінь по моренным їх відкладенням і встановлення явищ механічного відриву порід ложа льодовика, перенесення та обробки уламкового матеріалу та відкладення його після танення льоду. Ущільнені та зціментовані стародавні морени, щільність яких близька до порід типу пісковиків, названі тілітами. Виявлення таких утворень різного віку в різних районах земної кулі однозначно вказує на неодноразове виникнення, існування та зникнення льодовикових покривів, а отже, і мерзлих товщ. Розвиток льодовикових покривів і мерзлих товщ може бути асинхронно, тобто. максимальний розвиток за площею заледенінь і кріолітозони може не збігатися по фазі. Однак у будь-якому разі при цьому наявність великих льодовикових покривів свідчить про існування та розвиток мерзлих товщ, які за площею повинні займати значно більші території, ніж самі льодовикові покриви.

За Н.М. Чумакову, і навіть В.Б. Харланду та М.Дж. Хембрі, інтервали часу, протягом яких формувалися льодовикові відкладення, називаються льодовиковими ерами (тривалістю перші сотні мільйонів років), льодовиковими періодами (мільйони – перші десятки мільйонів років), льодовиковими епохами (перші мільйони років). В історії Землі можна виділити наступні льодовикові ери: ранньопротерозойську, пізньопротерозойську, палеозойську та кайнозойську.

1. Льодовична епоха

Чи існують льодовикові епохи? Звісно так. Докази цього неповні, але цілком визначені, і з цих свідчень поширюються великі площі. Докази існування пермської льодовикової епохи присутні на кількох континентах, і крім того, на континентах виявлено сліди льодовиків, що належать до інших епох палеозойської ери аж до початку ранньокембрійського часу. Навіть у набагато більш древніх породах, що утворилися до початку фанерозою, ми знаходимо сліди, залишені льодовиками, та льодовикові відкладення. Вік деяких із цих слідів становить понад два мільярди років, тобто, можливо, становить половину віку Землі як планети.

Льодовична епоха заледенінь (гляціалів) - відрізок часу геологічної історії Землі, що характеризується сильним похолоданням клімату та розвитком великих материкових льодів не тільки в полярних, а й у помірних широтах.

особливості:

В·Для неї характерні тривале, безперервне і сильне похолодання клімату, розростання покривних льодовиків в полярних і помірних широтах.

·Льодовикові епохи супроводжуються зниженням рівня Світового океану на 100 м і більше, за рахунок того, що вода накопичується у вигляді льодовикових покривів на суші.

·Під час льодовикових епох розширюються області, зайняті багаторічномерзлими породами, зрушуються у бік екватора ґрунтові та рослинні зони.

Встановлено, що за останні 800 тис. років було вісім льодовикових епох, кожна з яких тривала від 70 до 90 тис. років.

Рис.1 Льодовична епоха

1.1 Льодовикові епохи історія Землі

Періоди похолодання клімату, що супроводжуються формуванням континентальних льодовикових покривів, є подіями, що повторюються в історії Землі. Інтервали холодного клімату, протягом яких утворюються великі материкові льодовикові покриви та відкладення тривалістю сотні мільйонів років, називаються льодовиковими ерами; в льодовикових ерах виділяються льодовикові періоди тривалістю в десятки мільйонів років, які, у свою чергу, складаються з льодовикових епох - зледеніння (гляціалів), що чергуються з міжльодовиками (інтергляціал).

Геологічні дослідження довели, що Землі існував періодичний процес зміни клімату, охоплював час від пізнього протерозою до нашого часу.

Це відносно тривалі льодовикові епохи, що тривали протягом майже половинної історії Землі. В історії Землі виділяються такі льодовикові епохи:

Ранньопротерозойська - 2,5-2 млрд. років тому

Пізньопротерозойська – 900-630 млн. років тому

Палеозойська – 460-230 млн. років тому

Кайнозойська - 30 млн. років тому - нині

Розглянемо докладніше кожну їх.

1.2 Протерозойська льодовикова ера

Протерозою – від грец. слова протерос – первинний, зое – життя. Протерозойська епоха – геологічний період історії Землі, куди входять історію утворення гірських порід різного походження від 2,6 до 1,6 млрд. років. Період в історії Землі, який характеризувався розвитком найпростіших форм життя одноклітинних живих організмів від прокаріотів до еукаріотів, які пізніше в результаті так званого вибуху едіакарського еволюціонували в багатоклітинні організми.

Ранньопротерозойська льодовикова ера

Це найдавніше, зафіксоване в геологічній історії, заледеніння виявилося в кінці протерозою на кордоні з вендом і згідно з гіпотезою Snowball Earth льодовик покривав більшу частину континентів на екваторіальних широтах. Насправді це було не одне, а низка заледенінь та міжльодовикових періодів. Оскільки вважається, що поширенню зледеніння ніщо не може перешкоджати через зростання альбедо (віддзеркалення сонячного випромінювання від білої поверхні льодовиків), то, як вважають, причиною подальшого потепління може бути, наприклад, збільшення в атмосфері кількості парникових газів за рахунок підвищення вулканічної активності , що супроводжується, як відомо викидами величезної кількості газів.

Пізньопротерозойська льодовикова ера

Виділено під назвою лапландського заледеніння на рівні вендських льодовикових відкладень 670-630 млн років тому. Ці відкладення виявлено в Європі, Азії, Західній Африці, Гренландії та Австралії. Палеокліматична реконструкція льодовикових утворень цього часу передбачає, що Європейський та Африканський льодові континенти на той час являли собою єдиний льодовиковий щит.

Рис.2 Венд. Улитау під час льодовикового періоду Сноубол

1.3 Палеозойська льодовикова ера

Палеозою – від слова палеос – давній, зое – життя. Палеозойська ера. Геологічний час історії Землі що охоплює 320-325 млн. років. З віком льодовикових відкладень 460 – 230 млн. років включає пізньоордовицький – ранньосилурійський (460-420 млн. років), пізньодевонський (370-355 млн. років) та кам'яновугільно-пермський льодовиковий періоди (275 – 230млн. років). Міжльодовик цих періодів характеризується теплим кліматом, який сприяв бурхливому розвитку рослинності. У місцях їх поширення пізніше сформувалися великі та унікальні вугільні басейни та горизонти нафтових та газових родовищ.

