В истории Земли существовали длительные периоды, когда вся планета была теплой - от экватора до полюсов. Но были и настолько холодные времена, что оледенения достигали тех регионов, которые в настоящее время относятся к умеренным зонам. Скорее всего, смена этих периодов была цикличной. В теплые времена льда могло быть относительно мало, и находился он только в полярных регионах или на вершинах гор. Важная черта ледниковых периодов заключается в том, что они меняют характер земной поверхности: каждое оледенение влияет на внешний вид Земли. Сами по себе эти изменения могут быть маленькими и незначительными, но они носят постоянный характер.
История ледниковых периодов
Мы не знаем точно, сколько ледниковых периодов было на протяжении истории Земли. Нам известно как минимум о пяти, возможно, семи ледниковых периодах, начиная с докембрийского, в частности: 700 миллионов лет назад, 450 миллионов лет назад (ордовикский период), 300 миллионов лет назад - пермо-карбоновое оледенение, один из крупнейших ледниковых периодов, затронувший южные континенты. Под южными континентами подразумевается так называемая Гондвана - древний суперконтинент, включавший в себя Антарктиду, Австралию, Южную Америку, Индию и Африку.
Самое недавнее оледенение относится к периоду, в котором мы живем. Четвертичный период кайнозойской эры начался около 2,5 миллионов лет назад, когда ледники Северного полушария достигли моря. Но первые признаки этого оледенения датируются 50 миллионами лет назад в Антарктике.
Структура каждого ледникового периода периодична: есть относительно короткие теплые эпохи, а есть более длинные периоды обледенения. Естественно, холодные периоды не являются следствием одного лишь оледенения. Оледенение - это наиболее наглядное следствие холодных периодов. Однако существуют достаточно длительные интервалы, которые являются очень холодными, несмотря на отсутствие оледенений. Сегодня примерами таких регионов являются Аляска или Сибирь, где бывает очень холодно зимой, но оледенений нет, так как недостаточно осадков, способных обеспечить достаточное количество воды для образования ледников.
Открытие ледниковых периодов
О том, что на Земле бывают ледниковые периоды, нам известно с середины XIX века. Среди множества имен, связанных с открытием этого феномена, первым обычно называют имя Луи Агассиса, швейцарского геолога, жившего в середине XIX века. Он изучал ледники Альп и осознал, что когда-то они были гораздо более обширными, чем сегодня. Это заметил не только он. В частности, Жан де Шарпантье, еще один швейцарец, также отметил этот факт.
Неудивительно, что эти открытия были сделаны в основном в Швейцарии, так как в Альпах до сих пор существуют ледники, хоть они и достаточно быстро тают. Легко заметить, что когда-то ледники были значительно больше - достаточно посмотреть на швейцарский ландшафт, троги (ледниковые долины) и так далее. Однако именно Агассис первым выдвинул эту теорию в 1840 году, опубликовав ее в книге «Étude sur les glaciers», а позже, в 1844-м, он развил эту идею в книге «Système glaciare». Несмотря на первоначальный скептицизм, со временем люди стали понимать, что это действительно правда.
С появлением геологического картирования, особенно в Северной Европе, стало понятно, что раньше ледники имели огромный масштаб. Тогда шли обширные дискуссии на тему того, как эта информация соотносится с Всемирным потопом, потому что возник конфликт между геологическими доказательствами и библейскими учениями. Изначально ледниковые отложения называли делювиальными, потому что их считали доказательством Всемирного потопа. Только потом стало известно, что такое объяснение не подходит: эти отложения были доказательством холодного климата и обширных оледенений. К началу ХХ века стало понятно, что оледенений было множество, а не одно, и с того момента начала развиваться эта область науки.
Исследования ледниковых периодов
Известны геологические подтверждения ледниковых периодов. Основные доказательства оледенений происходят из характерных отложений, сформированных ледниками. Они сохраняются в геологическом срезе в форме толстых упорядоченных слоев особых наносов (седиментов) - диамиктона. Это просто ледниковые накопления, но они включают в себя не только отложения ледника, но и наносы талой воды, сформированные ее потоками, ледниковыми озерами или ледниками, двигающимися в море.
Существует несколько форм ледниковых озер. Их основное отличие заключается в том, что они представляют собой водное тело, огражденное льдом. Например, если у нас есть ледник, который поднимается в долину реки, то он блокирует долину, как пробка в бутылке. Естественно, когда лед блокирует долину, река все еще будет течь, а уровень воды будет повышаться до тех пор, пока не перельется через края. Таким образом, ледниковое озеро формируется через прямой контакт со льдом. Существуют определенные отложения, которые содержатся в таких озерах и которые мы можем выявить.
Из-за того, как тают ледники, что зависит от сезонных изменений температуры, происходит ежегодный сход льда. Это приводит к ежегодному приросту незначительных отложений, попадающих из-под льда в озеро. Если мы потом посмотрим в озеро, мы увидим там слоистость (ритмичные слоистые осадки), которые также известны под шведским названием «варвы» (varve), что означает «ежегодные накопления». Таким образом, мы действительно можем увидеть ежегодную слоистость в ледниковых озерах. Мы можем даже сосчитать эти варвы и узнать, как долго существовало это озеро. В целом при помощи этого материала мы можем получить очень много информации.
В Антарктике мы можем увидеть огромного размера шельфовые ледники, которые сходят с земли в море. И естественно, лед плавуч, поэтому он держится на воде. По мере того как он плывет, он несет с собой гальку и незначительные отложения. Из-за теплового воздействия воды лед тает и сбрасывает этот материал. Это приводит к формированию процесса так называемого рафтинга пород, которые уходят в океан. Когда мы видим ископаемые отложения этого периода, мы можем узнать, где был ледник, как далеко он протянулся и так далее.
Причины оледенений
Исследователи полагают, что ледниковые периоды возникают потому, что климат Земли зависит от неравномерного прогрева ее поверхности Солнцем. Так, например, экваториальные регионы, где Солнце находится практически вертикально над головой, являются самыми теплыми зонами, а полярные регионы, где оно находится под большим углом к поверхности, - самыми холодными. Это означает, что различие в обогреве разных участков поверхности Земли управляет океанно-атмосферной машиной, которая постоянно пытается перенести тепло с экваториальных регионов к полюсам.
Если бы Земля была обычным шаром, этот перенос был бы очень эффективным, а контраст между экватором и полюсами очень мал. Так было в прошлом. Но так как сейчас есть континенты, они становятся на пути этой циркуляции, и структура ее потоков становится очень сложной. Простые потоки сдерживаются и изменяются - во многом из-за гор, что приводит к тем схемам циркуляции, которые мы видим сегодня и которые управляют пассатами и океаническими течениями. Например, одна из теорий о том, почему ледниковый период начался 2,5 миллиона лет назад, связывает это явление с возникновением Гималайских гор. Гималаи все еще очень быстро растут, и оказывается, что существование этих гор в очень теплой части Земли управляет такими вещами, как система муссонов. Начало четвертичного ледникового периода также ассоциируется с закрытием Панамского перешейка, который соединяет север и юг Америки, что предотвратило перенос тепла с экваториальной зоны Тихого океана в Атлантический.
