A Föld történetében hosszú idők folyik, amikor az egész bolygó meleg volt - az Egyenlítőtől a pólusokig. De voltak olyan idők is, hogy hideg volt, hogy a gleccserek elérték azokat a régiókat, amelyeket jelenleg mérsékelt éghajlati övezetként osztályoznak. Valószínűleg ezeknek az időszakoknak a változása ciklikus volt. Meleg időben viszonylag kevés jég lehet, és csak a sarki területeken vagy a hegy tetején található. A jégkorszak fontos jellemzője, hogy megváltoztatják a Föld felületének természetét: minden jégtelenítés befolyásolja a Föld megjelenését. Ezek a változások önmagukban kicsik és jelentéktelenek lehetnek, de tartósak.
A jégkorszak története
Nem tudjuk pontosan, hány jégkorszak volt a Föld története során. Legalább öt, esetleg hét jégkorszakról tudunk, kezdve elsősorban a Precambriannal: 700 millió évvel ezelőtt, 450 millió évvel ezelőtt (Ordovici időszak), 300 millió évvel ezelőtt - a permi-szénrétegű jégkorszak, az egyik legnagyobb jégkorszak. érintve a déli kontinenseket. A déli kontinensek az úgynevezett Gondwana-ra utalnak, egy ősi szuperkontinensen, amely magában foglalta Antarktist, Ausztráliát, Dél-Amerikát, Indiát és Afrikát.
A legfrissebb jegesedés arra az időszakra vonatkozik, amelyben élünk. A cenozoikus korszak negyedéves periódusa körülbelül 2,5 millió évvel ezelőtt kezdődött, amikor az északi féltekén a gleccserek elérték a tengert. Ennek a jegesedésnek az első jelei 50 millió évvel ezelőtt Antarktiszon nyúlnak vissza.
Az egyes jégkorszakok struktúrája időszakos: vannak viszonylag rövid meleg korok, és vannak hosszabb jegesedési időszakok. Természetesen a hideg varázslatok nem pusztán a jegesedés következményei. A hevesedés a hideg időszakok legszembetűnőbb következménye. Vannak azonban elég hosszú intervallumok, amelyek a gleccserek hiánya ellenére nagyon hidegek. Manapság ilyen régiók lehetnek Alaszka vagy Szibéria, ahol télen nagyon hideg van, de nincs jegesedés, mivel nincs elég csapadék, amely elegendő vizet biztosíthat a gleccserek kialakulásához.
A jégkorszak felfedezése
Promóciós videó:
Tudtuk, hogy a XIX. Század közepe óta vannak jégkorszak a Földön. A jelenség felfedezéséhez kapcsolódó számos név közül általában a 19. század közepén élt svájci geológus Louis Agassiz-et nevezik. Tanulmányozta az Alpok gleccsereit és rájött, hogy ezek valaha sokkal szélesebbek voltak, mint manapság. Nem csak észrevette ezt. Különösen Jean de Charpentier, egy másik svájci is felhívta a figyelmet erre a tényre.
Nem meglepő, hogy ezeket a felfedezéseket elsősorban Svájcban tették, mivel az Alpokban még mindig vannak gleccserek, bár meglehetősen gyorsan megolvadnak. Könnyű belátni, hogy ha a gleccserek sokkal nagyobbak voltak, nézzük csak a svájci tájat, vályúkat (jégvölgyek) és így tovább. Agassiz volt az, aki ezt az elméletet először 1840-ben terjesztette elő, az Étude sur les glaciers könyvben publikálva, majd 1844-ben ezt a gondolatot kifejlesztette a Système glaciare könyvben. A kezdeti szkepticizmus ellenére az emberek idővel felfogták, hogy ez valóban igaz.
A geológiai térképészet megjelenésével, különösen Észak-Európában, világossá vált, hogy a gleccserek hatalmasak voltak. Abban az időben széles körű vita folyt arról, hogy ez az információ hogyan kapcsolódik az árvízhez, mert ellentmondás volt a geológiai bizonyítékok és a bibliai tanítások között. A jég lerakódásokat eredetileg deluviálisnak nevezték, mivel az árvíz bizonyítékának tekintették őket. Csak később vált ismertté, hogy ez a magyarázat nem felel meg: ezek a lerakódások a hideg éghajlat és a hatalmas jegesedés bizonyítékait jelentették. A huszadik század elejére világossá vált, hogy sok gleccser létezik, és nem egy, és ettől a pillanattól kezdve a tudomány e területe fejlődik.