·Пізньоордовицький - ранньосилурійський льодовиковий період.

Льодовикові відкладення цього часу, званого цукровими (за назвою сучасної Сахари). Були поширені на території сучасної Африки, Південної Америки, східної частини Північної Америки та Західної Європи. Цей період характеризується утворенням льодовикового щита на більшій частині північної, північно-західної та західної Африки, включаючи Аравійський півострів. Палеокліматичні реконструкції припускають, що товщина цукрового льодового щита досягала не менше 3 км і за площею схожа на сучасний льодовик Антарктиди.

·Пізньодевонський льодовиковий період

Льодовикові відкладення цього періоду виявлено на території сучасної Бразилії. Льодовикова область простягалася від сучасного гирла нар. Амазонки до східного узбережжя Бразилії, захоплюючи район Нігеру в Африці. В Африці в Північному Нігері залягають тіліти (льодовикові відкладення), які можна порівняти з бразильськими. Загалом льодовикові області простягалися від кордону Перу з Бразилією до північного Нігеру, діаметр району понад 5000 км. Південний полюс у пізньому девоні, з реконструкції П. Мореля та Еге. Ірвінга, перебував у центрі Гондвани у Центральній Африці. Льодовикові басейни розташовані на околиці приокеанічної палеоконтиненту в основному у високих широтах (не північніше 65-ї паралелі). Судячи з тодішнього високоширотного континентального становища Африки, можна припустити можливий повсюдний розвиток мерзлих порід цьому континенті і, крім того, північному заході Південної Америки.

В· Кам'яновугільно-пермський льодовиковий період

Своє поширення набув на території сучасної Європи, Азії. Протягом карбону відбувалося поступове похолодання клімату, що досягло кульмінації близько 300 млн років тому. Цьому сприяло зосередження більшої частини континентів у південній півкулі та утворення суперконтиненту Гондвана, формування великих гірських ланцюгів та зміна океанічних течій. У карбоні – пермі на більшій частині Гондвани існували льодовикові та перигляційні умови.

Центр континентального льодовикового покриву Центральної Африки розташовувався біля Замбезі, звідки крига текла радіально в кілька африканських басейнів і поширювалася на Мадагаскар, Південну Африку і частково в Південну Америку. За радіусу льодовикового покриву приблизно 1750 км, за розрахунками, товщина льоду могла бути до 4 – 4,5 км. У південній півкулі в кінці карбону-ранньої пермі відбулося загальне піднесення Гондвани і покривне заледеніння поширилося на більшу частину цього суперконтиненту. Кам'яно-вугільно-пермський льодовиковий період тривав принаймні 100 млн. років, проте не було єдиної великої льодовикової шапки. Пік льодовикового періоду, коли льодовикові покриви поширювалися далеко північ (до 30° – 35°ю.ш.), тривав близько 40 млн. років (між 310 – 270 млн. років тому вони). За розрахунками, області зледеніння Гондвани займали площу щонайменше 35 млн. км 2 (можливо, і 50 млн. км 2), що у 2 – 3 рази перевищує площу сучасної Антарктиди. Льодовикові покриви досягали 30 ° - 35 ° пд.ш. Основним центром заледеніння був район Охотського моря, який, мабуть, знаходився біля Північного полюса.

Рис.3 Палеозойська льодовикова ера

1.4 Кайнозойська льодовикова ера

Кайнозойська льодовикова ера (30 млн. років тому - нині) - льодовикова ера, що недавно почалася.

Нині - голоцен, що розпочався ≈ 10000 років тому, характеризується як відносно теплий проміжок після плейстоценового льодовикового періоду, що часто кваліфікується як міжльодовик. Льодовикові щити існують у високих широтах північної (Гренландія) та південної (Антарктида) півкуль; при цьому в північній півкулі покривне заледеніння Гренландії простягається на південь до 60° північної широти (тобто до широти Санкт-Петербурга), фрагментів морського льодового покриву - до 46-43° північної широти (тобто до широти Криму) , а вічної мерзлоти до 52-47 ° північної широти. У південній півкулі континентальна частина Антарктиди покрита льодовиковим щитом потужністю 2500-2800 м (до 4800 м у деяких районах Східної Антарктиди), при цьому льодовики шельфу становлять ≈10 % від площі континенту, що піднімається над рівнем моря. У кайнозойської льодовикової ері найбільш сильним є плейстоценовий льодовиковий період: зниження температури призвело до заледеніння Північного Льодовитого океану і північних областей Атлантики і Тихого океану, при цьому межа зледеніння проходила на 1500-1700 км на південь від сучасної.

Геологи поділяють кайнозою на два періоди: третинний (65 - 2 млн. років тому) та четвертинний (2 млн. років тому - наш час), які у свою чергу розбиваються на епохи. З них перший набагато триваліший за другий, зате другий - четвертинний - має ряд унікальних рис; цей час льодовикових періодів та остаточного формування сучасного лику Землі.

Рис. 4 Кайнозойська льодовикова ера. Льодовиковий період. Кліматична крива протягом останніх 65 млн. років.

34 млн. років тому - зародження Антарктичного льодовикового покриву

25 млн. років тому - його скорочення

13 млн. років тому - його повторне розростання

Близько 3 млн. років тому - початок плейстоценового льодовикового періоду, багаторазова поява та зникнення льодовикових покривів у північних областях Землі

1.5 Третинний період

Третій період складається з епох:

В· Палеоцен

В· Олігоцен

В· Пліоцен

Палеоценова епоха (від 65 до 55 млн років тому)

Географія та клімат: Палеоцен ознаменував собою початок кайнозойської ери. Тоді материки все ще перебували в русі, оскільки "великий південний материк" Гондвана продовжував розколюватися на частини. Південна Америка виявилася тепер повністю відрізаною від решти світу і перетворилася на свого роду плавучий "ковчег" з унікальною фауною ранніх ссавців. Африка, Індія та Австралія ще далі відсунулися один від одного. Протягом усього палеоцену Австралія розташовувалась поблизу Антарктиди. Рівень моря знизився, й у багатьох районах земної кулі з'явилися нові ділянки суш.