Если бы расположение континентов относительно друг друга и относительно экватора позволяло циркуляции эффективно работать, то на полюсах было бы тепло, а относительно теплые условия сохранялись бы по всей земной поверхности. Количество тепла, получаемого Землей, было бы постоянно и лишь немного варьировалось. Но так как наши континенты создают серьезные преграды циркуляции между севером и югом, мы имеем ярко выраженные климатические зоны. Это означает, что полюса относительно холодные, а экваториальные регионы - теплые. Когда все происходит так, как сейчас, Земля может меняться под влиянием вариаций в количестве солнечного тепла, которое она получает.
Эти вариации практически полностью постоянны. Причина этого состоит в том, что со временем земная ось меняется, как меняется и земная орбита. С учетом такого сложного климатического зонирования изменение орбиты может поспособствовать долгосрочным изменениям в климате, что приводит к колебанию климата. Из-за этого мы имеем не сплошное обледенение, а периоды обледенений, прерывающиеся теплыми периодами. Это происходит под влиянием орбитальных изменений. Последние орбитальные изменения рассматриваются как три отдельных явления: одно длиной в 20 тысяч лет, второе - в 40 тысяч лет, а третье - в 100 тысяч лет.
Это привело к отклонениям в схеме циклических изменений климата во время ледникового периода. Обледенение, скорее всего, возникло во время этого циклического периода в 100 тысяч лет. Последняя межледниковая эпоха, которая была такой же теплой, как нынешняя, длилась около 125 тысяч лет, а затем наступила длительная ледниковая эпоха, которая заняла около 100 тысяч лет. Сейчас мы живем в очередную межледниковую эпоху. Этот период не будет длиться вечно, поэтому в будущем нас ждет очередная ледниковая эпоха.
Почему завершаются ледниковые периоды
Орбитальные изменения меняют климат, и оказывается, что ледниковые периоды характеризуются чередованиями холодных периодов, которые могут длиться до 100 тысяч лет, и теплых периодов. Мы называем их ледниковой (гляциал) и межледниковой (интергляциал) эпохами. Межледниковая эпоха обычно характеризуется примерно такими же условиями, что мы наблюдаем и сегодня: высокий уровень моря, ограниченные территории обледенения и так далее. Естественно, и сейчас существуют оледенения в Антарктиде, Гренландии и других подобных местах. Но в целом климатические условия относительно теплые. В этом суть интергляциала: высокий уровень моря, теплые температурные условия и в целом достаточно ровный климат.
Но во время ледниковой эпохи среднегодовая температура значительно меняется, вегетативные пояса вынуждены сместиться на север или юг в зависимости от полушария. Регионы вроде Москвы или Кембриджа становятся необитаемыми, по крайней мере зимой. Хотя они могут быть обитаемыми летом из-за сильно выраженного контраста между сезонами. Но что на самом деле происходит: холодные зоны существенно расширяются, среднегодовая температура снижается, и общие климатические условия становятся очень холодными. В то время как самые большие ледниковые события относительно ограничены по времени (возможно, около 10 тысяч лет), весь длинный холодный период может длиться 100 тысяч лет или даже больше. Так выглядит ледниково-межледниковая цикличность.
Из-за длительности каждого периода трудно сказать, когда мы выйдем из текущей эпохи. Это обусловлено тектоникой плит, расположением континентов на поверхности Земли. В настоящее время Северный полюс и Южный полюс изолированы: Антарктика находится на Южном полюсе, а Северный Ледовитый океан на севере. Из-за этого существует проблема с циркуляцией тепла. До тех пор пока не изменится расположение континентов, этот ледниковый период будет продолжаться. В соответствии с долгосрочными тектоническими изменениями можно предположить, что это займет еще 50 миллионов лет в будущем, пока не произойдут существенные изменения, которые позволят Земле выйти из ледникового периода.
Геологические последствия
Это высвобождает огромные участки континентального шельфа, которые сегодня затоплены. Это будет означать, например, что однажды можно будет пройти пешком из Британии во Францию, из Новой Гвинеи в Юго-Восточную Азию. Одно из самых критических мест - это Берингов пролив, связывающий Аляску с Восточной Сибирью. Он достаточно мелкий, около 40 метров, так что если уровень моря опустится до ста метров, то этот участок станет сушей. Это важно также потому, что растения и животные смогут мигрировать через эти места и попадать в регионы, куда сегодня попасть не могут. Таким образом, колонизация Северной Америки зависит от так называемой Берингии.
Животные и ледниковый период
Важно помнить, что мы сами являемся «продуктами» ледникового периода: мы эволюционировали в течение него, поэтому мы можем его пережить. Однако дело не в отдельных индивидах - это вопрос всей популяции. Проблемой сегодня является то, что нас слишком много и наша деятельность существенно изменила естественные условия. В естественных условиях многие животные и растения, которых мы видим сегодня, имеют длинную историю и отлично переживают ледниковый период, хотя есть и те, что эволюционируют незначительно. Они мигрируют, адаптируются. Существуют зоны, в которых животные и растения пережили ледниковый период. Эти так называемые рефугиумы располагались дальше на север или юг от их сегодняшнего места распространения.
Но в результате человеческой деятельности часть видов погибла или вымерла. Это происходило на всех континентах, - возможно, за исключением Африки. Огромное количество больших позвоночных, а именно млекопитающих, а также сумчатых в Австралии, было истреблено человеком. Это было вызвано либо непосредственно нашей деятельностью, например охотой, либо косвенно - разрушением среды их обитания. Животные, обитающие в северных широтах сегодня, в прошлом жили в Средиземноморье. Мы разрушили этот регион настолько, что этим животным и растениям, скорее всего, будет очень сложно вновь его колонизировать.
Последствия глобального потепления
В нормальных условиях по геологическим меркам мы бы достаточно скоро вернулись в ледниковый период. Но из-за глобального потепления, которое является последствием человеческой активности, мы отсрочиваем его. Мы не сможем совсем его предотвратить, так как причины, вызвавшие его в прошлом, существуют и сейчас. Деятельность человека, непредусмотренный природой элемент, влияет на атмосферное потепление, которое уже, возможно, вызвало задержку следующего гляциала.
Сегодня изменения климата - это очень актуальный и волнующий вопрос. Если Гренландский ледяной щит растает, то уровень моря поднимется на шесть метров. В прошлом, во время предыдущей межледниковой эпохи, которая была примерно 125 тысяч лет назад, Гренландский ледяной щит обильно таял, а уровень моря стал на 4–6 метров выше сегодняшнего. Это, конечно, еще не конец света, но и не временная сложность. В конце концов, Земля оправлялась от катастроф и раньше, она сможет пережить и эту.
Долгосрочный прогноз для планеты неплох, но для людей это другой вопрос. Чем больше мы проводим исследований, чем лучше понимаем, как Земля меняется и к чему это ведет, тем лучше мы понимаем планету, на которой живем. Это важно, потому что люди наконец стали задумываться об изменении уровня моря, глобальном потеплении и влиянии всех этих вещей на сельское хозяйство и население. Многое из этого связано с изучением ледниковых периодов. При помощи этих исследований мы узнаем механизмы оледенений, и мы можем использовать это знание с упреждением, пытаясь смягчить некоторые из этих изменений, которые сами и вызываем. Это и есть один из основных результатов и одна из целей исследований ледниковых периодов.
Конечно, главное следствие ледникового периода - это огромные ледниковые щиты. Откуда берется вода? Конечно, из океанов. А что происходит во время ледниковых периодов? Ледники формируются как следствие осадков на суше. Из-за того, что вода не возвращается в океан, уровень моря падает. Во времена наиболее сильных оледенений уровень моря может упасть больше чем на сто метров.