Jégkorszak kutatása
A jégkorszak geológiai bizonyítéka ismert. A gleccserek fő bizonyítéka a gleccserek által létrehozott jellegzetes lerakódásokból származik. A geológiai szakaszban őrzik meg speciális lerakódások (üledékek) vastag, rendezett rétegei - diamicton - formájában. Ezek egyszerűen csak jégkrém felhalmozódások, de nemcsak a gleccserek lerakódásait tartalmazzák, hanem az olvadékvíz eltolódását is, amelyet a patakok, a jégtavak vagy a tengerbe mozgó gleccserek képeznek.
A jégtavaknak számos formája létezik. Fő különbség az, hogy jég által bezárt víztest. Például, ha van egy gleccser, amely egy folyóvölgybe emelkedik, akkor úgy blokkolja a völgyet, mint egy palackban lévő parafa. Természetesen, amikor a jég elzárja a völgyet, a folyó továbbra is folyni fog, és a vízszint addig emelkedik, amíg el nem túllépi az éleket. Így egy jégtó képződik jéggel való közvetlen érintkezés révén. Vannak bizonyos üledékek, amelyek megtalálhatók az ilyen tavakban, amelyeket azonosíthatunk.
A gleccserek olvadása miatt, a szezonális hőmérsékleti változásoktól függően, a jég évente megolvad. Ez a jég alól a tóba eső kisebb üledékek éves növekedéséhez vezet. Ha aztán a tóba nézünk, akkor ott rétegződést (ritmikus réteges üledékek) látunk, amelyeket svéd varve néven is ismert, ami éves felhalmozódást jelent. Így valóban láthatjuk az éves rétegződést a jeges tavakban. Még megszámolhatjuk ezeket a bárókat és megtudhatjuk, mennyi ideig létezik ez a tó. Általában ezen anyag segítségével rengeteg információt szerezhetünk.
Antarktiszon hatalmas jégpolcok láthatók, amelyek földről tengerre ereszkednek le. És természetesen a jég úszó, tehát a vízen marad. Úszóként kavicsokat és kisebb betéteket hordoz magával. A víz hőhatása miatt a jég megolvad és eldobja ezt az anyagot. Ez az óceánba vezető sziklák úgynevezett raftingjának folyamatához vezet. Amikor ennek az időszaknak a fosszilis lerakódásait látjuk, megtudhatjuk, hol volt a gleccser, milyen messzire húzódott és így tovább.
A gleccserek okai
A kutatók úgy vélik, hogy a jégkorszakok azért fordulnak elő, mert a Föld éghajlata függ a felületnek a Nap egyenetlen melegítésétől. Tehát például az egyenlítői régiók, ahol a Nap szinte függőlegesen felette fekszik, a legmelegebb zónák, és a sarki régiók, ahol a felülettel szemben nagy szög van, a leghidegebbek. Ez azt jelenti, hogy a Föld felszínének különböző részeinek melegítése közötti különbség az óceán-légköri gépet vezérli, amely folyamatosan próbál hőt átvinni az egyenlítői régiókból a pólusokba.
Ha a Föld egy normál golyó lenne, ez az átadás nagyon hatékony lenne, és az Egyenlítő és a pólusok közötti kontraszt nagyon kicsi. A múltban ez volt a helyzet. De mivel vannak kontinensek, ők akadályozzák ezt a forgalmat, és áramlásainak szerkezete nagyon összetetté válik. Az egyszerű áramerőket visszafogják és megváltoztatják - nagyrészt a hegyek miatt, amelyek a mai forgalom szokásaihoz vezetnek, amelyek szabályozzák a kereskedelmi szeleket és az óceánáramokat. Például az egyik elmélet arról, hogy miért kezdődött el a jégkorszak 2,5 millió évvel ezelőtt, összekapcsolja ezt a jelenséget a Himalája hegységének emelkedésével. A Himalája továbbra is nagyon gyorsan növekszik, és kiderül, hogy ezeknek a hegyeknek a fennmaradása a Föld nagyon meleg részén olyan dolgokat irányít, mint a monszun rendszer. A negyedik jégkorszak kezdetét a panama Isthmus bezárásával is összekapcsolják,amely összeköti Amerika északi és déli részét, amely megakadályozta a hőátadást az Egyenlítői Csendes-óceánról az Atlanti-óceánra.