Тваринний світ: На суші починалося століття ссавців. З'явилися гризуни та комахоїдні. Були серед них і великі тварини, як хижі, і травоїдні. У морях на зміну морським рептиліям прийшли нові види хижих кісткових риб та акул. Виникли нові різновиди двостулкових молюсків та форамініфер.

Рослинний світ: Продовжували поширюватися все нові види квіткових рослин і комах, що запилювали їх.

Еоценовая епоха (від 55 до 38 млн. років тому)

Географія та клімат: В еоцені основні масиви суші почали потроху приймати становище, близьке до того, яке вони займають у наші дні. Значна частина суші була як і розділена свого роду гігантські острови, оскільки величезні материки продовжували віддалятися друг від друга. Південна Америка втратила зв'язок із Антарктидою, а Індія перемістилася ближче до Азії. На початку еоцену Антарктида та Австралія все ще розташовувалися поряд, але надалі почали розходитися. Північна Америка та Європа також розділилися, при цьому виникли нові гірські ланцюги. Море затопило частину суші. Клімат повсюдно був теплим чи помірним. Більшість покривала буйна тропічна рослинність, а великі райони поросли густими заболоченими лісами.

Тваринний світ: На суші з'явилися кажани, лемури, довгоп'яті; предки нинішніх слонів, коней, корів, свиней, тапірів, носорогів та оленів; інші великі травоїдні. Інші ссавці, типу китів та сирен, повернулися у водне середовище. Збільшилася кількість видів прісноводних кісткових риб. Еволюціонували й інші групи тварин, у тому числі мурахи та бджоли, шпаки та пінгвіни, гігантські нелітаючі птахи, кроти, верблюди, кролики та полівки, кішки, собаки та ведмеді.

Рослинний світ: У багатьох частинах світу виростали ліси з пишною рослинністю, у помірних широтах росли пальми.

Олігоценова епоха (від 38 до 25 млн років тому)

Географія і клімат: В олігоценову епоху Індія перетнула екватор, а Австралія нарешті відокремилася від Антарктиди. Клімат на Землі став прохолоднішим, над Південним полюсом сформувався величезний льодовиковий покрив. Для утворення такої великої кількості льоду знадобилися не менш значні обсяги морської води. Це призвело до зниження рівня моря по всій планеті та розширення території, зайнятої сушею. Повсюдне похолодання викликало зникнення буйних тропічних лісів еоцену у багатьох районах земної кулі. Їхнє місце зайняли ліси, які віддавали перевагу більш помірному (прохолодному) клімату, а також неосяжні степи, що розкинулися на всіх материках.

Тваринний світ: З поширенням степів почався бурхливий розквіт травоїдних ссавців. Серед них виникли нові види кроликів, зайців, гігантських лінивців, носорогів та інших копитних. З'явилися перші жуйні.

Рослинний світ: Тропічні ліси зменшилися в розмірах і почали поступатися місцем помірного лісу лісам, з'явилися і великі степи. Швидко розповсюджувалися нові трави, розвивалися нові види травоїдних тварин.

Міоценова епоха (від 25 до 5 млн років тому)

Географія та клімат: Протягом міоцену материки все ще знаходилися "на марші", і при їх зіткненнях сталася низка грандіозних катаклізмів. Африка "врізалася" до Європи та Азії, внаслідок чого виникли Альпи. При зіткненні Індії та Азії вгору злетіли Гімалайські гори. У цей час сформувалися Скелясті гори та Анди, оскільки інші гігантські плити продовжували зміщуватися і наповзати друг на друга.

Однак Австрія та Південна Америка, як і раніше, залишалися ізольованими від решти світу, і на кожному з цих материків продовжувала розвиватися власна унікальна фауна та флора. Льодовиковий покрив у південній півкулі поширився на всю Антарктиду, що призвело до подальшого охолодження клімату.

Тваринний світ: Ссавці мігрували з материка на материк по сухопутних мостах, що утворилися, що різко прискорило еволюційні процеси. Слони з Африки перебралися до Євразії, а кішки, жирафи, свині та буйволи рухалися у зворотному напрямку. З'явилися шаблезубі кішки та мавпи, у тому числі людиноподібні. У відрізаній від зовнішнього світу Австралії продовжували розвиватися однопрохідні та сумчасті.

Рослинний світ: Внутрішньоматерикові області ставали все холоднішими і посушливішими, і в них все більше поширювалися степи.

Пліоценова епоха (від 5 до 2 млн років тому)

Географія та клімат: Космічний мандрівник, глянувши зверху на Землю на початку пліоцену, виявив би материки майже на тих самих місцях, що й у наші дні. Погляду галактичного візитера відкрилися б гігантські крижані шапки у північній півкулі та величезний льодовиковий покрив Антарктиди. Через цю масу льоду клімат Землі став ще прохолодніше, і поверхні материків і океанів нашої планети значно похолодало. Більшість лісів, що збереглися в міоцені, зникла, поступившись місцем неосяжним степам, що розкинулися по всьому світу.

Тваринний світ: Травоїдні копитні ссавці продовжували бурхливо розмножуватися та еволюціонувати. Ближче до кінця періоду сухопутний міст зв'язав Південну та Північну Америку, що призвело до грандіозного "обміну" тварин між двома материками. Вважають, що міжвидова конкуренція, що загострилася, викликала вимирання багатьох древніх тварин. В Австралію проникли щури, а в Африці з'явилися перші людиноподібні істоти.

Рослинний світ: У міру охолодження клімату на зміну лісам прийшли степи.

Рис.5 Різноманітні ссавці розвинулися протягом третинного періоду

1.6 Четвертинний період

Складається з епох:

В· Плейстоцен

В· Голоцен

Плейстоценова епоха (від 2 до 0,01 млн. років тому)

Географія і клімат: На початку плейстоцену більшість материків займало те саме положення, що й у наші дні, причому деяким з них для цього потрібно було перетнути половину земної кулі. Вузький сухопутний "міст" пов'язував між собою Північну та Південну Америку. Австралія розташовувалась на протилежному від Британії боці Землі. На північну півкулю наповзали гігантські льодовикові покриви. Це була епоха великого заледеніння з чергуванням періодів похолодання та потепління та коливаннями рівня моря. Ця льодовикова епоха триває й донині.