12 000 лет назад окончился последний ледниковый период. В самый суровый период оледенение грозило человеку вымиранием. Однако после схода ледника он не только выжил, но и создал цивилизацию.
Ледники в истории Земли
Последняя ледниковая эра в истории Земли – Кайнозойская. Она началась 65 миллионов лет назад и продолжается до сих пор. Современному человеку повезло: он живет в межледниковье, в один из самых теплых периодов жизни планеты. Далеко позади самая суровая ледниковая эра – позднепротерозойская.
Несмотря на глобальное потепление, ученые предсказывают наступление нового ледникового периода. И если настоящий наступит лишь через тысячелетия, то малый ледниковый период, который на 2-3 градуса снизит годовые температуры, может наступить довольно скоро.
Ледник стал настоящим испытанием человеку, заставив его изобретать средства для своего выживания.
Последний ледниковый период
Вюрмское или Вислинское оледенение началось примерно 110 000 лет назад и окончилось в десятом тысячелетии до нашей эры. Пик холодов пришелся на период 26-20 тысяч лет назад, завершающую стадию каменного века, когда ледник был наибольшим.
Малые ледниковые периоды
Даже после того, как растаяли ледники, история знала периоды заметных похолоданий и потеплений. Или, по-другому, – климатические пессимумы и оптимумы . Пессимумы иногда называют малыми ледниковыми периодами. В XIV-XIX веках, например, наступил малый ледниковый период, а на время Великого переселения народов приходился раннесредневековый пессимум.
Охота и мясная пища
Существует мнение, согласно которому предок человека был скорее падальщиком, так как не мог спонтанно занять вышестоящую экологическую нишу. А все известные орудия труда служили для разделки останков животных, которые были отобраны у хищников. Однако, вопрос о том, когда и почему человек начал охотиться до сих пор вызывает дискуссии.
В любом случае, благодаря охоте и мясной пище древний человек получал большой запас энергии, позволявший ему лучше выносить холода. Шкуры убитых животных использовались в качестве одежды, обуви и стен жилища, что увеличивало шансы выжить в суровом климате.
Прямохождение
Прямохождение появилось миллионы лет назад, и его роль была куда важнее, чем в жизни современного офисного работника. Освободив руки, человек мог заняться интенсивной постройкой жилища, производством одежды, обработкой орудий труда, добычей и сохранением огня. Прямоходящие предки свободно перемещались в открытой местности, и их жизнь уже не зависела от сбора плодов тропических деревьев. Уже миллионы лет назад они свободно передвигались на большие расстояния и добывали пищу в стоках рек.
Прямохождение сыграло коварную роль, но стало все же скорее преимуществом. Да, человек сам приходил в холодные регионы и приспосабливался к жизни в них, но в то же время мог найти как искусственные, так и природные укрытия от ледника.
Огонь
Огонь в жизни древнего человека изначально был неприятным сюрпризом, а не благом. Несмотря на это, предок человека сначала научился его «гасить», а уже позднее использовать для своих целей. Следы использования огня находят в стоянках, которым 1,5 миллиона лет. Это позволяло улучшить питание за счет приготовления белковой пищи, а также сохранять активность в ночное время. Это дополнительно увеличило время для создания условий выживания.
Климат
Кайнозойская ледниковая эра не была сплошным оледенением. Каждые 40 тысяч лет у предков людей было право на «передышку» – временные оттепели. В это время ледник отступал, а климат становился мягче. В периоды сурового климата естественными убежищами были пещеры или богатые флорой и фауной регионы. Например, юг Франции и Пиренейский полуостров служили убежищем множества ранних культур.
Персидский залив 20 000 лет назад представлял собой богатую лесами и травяной растительностью речную долину, поистине «допотопный» пейзаж. Здесь текли широкие реки, превосходящие по своим размерам Тигр и Ефрат в полтора раза. Сахара в отдельные периоды становилась влажной саванной. Последний раз такое произошло 9000 лет назад. Подтверждением этому могут служить наскальные рисунки, на которых изображено изобилие животных.
Фауна
Огромные ледниковые млекопитающие, например, бизон, шерстистый носорог и мамонт, стали важным и уникальным источником питания древних людей. Охота на таких больших животных требовала большой координации усилий и заметно сплотила людей. Эффективность «коллективной работы» еще не раз себя показала в строительстве стоянок и изготовлении одежды. Олени и дикие лошади у древних людей пользовались не меньшим «почетом».
Язык и общение
Язык был, пожалуй, главным лайфхаком древнего человека. Именно благодаря речи сохранялись и передавались из поколения в поколение важные технологии обработки орудий, добычи и поддержания огня, а также различные приспособления человека для повседневного выживания. Возможно на палеолитическом языке обсуждались детали охоты на крупных зверей и направления миграции.
Аллёрдское потепление
До сих пор ученые спорят: было ли вымирание мамонтов и других ледниковых животных делом рук человека или же вызвано естественными причинами – Аллёрдским потеплением и исчезновением растений кормовой базы. В результате истребления большого количества видов животных, человеку в суровых условиях грозила смерть от нехватки пищи. Известны случаи гибели целых культур одновременно с вымиранием мамонтов (например, культура Кловис в Северной Америке). Тем не менее, потепление стало важным фактором переселения людей в регионы, климат которых стал подходящим для зарождения земледелия.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области
Международный университет природы, общества и человека «Дубна»
Факультет естественных и инженерных наук
Кафедра экологии и наук о Земле
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине
Геология
Научный руководитель:
к. г.-м.н., доцент Анисимова О.В.
Дубна, 2011
Введение
1. Ледниковая эпоха
1.1 Ледниковые эры в истории Земли
1.2 Протерозойская ледниковая эра
1.3 Палеозойская ледниковая эра
1.4 Кайнозойская ледниковая эра
1.5 Третичный период
1.6 Четвертичный период
2. Последняя ледниковая эпоха
2.2 Флора и фауна
2.3Реки и озёра
2.4Западносибирское озеро
2.5Мировой океан
2.6 Великий ледник
3. Четвертичные оледенения на европейской части России
4. Причины ледниковых эпох
Заключение
Список литературы
Введение
Цель:
Изучить основные ледниковые эпохи в истории Земли и их роль в формировании современного ландшафта.
Актуальность:
Актуальность и значимость данной темы определяется тем, что ледниковые эпохи не так хорошо изучены для полного подтверждения о существовании на нашей Земле.
Задачи:
– провести литературный обзор;
– установить основные ледниковые эпохи;
– получение подробных данных о последних четвертичных оледенениях;
Установить основные причины оледенений в истории Земли.
В настоящее время получено еще мало данных, которые подтверждают распространение на нашей планете в древние эпохи толщ мерзлых пород. Доказательством служат в основном обнаружение древних материковых оледенений по моренным их отложениям и установление явлений механического отрыва пород ложа ледника, переноса и обработки обломочного материала и отложения его после таяния льда. Уплотненные и сцементированные древние морены, плотность которых близка к породам типа песчаников, названы тиллитами. Обнаружение таких образований разного возраста в различных районах земного шара однозначно указывает на неоднократное возникновение, существование и исчезновение ледниковых покровов, а, следовательно, и мерзлых толщ. Развитие ледниковых покровов и мерзлых толщ может происходить асинхронно, т.е. максимальное развитие по площади оледенений и криолитозоны может не совпадать по фазе. Однако в любом случае при этом наличие крупных ледниковых покровов свидетельствует о существовании и развитии мерзлых толщ, которые по площади должны занимать значительно большие территории, чем сами ледниковые покровы.