Ha a kontinensek elhelyezkedése egymáshoz viszonyítva és az Egyenlítőhöz viszonyítva lehetővé tenné a cirkuláció hatékony működését, akkor a pólusokon meleg lenne, és a föld felszínén viszonylag meleg körülmények fennmaradnának. A Föld által bejutott hőmennyiség állandó és csak kissé változik. Mivel azonban kontinenseink komoly akadályokat jelentenek az északi és a déli körüli forgalomban, megfogalmaztuk az éghajlati övezeteket. Ez azt jelenti, hogy a pólusok viszonylag hidegek és az egyenlítői régiók melegek. Amikor minden úgy működik, ahogy jelenleg van, a Föld megváltozik a kapott hő mennyiségének változása miatt.
Ezek a variációk szinte teljesen állandóak. Ennek oka az, hogy az idő múlásával a Föld tengelye megváltozik, ugyanúgy, mint a Föld pályája. Az ilyen összetett éghajlati övezet szerint az orbitális változások hozzájárulhatnak az éghajlat hosszú távú változásához, ami éghajlati ingadozásokhoz vezethet. Emiatt nincs folyamatos jegesedés, hanem a jegesedési periódusok, amelyeket meleg időszakok szakítanak meg. Ez a pálya változásainak hatására történik. A legújabb orbitális változásokat három különálló eseménynek tekintik: az egyik 20 000 év hosszú, a második 40 000 év hosszú és a harmadik 100 000 éves.
Ez eltéréseket eredményezett a jégkorszak ciklikus éghajlati változásainak mintázatában. A jegesedés valószínűleg ebben a 100 000 éves ciklikus időszakban származott. Az utolsó jégkorszak közötti korszak, amely ugyanolyan meleg volt, mint a jelenlegi, kb. 125 ezer évig tartott, majd eljött a hosszú jégkorszak, amely körülbelül 100 ezer évet vett igénybe. Most egy másik interlacial korban élünk. Ez az időszak nem örökké tart, tehát a jövőben a következő jégkorszak vár ránk.
Miért ér véget a jégkorszak?
Az orbitális változások megváltoztatják az éghajlatot, és kiderül, hogy a jégkorszakokra a hideg periódusok váltakozása jellemző, amely akár 100 ezer évig is tarthat, és a meleg időszakok váltakozása. Hívjuk őket jeges (glaciális) és interglaciális (interglaciális) koroknak. A jégközi korszakot általában körülbelül ugyanolyan körülmények jellemzik, mint amelyeket ma megfigyelünk: magas tengerszint, korlátozott jegesedési területek stb. Természetesen, és most vannak gleccserek Antarktiszon, Grönlandon és más hasonló helyeken. De általában az éghajlati viszonyok viszonylag melegek. Ez a fajok közötti lényeg: magas tengerszint, meleg hőmérsékleti viszonyok és általában meglehetősen egyenletes éghajlat.
A jégkorszak alatt azonban az éves átlagos hőmérséklet jelentősen megváltozik, a vegetatív zónák kénytelenek északra vagy délre mozogni, a féltekétől függően. Az olyan régiók, mint Moszkva vagy Cambridge, lakatlanná válnak, legalább télen. Noha nyáron élhetnek az évszakok közötti erős kontraszt miatt. De mi történik valójában: A hideg övezetek jelentősen bővülnek, az átlagos éves hőmérséklet csökken, és az általános éghajlati viszonyok nagyon hidegesek. Míg a legnagyobb jégkorong események időben viszonylag korlátozottak (talán 10 000 év körül), a teljes hosszú hidegvarázs 100 000 vagy annál több évig tarthat. Így néz ki a jég-interglaciális ciklikusság.
Az egyes időszakok hossza miatt nehéz megmondani, mikor lépünk ki a jelenlegi korszakból. Ennek oka a lemeztektonika, a földrészek földfelszínen való elhelyezkedése. Jelenleg az északi és a déli pólus el van különítve: Antarktisz a déli póluson, a Jeges tenger pedig északon található. Emiatt problémát jelent a hőkeringés. Amíg a kontinensek elhelyezkedése meg nem változik, ez a jégkorszak folytatódni fog. A hosszú távú tektonikus változásokkal feltételezhető, hogy a jövőben további 50 millió évbe telik, amíg olyan jelentős változások bekövetkeznek, amelyek lehetővé teszik a Föld számára, hogy kilépjen a jégkorszakból.