Тваринний світ: Деякі тварини зуміли адаптуватися до холодів, що посилилися, обзавівшись густою вовною: наприклад, шерстисті мамонти і носороги. З хижаків найбільш поширені шаблезубі кішки та печерні леви. Це був вік гігантських сумчастих в Австралії і величезних птахів, що не літають, типу моа або епіорнісів, що жили в багатьох районах південної півкулі. З'явилися перші люди, і багато великих ссавців почали зникати з Землі.

Рослинний світ: З полюсів поступово наповзали льоди, і хвойні ліси поступалися місцем тундрі. Далі від краю льодовиків уже листяні ліси змінювалися хвойними. У тепліших областях земної кулі розкинулися великі степи.

Голоценова епоха (від 0,01 млн. років до наших днів)

Географія та клімат: Голоцен розпочався 10000 років тому. Протягом усього голоцену материки займали практично ті ж місця, що й у наші дні, клімат також був схожий на сучасний, кожні кілька тисячоліть стаючи то теплішими, то холоднішими. Сьогодні ми переживаємо один із періодів потепління. У міру зменшення льодовикових покривів рівень моря повільно зростав. Початок часу людської раси.

Тваринний світ: На початку періоду багато видів тварин вимерли, в основному через загальне потепління клімату, але, можливо, далося взнаки і посилене полювання людини на них. Пізніше вони могли стати жертвою конкуренції з боку нових видів тварин, завезених людьми з інших місць. Людська цивілізація стала більш розвиненою та поширилася по всьому світу.

Рослинний світ: З появою землеробства селяни знищували все більше дикорослих рослин, щоб очистити площі під посіви та пасовища. Крім того, рослини, завезені людьми у нові для них місцевості, іноді витісняли корінну рослинність.

Рис. 6 Хоботні, найбільші наземні звірі четвертинного періоду

льодовиковий ера третинний четвертинний

2. Остання льодовикова епоха

Остання льодовикова епоха (останнє заледеніння) - остання з льодовикових епох у рамках плейстоценового або четвертинного льодовикового періоду. Вона почалася близько 110 тис. років тому і закінчилася близько 9700-9600 до н. е. Для Сибіру її прийнято називати ”зирянською”, в Альпах – ”вюрмською”, у Північній Америці – “вісконсінською”. Під час цієї епохи неодноразово відбувалося розростання та скорочення льодовикових покривів. Останній льодовиковий максимум, коли загальний обсяг льоду в льодовиках був найбільшим, відноситься до часу близько 26-20 тисяч років тому окремих льодовикових покривів.

У цей час полярні льодовики північної півкулі виросли до величезних розмірів, з'єднавшись у величезний льодовий щит. Довгі льодові мови відходили від нього на південь по руслах великих річок. Усі високі гори також були скуті льодовими панцирями. Похолодання та утворення льодовиків спричинили інші глобальні зміни в природі. Річки, що течуть у північні моря виявилися запруженими крижаними стінами, вони розлилися в гігантські озера і повернули назад, намагаючись знайти стік на півдні. Зрушили на південь теплолюбні рослини, поступаючись місцем холодовитривалішим сусідам. У цей час остаточно сформувався мамонтовий фауністичний комплекс, що складається переважно з великих, добре захищених від холоду тварин.

2.1 Клімат

Однак протягом останнього зледеніння клімат на планеті не був постійним. Періодично наступали потепління клімату, льодовик танув краєм, відступав північ, скорочувалися площі високогірних льодів, зміщувалися на південь кліматичні зони. Таких незначних змін у кліматі було декілька. Вчені вважають, що в Євразії найхолодніший і найсуворіший період був близько 20 тисяч років тому.

Рис. 7 Льодовик Періто-Морено в Патагонії, Аргентина. в останню льодовикову епоху

Рис. 8 На діаграмі показані кліматичні зміни в Сибіру та в деяких інших районах північної півкулі за останні 50 тисяч років

2.2 Флора та фауна

Похолодання на планеті та утворення гігантських льодовикових систем на півночі викликало глобальні зміни у рослинному та тваринному світі Північної півкулі. Кордони всіх природних зон почали зрушуватися на південь. На території Сибіру були такі природні зони.

Уздовж льодовиків на десятки кілометрів завширшки простяглася зона холодних тундрів та тундростепів. Вона була розташована приблизно в тих районах, де зараз ліс та тайга.

На півдні тундростеп поступово переходила до лісостепу та лісу. Лісові ділянки були дуже невеликі, і були далеко не скрізь. Найчастіше ліси розташовувалися на південних берегах приледникових озер і в річкових долинах та на відрогах гір.

Ще південніше розташовувалися сухі степи, що на заході Сибіру поступово переходять у гірські системи Саяно-Алтаю, що на сході межують з напівпустель Монголії. У деяких районах тундростепи та степи не поділялися смугою лісу, а поступово змінювали одне одного.

Рис.9. Тундростеп, епоха останнього заледеніння

У нових кліматичних умовах льодовик змінився і тваринний світ. Протягом останніх етапів четвертинного періоду у Північній півкулі відбувалося формування нових видів фауни. Особливо виразним проявом цих змін стала поява так званого мамонтового фауністичного комплексу, що складався з охолоджених видів тварин.

2.3 Річки та озера

Гігантські льодовикові поля утворили природну греблю і закривали стік річок, що течуть у Північні моря. Сучасні сибірські річки: Об, Іртиш, Єнісей, Олена, Колима та багато інших розливались уздовж льодовиків, утворюючи гігантські озера, які об'єднувалися в прильодовикові системи стоку талих вод.

Сибір у льодовичну епоху. Для ясності позначені сучасні річки та міста. Більшість цієї системи з'єднувалася річками і води витікали з неї південний захід через систему Новоевксинского басейну, колишнього колись дома Чорного моря. Далі через Босфор та Дарданелли вода потрапляла у Середземне море. Загальна площа водозбірного басейну становила 22 млн. кв. км. Вона обслуговувала територію від Монголії до Середземномор'я.