По Н.М. Чумакову, а также В.Б. Харланду и М.Дж. Хэмбри, интервалы времени, в течение которых формировались ледниковые отложения, именуются ледниковыми эрами (длительностью первые сотни миллионов лет), ледниковыми периодами (миллионы – первые десятки миллионов лет), ледниковыми эпохами (первые миллионы лет). В истории Земли можно выделить следующие ледниковые эры: раннепротерозойскую, позднепротерозойскую, палеозойскую и кайнозойскую.
1. Ледниковая эпоха
Существуют ли ледниковые эпохи? Конечно, да. Доказательства этого неполны, но они вполне определены, и некоторые из этих свидетельств распространяются на большие площади. Доказательства существования пермской ледниковой эпохи присутствуют на нескольких континентах, и кроме того, на континентах обнаружены следы ледников, относящиеся к другим эпохам палеозойской эры вплоть до ее начала, раннекембрийского времени. Даже в гораздо более древних породах, образовавшихся до начала фанерозоя, мы находим следы, оставленные ледниками, и ледниковые отложения. Возраст некоторых из этих следов составляет более двух миллиардов лет, то есть, возможно, составляет половину возраста Земли как планеты .
Ледниковая эпоха оледенений (гляциалов) - отрезок времени геологической истории Земли, характеризующийся сильным похолоданием климата и развитием обширных материковых льдов не только в полярных, но и в умеренных широтах.
Особенности:
·Для неё характерны длительное, непрерывное и сильное похолодание климата, разрастание покровных ледников в полярных и умеренных широтах.
·Ледниковые эпохи сопровождаются понижением уровня Мирового океана на 100 м и более, за счет того, что вода накапливается в виде ледниковых покровов на суше.
·Во время ледниковых эпох расширяются области, занятые многолетнемерзлыми породами, сдвигаются в сторону экватора почвенные и растительные зоны.
Установлено, что за последние 800 тыс. лет было восемь ледниковых эпох, каждая из которых продолжалась от 70 до 90 тыс. лет.
Рис.1 Ледниковая эпоха
1.1 Ледниковые эры в истории Земли
Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли. Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох - оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).
Геологические исследования доказали, что на Земле существовал периодический процесс изменения климата, охватывавший время от позднего протерозоя до настоящего времени.
Это относительно длительные ледниковые эры, длившиеся на протяжении почти половинной истории Земли. В истории Земли выделяются следующие ледниковые эры:
Раннепротерозойская - 2,5-2 млрд. лет назад
Позднепротерозойская - 900-630 млн. лет назад
Палеозойская - 460-230 млн. лет назад
Кайнозойская - 30 млн. лет назад - настоящее время
Рассмотрим более подробнее каждую из них.
1.2 Протерозойская ледниковая эра
Протерозой – от греч. слова протерос – первичный, зоэ – жизнь. Протерозойская эра – геологический период в истории Земли, включающий историю образования горных пород различного происхождения от 2,6 до 1,6 млрд. лет. Период в истории Земли, который характеризовался развитием простейших форм жизни одноклеточных живых организмов от прокариотов к эукариотам, которые позже в результате так называемого эдиакарского «взрыва» эволюционировали в многоклеточные организмы.
Раннепротерозойская ледниковая эра
Это самое древнее, зафиксированное в геологической истории, оледенение проявилось в конце протерозоя на границе с вендом и согласно гипотезе Snowball Earth ледник покрывал большую часть континентов на экваториальных широтах. На самом деле это было не одно, а череда оледенений и межледниковых периодов. Поскольку считается, что распространению оледенения ничто не может препятствовать из-за роста альбедо (отражение солнечного излучения от белой поверхности ледников), то, как полагают, причиной последующего потепления может служить, например, увеличение в атмосфере количества парниковых газов за счет, повышения вулканической активности, сопровождающейся, как известно выбросами огромного количества газов.
Позднепротерозойская ледниковая эра
Выделена под названием лапландского оледенения на уровне вендских ледниковых отложений 670-630 млн. лет назад. Эти отложения обнаружены в Европе, Азии, Западной Африке, Гренландии и Австралии. Палеоклиматическая реконструкция ледниковых образований этого времени предполагает, что Европейский и Африканский ледовые континенты того времени представляли собой единый ледниковый щит.
Рис.2 Венд. Улытау во время ледникового периода Сноубол
1.3 Палеозойская ледниковая эра
Палеозой – от слова палеос – древний, зоэ – жизнь. Палеозойская эра. Геологическое время в истории Земли охватывающее 320-325 млн. лет. С возрастом ледниковых отложений 460 – 230 млн. лет включает позднеордовикский – раннесилурийский (460-420 млн. лет), позднедевонский (370-355 млн. лет) и каменноугольно-пермский ледниковый периоды (275 – 230млн. лет). Межледниковье этих периодов характеризуется теплым климатом, который способствовал бурному развитию растительности. В местах их распространения позже сформировались крупные и уникальные угольные бассейны и горизонты нефтяных и газовых месторождений.
·Позднеордовикский – раннесилурийский ледниковый период.
Ледниковые отложения этого времени, называемого сахарскими (по названию современной Сахары). Были распространены на территории современной Африки, Южной Америки, восточной части Северной Америки и Западной Европы. Этот период характеризуется образованием ледникового щита на большей части северной, северо-западной и западной Африки, включая Аравийский полуостров. Палеоклиматические реконструкции предполагают, что толщина сахарского ледового щита достигала не менее 3 км и по площади сродни современному леднику Антарктиды.
·Позднедевонский ледниковый период
Ледниковые отложения этого периода обнаружены на территории современной Бразилии. Ледниковая область простиралась от современного устья р. Амазонки к восточному побережью Бразилии, захватывая район Нигера в Африке. В Африке в Северном Нигере залегают тиллиты (ледниковые отложения), которые сопоставимы с бразильскими. В целом ледниковые области протягивались от границы Перу с Бразилией к северному Нигеру, диаметр района более 5000 км. Южный полюс в позднем девоне, по реконструкции П. Мореля и Э. Ирвинга, находился в центре Гондваны в Центральной Африке. Ледниковые бассейны расположены на приокеанической окраине палеоконтинента в основном в высоких широтах (не севернее 65-й параллели). Судя по тогдашнему высокоширотному континентальному положению Африки, можно предположить возможное повсеместное развитие мерзлых пород на этом континенте и, кроме того, на северо-западе Южной Америки.
Одна из загадок Земли, наравне с возникновением на ней Жизни и вымирания в конце мелового периода динозавров, это – Великие Оледенения.
Есть мнение, что оледенения повторяются на Земле регулярно через каждые 180-200 млн. лет. Следы оледенений известны в отложениях, которым миллиарды и сотни миллионов лет назад – в кембрии, в карбоне, в триасе-перми. О том, что они могли быть, «говорят» так называемые тиллиты , породы, очень схожие с мореной последнего, точнее последних оледенений . Это остатки древних отложений ледников, состоящие из глинистой массы с включениями крупных и мелких исцарапанных при движении (штрихованных) валунов.
Отдельные слои тиллитов , находимых даже в экваториальной Африке, могут достигать мощности десятков и даже сотен метров !
Признаки оледенений обнаружены на разных материках – в Австралии, Южной Америке, Африке и Индии , что используется учёными для реконструкции палеоконтинентов и часто приводят в подтверждение теории тектоники плит .