Geológiai következmények
Ez megszabadítja a kontinentális talapzat hatalmas területeit, amelyeket most elárasztottak. Ez azt jelentené például, hogy egy nap séta lehet Nagy-Britanniától Franciaországig, Új-Guineától Délkelet-Ázsiáig. Az egyik legkritikusabb hely a Bering-szoros, amely összeköti Alaszkát Kelet-Szibériával. Meglehetősen sekély, körülbelül 40 méter, tehát ha a tengerszint száz méterre csökken, akkor ez a terület szárazföldré válik. Ez azért is fontos, mert a növények és állatok képesek lesznek vándorolni ezeken a helyeken, és eljuthatnak olyan régiókba, ahol ma nem juthatnak el. Így Észak-Amerika gyarmatosítása az úgynevezett Beringia-tól függ.
Állatok és a jégkorszak
Fontos emlékezni arra, hogy mi is mi vagyunk a jégkorszak „termékei”: fejlődtünk annak során, így túlélhetjük. Ez azonban nem az egyének kérdése, hanem az egész lakosság kérdése. A mai probléma az, hogy túl sokan vagyunk, és tevékenységünk jelentősen megváltoztatta a természeti feltételeket. Természetes körülmények között számos olyan állat és növény, amelyeket ma látunk, hosszú történelemmel rendelkezik, és tökéletesen túléli a jégkorszakot, bár vannak olyanok, amelyek kissé fejlődnek. Vándorolnak, alkalmazkodnak. Vannak olyan területek, ahol az állatok és növények túlélték a jégkorszakot. Ezek az úgynevezett refugia jelenlegi eloszlásától északra vagy délre helyezkedtek el.
De az emberi tevékenység eredményeként néhány faj elpusztult vagy kihalt. Ez minden kontinensen történt, Afrika esetleges kivételével. Számos nagy gerinces állatot, nevezetesen az emlősöket és az ausztráliai állati embereket pusztították el az emberek. Ezt vagy közvetlenül tevékenységeink, például a vadászat, vagy közvetve - élőhelyük megsemmisítése okozta. Az északi szélességi fokon élő állatok a múltban a Földközi-tengeren éltek. Annyira elpusztítottuk ezt a régiót, hogy ezeknek az állatoknak és növényeknek nagyon nehéz lesz újra kolonizálni.
A globális felmelegedés következményei
Normál geológiai körülmények között hamarosan visszatérünk a jégkorszakba. De a globális felmelegedés miatt, amely az emberi tevékenység következménye, elhalasztjuk azt. Nem tudjuk teljes mértékben megakadályozni, mivel a múltban okai továbbra is fennállnak. Az emberi tevékenység, a természet által előre nem látható elem, befolyásolja a légköri felmelegedést, ami már késleltetést okozhatott a következő jegesedésben.
Manapság az éghajlatváltozás nagyon sürgős és izgalmas kérdés. Ha a grönlandi jéglemez megolvad, a tenger szintje hat méterrel emelkedik. A múltban, a korábbi, körülbelül 125 ezer évvel ezelőtti interlaciális korszak alatt a grönlandi jéglemez nagymértékben megolvadt, és a tenger szintje 4-6 méterrel magasabb lett, mint ma. Ez természetesen nem a világ vége, de ez sem ideiglenes komplikáció. Végül a Föld már korábban is felépült a katasztrófákból, képes lesz túlélni ezt.
A bolygó hosszú távú kilátása nem rossz, de az emberek számára ez más kérdés. Minél több kutatást végezünk, annál jobban megértjük, hogyan változik a Föld és hová vezet, annál jobban megértjük a bolygót, amelyen élünk. Ez azért fontos, mert az emberek végre elkezdenek gondolkodni a tengerszint megváltozásáról, a globális felmelegedésről és mindezeknek a mezőgazdaságra és az emberekre gyakorolt hatásáról. Ennek nagy része kapcsolódik a jégkorszak tanulmányozásához. E kutatás révén megtanuljuk a gleccserek mechanizmusait, és ezeket az ismereteket proaktívan használhatjuk annak érdekében, hogy enyhítsük ezeket a változásokat, amelyeket mi magunk okozunk. Ez a jégkorszak kutatásának egyik fő eredménye és célja.
A jégkorszak fő következménye természetesen a hatalmas jéglapok. Honnan származik a víz? Természetesen az óceánoktól. És mi történik a jégkorszak alatt? A gleccserek a szárazföldi csapadék eredményeként alakulnak ki. Mivel a víz nem tér vissza az óceánhoz, a tengerszint csökken. A legsúlyosabb gleccserek idején a tengerszint több mint száz méterrel eshet le.