Рис.10 Сибір у льодовичну епоху

У Північній Америці теж існувала така система прильодовикових озер. Уздовж Лаврентіївського льодовикового щита тягнулися гігантське озеро Агассіса, озера Мак-Коннелл і Альгонкські, що зникли нині.

2.4 Західносибірське озеро

Деякі вчені вважають, що одним із найбільших прилідникових озер в Євразії було Мансійське, або як його ще називають Західносибірське озеро. Воно займало майже всю територію Західносибірської рівнини до передгір'їв Кузнецького Алатау та Алтаю. Ті місця, де зараз розташовані найбільші міста Тюмень, Томськ та Новосибірськ, в останню льодовичну епоху покривала вода. Коли льодовик став танути - 16-14 тис. років тому води Мансійського озера стали поступово стікати в Північний Льодовитий океан, а на місці його утворилися сучасні річкові системи, а в низовині Таежного Приобья утворилася найбільша в Євразії система Васюганських Боліт.

Приблизно так виглядало Західно-Сибірське озеро.

2.5 Світовий океан

Льодовикові покриви планети утворюються з допомогою вод світового океану. Відповідно, чим ширші і вищі льодовики, тим менше води залишається в океані. Льодовики вбирають у собі воду, рівень океану знижується, оголюючи великі ділянки суші. Так, 50 000 років тому через зростання льодовиків рівень океану знизився на 50 м, а 20 000 років тому - на 110-130 м. У цей період багато сучасних островів складали з материком єдине ціле. Так, невіддільними від материкової частини були Британські, Японські, Новосибірські острови. На місці протоки Берінга існувала широка смуга суші, названа Берінгією.

Рис.12 Діаграма зміни рівня океану в останню льодовичну епоху

2.6 Великий льодовик

Під час останнього заледеніння в приполярній частині Північної півкулі планети займав величезний Арктичний льодовиковий покрив. Він утворився внаслідок злиття Північноамериканського та Євразійського крижаних покривів у єдину систему.

Арктичний льодовиковий покрив складався з гігантських крижаних щитів, що мають форму плосковипуклих куполів, які утворювали в деяких місцях товщі льоду заввишки 2-3 кілометри. Загальна площа крижаного покриву – понад 40 млн. кв. км.

Найбільші елементи Арктичного Льодовикового покриву:

1. Лаврентіївський щит із центром над південно-західною частиною Гудзонової затоки;

2. Карський щит з центром над Карським морем поширювався всю північ Російської рівнини, Західної та Середньої Сибіру;

3. Гренландський щит;

4. Східносибірський щит, що закриває Сибірські моря, узбережжя Східного Сибіру та частину Чукотки;

5. Ісландський щит

Рис. 13 Арктичний льодовиковий покрив

Навіть у суворий льодовиковий період клімат постійно змінювався. Льодовики поступово наступали на південь, знову відступали. Максимальної потужності льодовиковий покрив досяг близько 20 000 років тому.

3. Четвертинні заледеніння на європейській частині Росії

Четвертичне заледеніння - заледеніння в четвертинному періоді, викликане зниженням температури, що розпочалося ще наприкінці неогенового періоду. У горах Європи, Азії, Америки почали збільшуватися льодовики, що стікали на рівнини, на Скандинавському півострові утворилася крижана шапка, що поступово розширювалася, наступали криги відтісняли тварин і рослини, що жили там на південь.

Товщина крижаного покриву досягала 2 – 3 кілометрів. Близько 30% території сучасної Росії на півночі було зайнято покривним заледенінням, яке то дещо скорочувалося, то знову просувалося на південь. Міжльодовикові періоди з теплим, м'яким кліматом змінювалися похолоданнями, коли льодовики знову наступали.

На території сучасної Росії було 4 заледеніння - окське, дніпровське, московське та валдайське. Найбільшим із них було дніпровське, коли гігантська льодовикова мова спускалася Дніпром до широти Дніпропетровська, а Доном - до гирла Ведмедиці.

Розглянемо Московське заледеніння

Московське заледеніння - льодовикова епоха, що відноситься до антропогенового (четвертичного) періоду (середній плейстоцен, близько 125-170 тисяч років тому), останнє з великих заледенінь Російської (Східно-Європейської) рівнини.

Йому передував одинцовський час (170-125 тисяч років тому) - відносно теплий період, що відокремлює московське зледеніння від максимального, дніпровського зледеніння (230-100 тисяч років тому), також у середньому плейстоцені.

Як самостійну льодовичну епоху московське заледеніння виділили порівняно недавно. Деякі дослідники, як і раніше, трактують московське заледеніння як одну зі стадій дніпровського заледеніння, або що це була одна зі стадій більшого і тривалого попереднього заледеніння. Однак кордон льодовика, що розвивається в московську епоху, проводиться з більшою обґрунтованістю.

Московське, заледеніння захопило тільки північну частину Московської області. Кордон льодовика проходив річкою Клязьмі. Саме під час танення Московського льодовика практично повністю були розмиті морені товщі дніпровського заледеніння. Обводнення прильодовикової зони, в яку безпосередньо входила територія Шатурського району, в період танення Московського льодовика було таке велике, що низини заповнилися великими озерами або перетворилися на потужні долини стоку талих льодовикових вод. Вони осідали суспензії, утворюючи андронові рівнини з піщаними і супіщаними відкладеннями, найбільш поширеними межах району нині.

Рис.14 Положення кінцевих льодовикових морен різного віку не більше центральної частини Російської рівнини. Морена ранньовалдайського() та пізньовалдайського() заледенінь.

4. Причини льодовикових епох

Причини льодовикових епох пов'язані з більш широкими проблемами глобальних кліматичних змін, що мали місце впродовж історії Землі. Іноді відбувалися значні зміни геологічних та біологічних обстановок. Слід пам'ятати, що початок всіх великих заледенінь визначається двома важливими чинниками.

По-перше, протягом тисячоліть у річному ході опадів мають домінувати рясні тривалі снігопади.

По-друге, в районах з таким режимом опадів температури мають бути настільки низькими, щоб літнє сніготанення зводилося до мінімуму, а фірнові поля збільшувалися рік у рік доти, доки не формуватимуться льодовики. Рясна акумуляція снігу повинна превалювати в балансі льодовиків протягом усієї епохи заледеніння, оскільки якщо абляція перевищить акумуляцію, заледеніння піде на спад. Очевидно, для кожної льодовикової епохи необхідно з'ясувати причини її початку та закінчення.