Следы древних оледенений свидетельствуют о том, что оледенения континентального масштаба – это совсем не случайный феномен, это закономерное природное явление, возникающее при определённых условиях .
Последний из ледниковых периодов начался почти миллион лет назад, в четвертичное время, или четвертичный период, плейстоцен и ознаменовался обширным распространением ледников – Великим Оледенением Земли .
Под мощными, многокилометровыми покровами льда оказались северная часть Северо-Американского континента – Северо-Американский ледниковый щит, достигавший мощности до 3.5 км и простиравшийся примерно до 38° северной широты и значительная часть Европы, на который (ледниковый покров мощностью до 2.5-3 км). На территории России ледник спускался двумя громадными языками по древним долинам Днепра и Дона.
Частично оледенение охватило и Сибирь – там в основном было так называемое «горно-долинное оледенение», когда ледники не покрывали все пространство мощным покровом, а были лишь в горах и предгорных долинах, что связано с резко-континентальным климатом и низкими температурами в Восточной Сибири. А вот почти вся Западная Сибирь, в связи с тем, что прошло подпруживание рек, и прекратился их сток в Северный Ледовитый океан, оказалось под водой, и представляла собой огромное море-озеро.
В Южном полушарии подо льдом, как и сейчас, находился весь Антарктический материк.
В период максимального распространения четвертичного оледенения ледники покрывали свыше 40 млн. км 2 – около четверти всей поверхности материков.
Достигнув наибольшего развития около 250 тыс. лет назад, четвертичные ледники Северного полушария стали постепенно сокращаться, так как период оледенения не был непрерывным на протяжении всего четвертичного периода .
Существуют и геологические, и палеоботанические и иные доказательства того, что ледники несколько раз исчезали, сменяясь эпохами межледниковья , когда климат был даже теплее современного. Однако на смену теплым эпохам вновь приходили похолодания, и ледники распространялись вновь.
Сейчас мы живем, по-видимому, в конце четвертой эпохи четвертичного оледенения.
А вот в Антарктиде оледенение возникло за миллионы лет до того времени, как появились ледники в Северной Америке и Европе. Помимо климатических условий этому способствовал издавна существовавший здесь высокий материк. Кстати сейчас, в связи с тем, что толща ледника Антарктиды огромна, материковое ложе «ледяного континента» кое-где находится ниже уровня моря…
В отличие от древних ледниковых покровов Северного полушария, которые то исчезали, то возникали вновь, Антарктический ледниковый покров мало изменялся в своих размерах. Максимальное оледенение Антарктиды было больше современного всего в полтора раза по объему, и ненамного больше по площади.
Теперь о гипотезах… Гипотез, почему происходят оледенения, и были ли они вообще, сотни, если не тысячи!
Обычно выдвигаются следующие основные научные гипотезы :
- Вулканические извержения, приводящие к уменьшению прозрачности атмосферы и похолоданию на всей территории Земли;
- Эпохи орогенеза (горообразования);
- Уменьшение количества углекислого газа в атмосфере, что снижает «парниковый эффект» и приводит к похолоданию;
- Цикличность активности Солнца;
- Изменения положения Земли относительно Солнца.
Но, тем не менее, причины оледенений окончательно так и не выяснены!
Предполагают, например, что оледенение начинается, когда при увеличении расстояния между Землей и Солнцем, вокруг которого она вращается по слегка вытянутой орбите, уменьшается количество солнечного тепла, получаемого нашей планетой, т.е. оледенение наступает при прохождении Землей точки орбиты, наиболее далеко отстоящей от Солнца.
Однако астрономы считают, что одних лишь изменений количества солнечного излучения, попадающего на Землю, недостаточно, чтобы начался ледниковый период. Видимо, имеет значение и колебание активности самого Солнца, что является периодическим, циклическим процессом, и изменяется через каждые 11-12 лет, с цикличностью 2-3 года и 5-6 лет. А самые большие циклы активности, как установил советский географ А.В. Шнитников – примерно 1800-2000 лет.
Есть также и гипотеза, что возникновение ледников связано с некими участками Вселенной, через которые проходит наша Солнечная система, двигаясь со всей Галактикой, то ли заполненные газом, то ли «облаками» космической пыли. И вероятно, что «космическая зима» на Земле наступает, когда земной шар находится в точке, наиболее удаленной от центра нашей Галактики, где имеются скопления «космической пыли» и газа.
Следует отметить, что обычно перед эпохами похолоданий всегда «идут» эпохи потепления, и есть, например, гипотеза, что Северный Ледовитый океан, вследствие потепления, временами полностью освобождается ото льда (между прочим, это происходит и сейчас), с поверхности океана усиленное испарение, потоки влажного воздуха направляются к полярным областям Америки и Евразии, и над холодной поверхностью Земли выпадает снег, не успевающий растаять за короткое и холодное лето. Так на материках и возникают ледниковые покровы.
Но, когда в результате превращения части воды в лед, уровень Мирового океана понижается на десятки метров, тёплый Атлантический океан перестаёт сообщаться с Северным Ледовитым океаном, и тот снова постепенно покрывается льдом, испарение с его поверхности резко прекращается, снега на материках выпадает всё меньше и меньше, «питание» ледников ухудшается, и ледниковые покровы начинают таять, а уровень Мирового океана вновь повышается. И снова Северный Ледовитый океан соединяется с Атлантическим, и снова ледяной покров начал постепенно исчезать, т.е. цикл развития очередного оледенения начинается заново.
Да, все эти гипотезы вполне возможны , но пока ни одна из них не может быть подтверждена серьезными научными фактами.
Поэтому одна из главных, основополагающих гипотез – это изменение климата на самой Земле, что связано с вышеупомянутыми гипотезами .
Но вполне возможно, что процессы оледенения связаны с совокупным воздействием различных природных факторов , которые могли действовать и совместно, и сменять друг друга , и важно то, что, начавшись, оледенения, как «заведённые часы», уже развиваются самостоятельно, по своим законам, иногда даже «игнорируя» некоторые климатические условия и закономерности.
И ледниковый период, начавшийся в Северном полушарии около 1 млн. лет назад, ещё не завершился , и мы, как уже было сказано, живем в более тёплом промежутке времени, в межледниковье .
На протяжении всей эпохи Великих Оледенений Земли льды то отступали, то вновь надвигались. На территории и Америки, и Европы было, по-видимому, четыре глобальные ледниковые эпохи, между которыми были сравнительно теплые периоды.
А вот полное отступление льдов произошло всего лишь около 20 – 25 тыс. лет назад , но в некоторых районах льды задержались ещё дольше. Из района современного Санкт-Петербурга ледник отступил только 16 тыс. лет назад, а кое-где на Севере небольшие остатки древнего оледенения сохранились и до сих пор.
Отметим, что современные ледники не могут идти ни на какое сравнение с древним оледенением нашей планеты – они занимают лишь около 15 млн. кв. км, т. е. менее одной тридцатой части земной поверхности.
Как же можно определить, а было ли в данном месте Земли оледенение, или нет? Обычно это достаточно легко определить по своеобразным формам географического рельефа и горным породам.
На полях и в лесах России часто встречаются большие скопления огромных валунов, гальки, глыб, песков и глин. Они обычно лежат прямо на поверхности, но их можно увидеть и в обрывах оврагов, и в склонах речных долин.
Кстати, одним первым, кто попытался объяснить, как образовались эти отложения, был выдающий географ и анархист-теоретик, князь Петр Алексеевич Кропоткин. В своем труде «Исследования о ледниковом периоде» (1876 г.) он утверждал, что территорию России некогда покрывали огромные ледяные поля.