Гіпотези

1. Гіпотеза міграції полюсів. Багато вчених вважали, що вісь обертання Землі іноді змінює своє становище, що призводить до відповідного усунення кліматичних зон.

2. Гіпотеза діоксиду вуглецю. Діоксид вуглецю CO2, що міститься в атмосфері, діє подібно до теплої ковдри, що утримує випромінюване Землею тепло біля її поверхні, і будь-яке істотне скорочення вмісту СО2 у повітрі призведе до зниження температури на Землі. В результаті температура суші знизиться, і почнеться льодовикова доба.

3. Гіпотеза діастрофізму (рухів земної кори). У історії Землі неодноразово відбувалися значні підняття суші. У цілому нині температура повітря над сушею зменшується приблизно 1,8. З підйомом на кожні 90 м. Насправді гори піднялися на багато сотень метрів, що виявилося достатнім для формування там долинних льодовиків. Крім того, зростання гір змінює циркуляцію вологонесучих повітряних мас. Підняття ділянок дна океанів у свою чергу може змінити циркуляцію океанічних вод і викликати кліматичні зміни. Невідомо, чи могли б тільки тектонічні рухи виявитися причиною заледеніння, принаймні вони могли вельми сприяти його розвитку.

4. Гіпотеза вулканічного пилу. Вулканічні виверження супроводжуються викидом у повітря великої кількості пилу. Очевидно, що вулканічна активність, широко поширена на Землі протягом тисячоліть, могла б значно знизити температури повітря і спричинити початок заледеніння.

5. Гіпотеза дрейфу материків. Згідно з цією гіпотезою, всі сучасні материки та найбільші острови колись входили до складу єдиного материка Пангея, що омивається Світовим океаном. Згуртування материків у такий єдиний масив суші міг би пояснити розвиток пізньопалеозойського заледеніння Південної Америки, Африки, Індії та Австралії. Території, охоплені цим зледенінням, ймовірно, знаходилися набагато північніше або південніше їхнього сучасного становища. Материки почали розділятися в крейдяний час, а сучасного становища досягли приблизно 10 тис. років тому.

6. Гіпотеза Юінга – Донна. Одна зі спроб пояснити причини виникнення плейстоценової льодовикової епохи належить М. Юінгу та У. Донну - геофізикам, які зробили значний внесок у вивчення рельєфу дна океанів. Вони вважають, що в доплейстоценовий час Тихий океан займав північні полярні регіони і тому там було набагато тепліше, ніж тепер. Арктичні області суші розташовувалися тоді у північній частині Тихого океану. Потім у результаті дрейфу материків Північна Америка, Сибір та Північний Льодовитий океан зайняли своє сучасне становище. Завдяки Гольфстріму, що заходив з Атлантики, води Північного Льодовитого океану на той час були теплими та інтенсивно випаровувалися, що сприяло рясним снігопадам у Північній Америці, Європі та Сибіру. Таким чином у цих районах почалося плейстоценове заледеніння. Воно припинилося через те, що в результаті розростання льодовиків рівень Світового океану знизився приблизно на 90 м, і Гольфстрім зрештою не зміг долати високі підводні хребти, що розділяють басейни Північного Льодовитого та Атлантичного океанів. Позбавлений припливу теплих атлантичних вод, Північний Льодовитий океан замерз, і вичерпався джерело вологи, що живить льодовики.

7. Гіпотеза циркуляції океанічних вод. В океанах існує безліч течій, як теплих, так і холодних, які істотно впливають на клімат материків. Гольфстрім - одна з чудових теплих течій, що омиває північне узбережжя Південної Америки, проходить через Карибське море і Мексиканську затоку і перетинає Північну Атлантику, надаючи опалювальний ефект на Західну Європу. Теплі течії є також у південній частині Тихого океану та Індійському океані. Найбільш потужні холодні течії прямують з Північного Льодовитого океану в Тиху через Берінгову протоку і в Атлантичний океан - через протоки вздовж східного та західного берегів Гренландії. Одна з них - Лабрадорська течія - охолоджує узбережжя Нової Англії і приносить туди тумани. Холодні води надходять також у південні океани з Антарктики у вигляді особливо потужних течій, що рухаються на північ майже до екватора вздовж західних берегів Чилі та Перу. Сильна підповерхнева протитечі Гольфстріму забирає свої холодні води на південь у Північну Атлантику.

8. Гіпотеза змін сонячної радіації. В результаті тривалого вивчення сонячних плям, що є сильними викидами плазми в атмосфері Сонця, виявлено, що існують досить значні річні і триваліші цикли зміни сонячної радіації. Піки сонячної активності спостерігаються приблизно кожні 11, 33 і 99 років, коли Сонце випромінює більше тепла, що призводить до більш потужної циркуляції земної атмосфери, що супроводжується більшою хмарністю та ряснішими опадами. Через високу хмарність, що блокує сонячні промені, поверхня суші отримує тепла менше, ніж зазвичай.

Висновок

У ході виконання курсової роботи було вивчено льодовикові епохи, до складу яких входять льодовикові періоди. Встановлено льодовикові епохи, які з точністю розібрані. Отримано докладні дані про останню льодовикову епоху. Виявлено останні четвертинні епохи. А також вивчено основні причини льодовикових епох.

Список літератури

1. Доценко С.Б. Про заледеніння Землі наприкінці палеозою // Життя Землі. Геодинаміка та мінеральні ресурси. М: Вид-во МДУ, 1988.

2. Срібний Л.Р. Стародавнє заледеніння та життя / Срібний Леонід Рувимович; Відп.ред. Г.А. Авсюк. - М: Наука, 1980. - 128с.: іл. - (Людина та навколишнє середовище). - Бібліогр.

3. Таємниці льодовикових епох: Пров. з англ. / За ред. Г.А. Авсюка; Післясл. Г.А. Авсюка та М.Г. Гросвальда.-М.: Прогрес, 1988.-264 с.

4. http://ua.wikipedia.org/wiki/Льодовикова_епоха (Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії)

5. http://www.ecology.dubna.ru/dubna/pru/geology.html(Стаття Геолого-геоморфологічні особливості. Н.В. Короновський)

6. http://ua.wikipedia.org/wiki/Льодовиковий_період (Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії)

7. http://www.fio.vrn.ru/2004/7/kaynozoyskaya.htm (Кайнозойська ера)

Існує кілька гіпотез про причини виникнення зледеніння. Чинники, покладені основою цих гіпотез, можна поділити на астрономічні і геологічні. До астрономічних факторів, що викликають похолодання на землі, належать:

1. Зміна нахилу земної осі
2. Відхилення Землі від її орбіти у бік віддалення від Сонця
3. Нерівномірне теплове випромінювання Сонця.

До геологічних чинників відносять процеси гіркоподібну, вулканічну діяльність, переміщення материків.
Кожна з гіпотез має недоліки. Так гіпотеза, що пов'язує заледеніння з епохами гороутворення, не пояснює відсутність заледеніння в мезозої, хоча в цю епоху гороосвітні процеси були досить активні.
Активізація вулканічної діяльності, на думку одних учених, призводить до потепління клімату землі, на думку інших до похолодання. Згідно з гіпотезою переміщення материків величезні ділянки суші протягом історії розвитку земної кори періодично переходили з області теплого клімату в області холодного клімату, і навпаки.

За час геологічної історії планети, що налічує понад 4 млрд. років, Земля зазнала кількох періодів заледеніння. Найдавніше Гуронське заледеніння має вік 4,1 – 2,5 млрд. років, Гнейсеське – 900 – 950 млн. років. Далі льодовикові періоди повторювалися досить регулярно: Стертське – 810 – 710, Варангське – 680 – 570, Ордовікське – 410 – 450 млн. років тому. Передостанній льодовиковий період Землі був 340 - 240 млн. років тому й називався Гондванським. Нині Землі черговий льодовиковий період, званий Кайнозойським, який почався 30 - 40 млн. років тому з появи антарктичного льодовикового покриву. Людина з'явилася і живе у льодовиковому періоді. В останні кілька мільйонів років зледеніння Землі то розростається, і тоді значні території в Європі, Північній Америці та частково в Азії виявляються зайняті покривними льодовиками, то скорочується до тих розмірів, які існують сьогодні. Для останнього мільйона років виявлено 9 таких циклів. Зазвичай період розростання та існування льодовикових покривів у Північній півкулі приблизно в 10 разів триваліший, ніж період руйнування та відступу. Періоди відступу льодовиків називають міжльодовиком. Зараз ми живемо в період чергового міжльодовика, яке називається голоцен.

Центральна проблема кріології Землі - виявлення та вивчення загальних закономірностей зледеніння нашої планети. Кріосфера Землі зазнає як безперервних сезонно-періодичних коливань, так і багатовікових змін.

В даний час Земля пройшла льодовикову епоху і знаходиться в міжльодовиковому періоді. Але що буде далі? Який прогноз процесу зледеніння Землі? Чи не може найближчим часом розпочатися новий наступ льодовиків?

Відповіді на ці питання хвилюють не лише вчених. Зледеніння Землі – гігантський планетарний процес, який небайдужий для всього людства. Щоб знайти відповідь на ці питання, потрібно проникнути в таємниці зледеніння, розкрити закономірності розвитку льодовикових епох, встановити основні причини їх виникнення.
Вирішенню цих проблем було присвячено праці багатьох видатних учених. Але складність питань така велика, що, на думку відомого кліматолога М. Шварцбаха, проникнути в таємницю заледеніння практично неможливо.

Існує безліч теорій та гіпотез, які намагаються розкрити цю таємницю. Не вдаючись у подробиці всіх теорій та гіпотез, можна поєднати їх у три основні групи.
Планетарні - де головною причиною настання льодовикових періодів вважаються суттєві зміни, що відбуваються на планеті: зміщення полюсів, рух материків, процеси гороутворення, які супроводжуються зміною циркуляції повітряних та океанічних течій та виникненням льодовиків, забруднення атмосфери продуктами вулканічної діяльності, зміна концентрації вуглекислоти .

До планетарних гіпотез примикають і астрономічні гіпотези, що пояснюють зледеніння планети зміною орбіти Землі, зміною кута нахилу осі її обертання, відстані від Сонця та інших.

Сонячні - гіпотези та теорії, що пояснюють виникнення епох зледеніння ритмічністю енергетичних процесів, що відбуваються у надрах Сонця. Внаслідок цих процесів відбуваються періодичні зміни у кількості сонячної енергії, що надходить на Землю. Тривалість цих періодів становить кілька сотень мільйонів років, що узгоджується з періодичністю льодовикових епох.

У першому наближенні пояснюється і ритмічність процесів наступу та відступу льодовиків усередині кожної льодовикової епохи.

Космічні гіпотези та теорії. Відповідно до них, існують космічні чинники, які дозволяють пояснити циклічність зміни клімату та настання льодовикових епох на Землі. До таких причин можуть бути віднесені потоки променистої енергії або потоки частинок, що викликають зміну енергетичних процесів як усередині Сонця, так і всередині Землі, хмари космічного пилу, що частково поглинають енергію Сонця, а також невідомі нам чинники. Представляє, наприклад, великий інтерес гіпотеза можливості взаємодії потоку нейтрино з речовиною земних надр. Заслуговує на пильну увагу збіг періоду чергування льодовикових епох (близько 250 млн. років) з періодом звернення Сонячної системи навколо центру Галактики (220-230 млн. років). Ще більш разюча близькість (враховуючи невисоку точність визначення таких величин) цього періоду з періодичністю (близько 300 млн. років) хвиль згущення матерії в рукавах нашої Галактики, які виникають в результаті викиду гігантських, що обертаються з величезною швидкістю мас речовини з центру Галактики. До речі, остання хвиля цього ударного обурення, що минула 60 млн. років тому, напрочуд збігається з геологічним часом зникнення гігантських плазунів рептилій наприкінці крейдяного періоду мезозойської ери.