Если мы посмотрим на физико-географическую карту Европейской России, то в расположении холмов, возвышенностей, котловин и долин крупных рек можно заметить некоторые закономерности. Так, например Ленинградская и Новгородская области с юга и востока как бы ограничены Валдайской возвышенностью , имеющей вид дуги. Это как раз тот рубеж, где в далёком прошлом остановился огромный ледник, наступавший с севера.
К юго-востоку от Валдайской возвышенности расположена слегка извилистая Смоленско-Московская возвышенность, протянувшаяся от Смоленска до Переславля-Залесского. Это ещё одна из границ распространения покровных ледников.
На Западно-Сибирской равнине также видны многочисленные холмистые извилистые возвышенности – «гривы», также свидетельства деятельности древних ледников, точнее ледниковых вод. Много следов остановок движущихся ледников, стекавших по склонам гор в крупные котловины, обнаружено в Средней и Восточной Сибири.
Трудно представить себе льды толщиной в несколько километров на месте нынешних городов, рек и озёр, но, тем не менее, ледниковые плато не уступали по высоте Уралу, Карпатам или Скандинавским горам. Эти гигантские и к тому же подвижные массы льда оказывали влияние на всю природную среду – рельеф, ландшафты, речной сток, почвы, растительность и животный мир.
Следует отметить, что на территории Европы и Европейской части России от геологических эпох, предшествующих четвертичному периоду – палеогена (66-25 млн. лет) и неогена (25-1.8 млн. лет) практически не сохранилось никаких горных пород, они были полностью размыты и переотложены во время четвертичного периода, или как его часто называет, плейстоцена.
Ледники зародились и двигались со стороны Скандинавии, Кольского полуострова, Полярного Урала (Пай-Хоя) и островов Северного Ледовитого океана . И практически все геологические отложения, которые мы видим на территории Москвы – морена, точнее моренные суглинки, пески различного происхождения (водно-ледниковые, озерные, речные), огромные валуны, а также покровные суглинки – все это свидетельство мощного воздействия ледника .
На территории Москвы можно выделить следы трех оледенений (хотя насчитывается их гораздо больше – разные исследователи выделяют от 5 до нескольких десятков периодов наступлений и отступлений льда):
- окское (около 1 млн. лет назад),
- днепровское (около 300 тыс. лет назад),
- московское (примерно 150 тыс. лет назад).
Валдайский же ледник (исчез всего-навсего 10 – 12 тыс. лет назад) до Москвы «не дошел», и для отложений этого периода характерны водно-ледниковые (флювио-гляциальные) отложения – в основном пески Мещерской низменности.
А сами названия ледников соответствуют названиям тех мест, до которых доходили ледники – до Оки, Днепра и Дона, Москва-реки, Валдая, и т. п.
Так как мощность ледников достигала почти 3 км, можно себе представить, какую колоссальную работу он совершал! Некоторые возвышенности и холмы на территории Москвы и Московской области – это мощные (до 100 метров!) отложения, которые «принес» ледник.
Наиболее известны, например Клинско-Дмитровская моренная гряда , отдельные возвышенности на территории Москвы (Воробьевы горы и Теплостанская возвышенность ). Огромные валуны, весом до нескольких тонн (например, Девичий камень в Коломенском) – тоже результат работы ледника.
Ледники сглаживали неровности рельефа: разрушали возвышенности и кряжи, а образовавшимися обломками горных пород заполняли понижения - долины рек и озёрные котловины, перенося огромные массы каменных обломков на расстояние более 2 тыс. км.
Однако огромные массы льда (учитывая его колоссальную толщину) столь сильно давили на подстилающие горные породы, что даже самые крепкие из них не выдерживали и разрушались.
Их обломки вмораживались в тело движущегося ледника и, словно наждаком, на протяжении десятков тысяч лет царапали скалы, сложенные гранитами, гнейсами, песчаниками и другими породами, вырабатывая в них углубления. До сих пор сохранились многочисленные ледниковые борозды, «шрамы» и ледниковая полировка на гранитных скалах, а также длинные ложбины в земной коре, занятые впоследствии озёрами и болотами. Примером могут служить бесчисленные впадины озёр Карелии и Кольского полуострова.
Но ледники выпахивали на своём пути далеко не все горные породы. Разрушению подвергались в основном те области, где ледниковые покровы зарождались, росли, достигали толщины более 3 км и откуда они начинали своё движение. Главным центром оледенения в Европе была Фенноскандия, включающая Скандинавские горы, плоскогорья Кольского полуострова, а также плоскогорья и равнины Финляндии и Карелии.
По пути своего продвижения лёд насыщался обломками разрушенных горных пород, и они постепенно скапливались как внутри ледника, так и под ним. Когда лёд таял, массы обломков, песка и глины оставались на поверхности. Особенно активным был этот процесс, когда движение ледника прекращалось и начиналось таяние его обломков.
У края ледников, как правило, возникали водные потоки, двигавшиеся по поверхности льда, в теле ледника и под толщей льда. Постепенно они сливались, образуя целые реки, которые за тысячи лет формировали узкие долины и перемывали множество обломочного материала.
Как уже было сказано, формы ледникового рельефа весьма разнообразны. Для моренных равнин характерно множество гряд и валов, обозначающих места остановок движущихся льдов и основной формой рельефа среди них являются валы конечных морен, обычно это невысокие дугообразные гряды, сложенные песком и глиной с примесью валунов и гальки. Понижения между грядами часто бывают заняты озёрами. Иногда среди моренных равнин можно увидеть отторженцы – глыбы размером в сотни метров и весом в десятки тонн, гигантские куски ложа ледника, перенесённые им на огромные расстояния.
Ледники нередко перегораживали течения рек и возле таких «плотин» возникали огромные озёра, заполняющие понижения речных долин и впадины, что часто меняло направление стока рек. И хотя такие озёра существовали сравнительно недолго (от тысячи до трех тысяч лет), на их дне успевали накапливаться озёрные глины , слоистые осадки, посчитав слои которых, можно четко выделить периоды зимы и лета, а также сколько лет эти осадки накапливались.
В эпоху, последнего, валдайского оледенения возникли Верхневолжские приледниковые озёра (Молого-Шекснинское, Тверское, Верхне-Моложское и др). Сначала их воды имели сток на юго-запад, но с отступанием ледника они получили возможность стока на север. Следы Молого-Шекснинского озера остались в виде террас и береговых линий на высоте около 100 м.
Весьма многочисленны следы древних ледников в горах Сибири, Урала, Дальнего Востока. В результате древнего оледенения, 135-280 тысяч лет назад, появились острые пики гор – «жандармы», на Алтае, в Саянах, Прибайкалье и Забайкалье, на Становом нагорье. Здесь преобладал так называемый «сетчатый тип оледенения», т.е. если бы можно было посмотреть с высоты птичьего полёта, то можно было бы увидеть, как на фоне ледников возвышаются свободные ото льда плато и вершины гор.
Следует отметить, что в периоды ледниковых эпох на части территории Сибири располагались довольно крупные ледяные массивы, например на архипелаге Северная Земля, в горах Бырранга (полуостров Таймыр), а также на плато Путорана на севере Сибири .
Обширное горно-долинное оледенение было 270-310 тысяч лет назад на Верхоянском хребте, Охотско-Колымском нагорье и в горах Чукотки . Эти области принято считать центрами оледенений Сибири .