Здається, що зрозуміти та вивчити динаміку клімату та виникнення льодовикових епох можливо лише на основі синтезу космічних, сонячних та планетарних факторів.
Декілька слів, про прогноз термічної долі Землі, а точніше, про ймовірнісний перебіг теплових процесів в астрофізичних масштабах часу.
До проблеми прогнозування природного перебігу зледеніння нашої планети тісно примикає проблема штучної зміни клімату планети. Перед вченими, які займаються кріологією, стоїть завдання - встановити поріг зростання виробництва енергії на Землі, за яким можуть настати вельми небажані для людства зміни фізико-географічної оболонки (затоплення суші при таненні антарктичних та інших льодовиків, надмірне підвищення температури повітря та розмерзання мерзлих товщ Землі) .

Від чого залежить зниження середньої температури Землі?

Висловлювалися припущення, що причина полягає у зміні кількості тепла від Сонця. Вище йшлося про 11-річну періодичність сонячного випромінювання. Можливо, існують і більш тривалі періоди. В цьому випадку похолодання може бути пов'язане з мінімумом сонячного випромінювання. Підвищено або зниження температури Землі відбувається і за постійному кількості енергії, що надходить від Сонця, і навіть визначається складом атмосфери.
У 1909 р. С. Арреніус вперше наголосив на величезній ролі вуглекислого газу як регулятора температури приповерхневих шарів повітря. Вуглекислота вільно пропускає сонячні промені до земної поверхні, але поглинає більшу частину теплового випромінювання Землі. Вона є колосальним екраном, що перешкоджає охолодженню нашої планети. Наразі вміст в атмосфері вуглекислого газу не перевищує 0,03%. Якщо ця цифра зменшиться вдвічі, то середні річні температури в помірних поясах знизяться на 4-5°, що може призвести до початку льодовикового періоду.

Вивчення сучасної та давньої вулканічної діяльності дозволило вулканологу І.В. Мелекесцеву пов'язати похолодання і зледеніння, що викликає його, зі збільшенням інтенсивності вулканізму. Відомо, що вулканізм помітно впливає земну атмосферу, змінюючи її газовий склад, температуру, і навіть забруднюючи її дрібнороздробленим матеріалом вулканічного попелу. Величезні маси попелу, що вимірюються мільярдами тонн, викидаються вулканами у верхні шари атмосфери, а потім розносяться струменевими течіями по всій земній кулі. Через кілька діб після виверження 1956 р. вулкана Безіменного його попіл було виявлено у верхніх шарах тропосфери над Лондоном. Попеловий матеріал, викинутий під час виверження у 1963 р. вулкана Агунг на острові Балі (Індонезія), було знайдено на висоті близько 20 км над Північною Америкою та Австралією. Забруднення атмосфери вулканічним попелом спричиняє значне зменшення її прозорості і, отже, ослаблення сонячної радіації на 10-20% проти норми. Крім того, частинки попелу є ядрами конденсації, сприяючи великому розвитку хмарності. Підвищення хмарності, у свою чергу, помітно зменшує кількість сонячної радіації. За розрахунками Брукса, збільшення хмарності з 50 (характерно для теперішнього часу) до 60% призвело б до зниження середньорічної температури на земній кулі на 2°С.

Близько двох мільйонів років тому, наприкінці неогену, знову почали підніматися континенти і по всій Землі ожили вулкани. Гігантська кількість вулканічного попелу і частинок ґрунту була викинута в атмосферу і забруднила її верхні шари настільки, що промені Сонця просто не могли пробитися до поверхні планети. Клімат став набагато холоднішим, утворилися величезні льодовики, які під дією власної тяжкості почали просуватися з гірських хребтів, плоскогір'їв та височин на рівнини.

Один за одним, мов хвилі, на Європу та Північну Америку накочувалися періоди заледенінь. Адже ще зовсім недавно (у геологічному сенсі) клімат Європи був теплим, майже тропічним, і її тваринне населення складали бегемоти, крокодили, гепарди, антилопи – приблизно такі самі, яких ми бачимо зараз в Африці. Чотири періоди заледенінь - гюнцький, міндельський, рисський та вюрмський - вигнали або знищили теплолюбних тварин і рослини, і природа Європи стала переважно такою, якою ми її бачимо зараз.

Під натиском льодовиків гинули ліси та луки, руйнувалися скелі, зникали річки та озера. Шалені завірюхи завивали над крижаними полями, а разом зі снігом на поверхню льодовика випадав атмосферний бруд і він поступово почав очищатися.

Коли ж льодовик ненадовго відступав, на місці лісів залишалися тундри з їхньою вічною мерзлотою.

Найбільшим періодом заледеніння було риське - воно відбулося близько 250 тисяч років тому. Товщина льодовикового панцира, який скував половину Європи та дві третини Північної Америки, досягала трьох кілометрів. Під льодом зникли Алтай, Памір та Гімалаї.

На південь від кордону льодовиків тепер лежали холодні степи, вкриті мізерною трав'янистою рослинністю та гайками карликових беріз. Ще на південь починалася непрохідна тайга.

Поступово льодовик танув, відступав північ. Однак біля узбережжя Балтійського моря він зупинився. Виникла рівновага - атмосфера, насичена вологою, пропускала рівно стільки сонячних променів, щоб льодовик не ріс і не розтанув остаточно.

Великі заледеніння невпізнанно змінили рельєф Землі, її клімат, тваринний та рослинний світ. Наслідки їх ми можемо бачити досі - адже останнє, вюрмське заледеніння почалося лише 70 тисяч років тому, а крижані гори зникли з північного узбережжя Балтійського моря 10-11 тисяч років тому.

Теплолюбні тварини в пошуках їжі відступали все на південь і на південь, а їх місце займали такі, які краще переносили холод.

Льодовики наступали не лише з арктичних областей, а й з гірських масивів – Альп, Карпат, Піренеїв. Деколи товщина льоду досягала трьох кілометрів. Мов гігантський бульдозер льодовик згладжував нерівності рельєфу. Після його відступу залишалася болотиста рівнина, вкрита мізерною рослинністю.

Так, ймовірно, виглядали полярні області нашої планети в неогені та в епоху Великого заледеніння. Площа постійного снігового покриву зросла в десятки разів, а там, куди дісталися льодовики, десять місяців на рік стояли холоди, як в Антарктиді.