Следы этих оледенений – многочисленные чашеобразные углубления горных вершин – цирки или кары , огромные моренные валы и озёрные равнины на месте вытаявшего льда.
В горах так же, как и на равнинах, возникали озёра у ледяных плотин, периодически озёра переполнялись, и гигантские массы воды через невысокие водоразделы с невероятной скоростью устремлялись в соседние долины, врезаясь в них и образуя огромные каньоны и ущелья. Например на Алтае, в Чуйско-Курайской впадине, до сих пор сохранились «гигантская рябь», «котлы высверливания», ущелья и каньоны, огромные глыбы-отторженцы, «сухие водопады» и другие следы потоков воды, вырывавшихся из древних озёр «всего- навсего» 12-14 тыс. лет назад.
«Вторгаясь» с севера на равнины Северной Евразии, ледниковые покровы то проникали далеко на юг по понижениям рельефа, то останавливались у каких-либо препятствий, например, возвышенностей.
Наверное, пока нельзя точно определить, какое из оледенений было «самым великим», однако, известно, например, что валдайский ледник по своей площади резко уступал днепровскому.
Различались и ландшафты у границ покровных ледников. Так, в окскую эпоху оледенения (500-400 тыс. лет назад) к югу от них располагалась полоса арктических пустынь шириной около 700 км – от Карпат на западе до Верхоянского хребта на востоке. Ещё дальше, на 400-450 км южнее, простиралась холодная лесостепь , где могли расти только такие неприхотливые деревья, как лиственницы, берёзы и сосны. И лишь на широте Северного Причерноморья и Восточного Казахстана начинались сравнительно тёплые степи и полупустыни.
В эпоху днепровского оледенения ледники были существенно больше. Вдоль окраины ледяного покрова тянулась тундростепь (сухая тундра) с очень суровым климатом. Среднегодовая температура приближалась к минус 6°С (для сравнения: в Подмосковье среднегодовая температура в настоящее время около +2,5°С).
Открытое пространство тундры, где зимой было мало снега и стояли сильные морозы, растрескивалось, образуя, так называемые «мерзлотные полигоны», которые в плане напоминают по форме клин. Их и называют «ледовые клинья, причём в Сибири они часто достигают высоты десяти метров! Следы этих «ледовых клиньев» в древних ледниковых отложениях «говорит» о суровом климате. Следы мерзлотного, или криогенного воздействия заметы и в песках, это часто нарушенные, как бы «рваные» слои, часто с высоким содержанием минералов железа.
Водно-ледниковые отложения со следами криогенного воздействия
Последнее «Великое Оледенение» изучается уже более 100 лет. Многие десятки лет упорного труда выдающихся исследователей ушли на сбор данных о его распространении на равнинах и в горах, на картирование конечно-моренных комплексов и следов ледниково-подпрудных озёр, ледниковых шрамов, друмлинов, участков «холмистой морены».
Правда есть и исследователи, которые вообще отрицают древние оледенения, и считают ледниковую теорию ошибочной. По их мнению, никакого оледенения вообще не было, а было «холодное море, по которому плавали айсберги», а все ледниковые отложения – это лишь донные осадки этого мелководного моря!
Другие исследователи, «признавая общую справедливость теории оледенений», тем не менее, сомневаются в правильности вывода о грандиозных масштабах оледенений прошлого, и особенно сильное недоверие вызывает у них вывод о ледниковых щитах, налегавших на полярные континентальные шельфы, они считают, что были «небольшие ледниковые шапки арктических архипелагов», «голая тундра» или «холодные моря», а в Северной Америке, где уже давно восстановлен крупнейший в Северном полушарии «лаврентьевский ледниковый щит», были лишь «группы ледников, слившихся основаниями куполов».
Для Северной Евразии этими исследователями признаются лишь Скандинавский ледниковый щит и изолированные «ледниковые шапки» Полярного Урала, Таймыра и плато Путорана, а в горах умеренных широт и Сибири – только долинные ледники.
А некоторые учёные, наоборот, «реконструируют» в Сибири «гигантские ледниковые покровы», по своим размерам и по строению не уступающие Антарктическому.
Как мы уже отмечали, в Южном полушарии Антарктический ледниковый покров распространялся на весь материк, включая его подводные окраины, в частности области морей Росса и Уэдделла.
Максимальная высота ледникового покрова Антарктиды составляла 4 км, т.е. была близка к современной (сейчас около 3.5 км), площадь льда возрастала до почти 17 миллионов квадратных километров, а общий объём льда достигал 35-36 миллионов кубических километров.
Ещё два больших ледниковых покрова были в Южной Америке и Новой Зеландии.
Патагонский ледниковый покров располагался в Патагонских Андах , их предгорьях и на соседнем континентальном шельфе. О нём сегодня напоминают живописный фьордовый рельеф чилийского побережья и остаточные ледниковые покровы Анд.
«Южноальпийский комплекс» Новой Зеландии – был уменьшенной копией Патагонского. Он имел ту же форму и так же выдвигался на шельф, на побережье им выработана система похожих фьордов.
В Северном полушарии в периоды максимального оледенения мы бы увидели огромный Арктический ледниковый покров , возникавший в результате объединения Североамериканского и Евразийского покровов в единую ледниковую систему, причём важную роль играли плавучие шельфовые ледники, особенно Центрально-Арктический, покрывавший всю глубоководную часть Северного Ледовитого океана.
Крупнейшими элементами Арктического ледникового покрова были Лаврентьевский щит Северной Америки и Карский щит арктической Евразии , они имели форму гигантских плоско-выпуклых куполов. Центр первого из них располагался над юго-западной частью Гудзонова залива, вершина поднималась на высоту более 3 км, а его восточный край выдвигался до внешнего края континентального шельфа.
Карский ледниковый щит занимал всю площадь современных Баренцева и Карского морей, его центр лежал над Карским морем, а южная краевая зона покрывала весь север Русской равнины, Западной и Средней Сибири.
Из других элементов Арктического покрова особого внимания заслуживает Восточно-Сибирский ледниковый щит , который распространялся на шельфы морей Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского и был больше Гренландского ледникового щита . Он оставил следы в виде крупных гляциодислокаций Новосибирских островов и района Тикси , с ним же связаны и грандиозные ледниково-эрозионные формы острова Врангеля и Чукотского полуострова .
Итак, последний ледниковый покров Северного полушария, состоял из более чем десятка больших ледниковых щитов и множества более мелких, а также из объединявших их шельфовых ледников, плававших в глубоком океане.
Промежутки времени, в которые ледники исчезали, или сокращались на 80-90%, называют межледниковьями. Освободившиеся ото льда ландшафты в условиях относительно тёплого климата преображались: тундра отступала к северному побережью Евразии, а тайга и широколиственные леса, лесостепи и степи занимали положение, близкое к современному.
Таким образом, на протяжении последнего миллиона лет природа Северной Евразии и Северной Америки неоднократно меняла свой облик.
Валуны, щебень и песок, вмороженные в придонные слои движущегося ледника, выполняя роль гигантского «напильника», сглаживали, шлифовали, царапали граниты и гнейсы, а подо льдом формировались своеобразные толщи валунных суглинков и песков, отличающиеся высокой плотностью, связанной с воздействием ледниковой нагрузки – основная, или донная морена.
Так как размеры ледника определяются равновесием между количеством ежегодно выпадающего на него снега, который и превращается в фирн, а потом в лёд, и того что, не успевает растаять и испариться за теплые сезоны, то при потеплении климата края ледников отступают на новые, «равновесные рубежи». Концевые части ледниковых языков перестает двигаться и постепенно тают, а включенные в лёд валуны, песок и суглинок высвобождаются, образуя вал, повторяющий очертания ледника – конечную морену ; другая же часть обломочного материала (в основном песок и глинистые частицы) выносится потоками талой воды и отлагается вокруг в виде флювиогляциальных песчаных равнин (зандров ).
Подобные потоки действуют и в глубине ледников, заполняя флювиогляциальным материалом трещины и внутриледниковые каверны. После стаивания ледниковых языков с такими заполненными пустотами на земной поверхности, поверх вытаявшей донной морены остаются хаотические нагромождения холмов различной формы и состава: яйцевидные (при виде сверху) друмлины , вытянутые, как железнодорожные насыпи (вдоль оси ледника и перпендикулярно конечным моренам) озы и неправильной формы камы .
Очень четко все эти формы ледникового ландшафта представлены в Северной Америке: граница древнего оледенения здесь маркирована конечно-моренным валом с высотами до пятидесяти метров, протянувшимся поперек всего континента от восточного его побережья до западного. К северу от этой «Великой ледниковой стены» ледниковые отложения представлены в основном мореной, а к югу от нее – «плащом» флювиогляциальных песков и галечников.
Как для территории Европейской части России выделены четыре эпохи оледенения, так и для Центральной Европы также выделены четыре ледниковые эпохи, названные по соответствующим альпийским речкам – гюнц, миндель, рисс и вюрм , а в Северной Америке – небраскское, канзасское, иллинойсское и висконсинское оледенения.
Климат перигляциальных (окружающих ледник) территорий был холодным и сухим, что полностью подтверждается палеонтологическими данными. В этих ландшафтах возникает весьма специфическая фауна с сочетанием криофильных (холодолюбивых) и ксерофильных (сухолюбивых) растений – тундростепь.
Сейчас похожие природные зоны, сходные с перигляциальными, сохранились в виде так называемых реликтовых степей – островков среди таежного и лесотундрового ландшафта, например, так называемые аласы Якутии, южные склоны гор северо-восточной Сибири и Аляски, а также в холодные засушливые высокогорья Центральной Азии.
Тундростепь отличалась тем, что её травяной ярус формировали в основном не мхи (как в тундре), а злаки , и именно здесь складывался криофильный вариант травянистой растительности с очень высокой биомассой пастбищных копытных и хищников – так называемой «мамонтовой фауной» .
В её составе были причудливо смешаны различные виды животных, как характерных для тундры – северный олень, олень-карибу, овцебык, лемминги , для степей – сайгак, лошадь, верблюд, бизон, суслики , а также мамонты и шерстистые носороги, саблезубый тигр – смилодон, и гигантская гиена .
Следует отметить, что многие климатические изменения повторялись как бы «в миниатюре» на памяти человечества. Это так называемые «Малые ледниковые периоды» и «межледниковья».
Например, во время так называемого «Малого ледникового периода» с 1450 по 1850 года ледники повсеместно наступали, и их размеры превосходили современные (снежный покров появлялся, например, в горах Эфиопии, где его сейчас нет).
А в предшествовавший «Малому ледниковому периоду» Атлантический оптимум (900-1300 г.г.) ледники, наоборот, сократились, и климат был заметно мягче нынешнего. Вспомним, что именно в эти времена викинги назвали Гренландию «Зеленой землей», и даже заселили её, а также доходили на своих ладьях до побережья Северной Америки и острова Ньюфаундленд. А новгородские купцы-ушкуйники проходили «Северным морским путем» до Обской губы, основав там город Мангазею.
А последнее отступание ледников, начавшееся свыше 10 тысяч лет назад, хорошо осталось в памяти людей, отсюда и легенды о Всемирном потопе, так огромнее количество талых вод устремилось вниз, на юг, частыми стали дожди и наводнения.
В далёком прошлом рост ледников происходил в эпохи с пониженной температурой воздуха и увеличенной увлажненностью, такие же условия складывались и в последние века прошлой эры, и в середине прошлого тысячелетия.
А около 2.5 тысяч лет назад началось значительное похолодание климата, арктические острова покрылись ледниками, в странах Средиземноморья и Причерноморья на рубеже эр климат был более холодным и влажным, чем сейчас.
В Альпах в I тысячелетии до н. э. ледники выдвинулись на более низкие уровни, загромоздили горные перевалы льдами и разрушили некоторые высоко расположенные селения. Именно в эту эпоху резко активизируются и растут ледники на Кавказе.
Но к концу I тысячелетия опять началось потепление климата, отступили горные ледники в Альпах, на Кавказе, в Скандинавии и Исландии.
Климат начал снова серьезно меняться лишь в XIV веке, в Гренландии стали быстро расти ледники, летнее оттаивание грунтов становилось всё более кратковременным, и к концу века здесь прочно установилась вечная мерзлота.
С конца XV века начался рост ледников во многих горных странах и полярных районах и после сравнительно теплого XVI века наступили суровые столетия, и получившие название «Малого ледникового периода». На юге Европы часто повторялись суровые и продолжительные зимы, в 1621 и 1669 годах замерзал пролив Босфор, а в 1709 году у берегов замерзало Адриатическое море. Но «Малый ледниковый период» завершился во второй половине XIX века и началась сравнительно теплая эпоха, которая продолжается и сейчас.
Отметим, что потепление XX столетия особенно четко выражено в полярных широтах Северного полушария, а колебания ледниковых систем характеризуются процентной долей наступающих, стационарных и отступающих ледников.
Так, например, для Альп имеются данные, охватывающие всё прошедшее столетие. Если доля наступающих альпийских ледников в 40-50-х годах ХХ века была близка к нулю, то в середине 60-х ХХ века здесь наступало около 30%, а в конце 70-х ХХ века – 65-70% обследованных ледников.
Подобное их состояние свидетельствует о том, что антропогенное (техногенное) увеличение содержания двуокиси углерода, метана и других газов и аэрозолей в атмосфере в XX столетии никак не повлияло на нормальный ход глобальных атмосферных и ледниковых процессов. Однако в конце прошлого, ХХ века повсюду в горах ледники стали отступать, стали таять и льды Гренландии, что связано с потеплением климата, и что особенно усилилась в 1990-х годах.
Известно, что возросшее ныне техногенное количество выбросов в атмосферу углекислого газа, метана, фреона и различных аэрозолей вроде бы как способствует уменьшению солнечной радиации. В связи с этим и появились «голоса» сначала журналистов, потом политиков, а потом и учёных о начале «новой ледниковой эпохи». Экологи «забили тревогу», опасаясь «грядущего антропогенного потепления» из-за постоянного роста углекислого газа и иных примесей в атмосфере.
Да, хорошо известно, что увеличение СО 2 ведет к увеличению количества задерживаемого тепла и тем самым повышает температуру воздуха у поверхности Земли, образуя пресловутый «парниковый эффект».
Такое же воздействие оказывают и некоторые другие газы техногенного происхождения: фреоны, оксиды азота и оксиды серы, метан, аммиак. Но, тем не менее, далеко не вся двуокись углерода остается в атмосфере: 50-60% промышленных выбросов СО 2 попадают в океан, где быстро усваиваются животными (кораллами в первую очередь), и конечно же усваиваются и растениями – вспомним процесс фотосинтеза: растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород! Т.е. чем больше углекислого газа – тем лучше, тем выше процент кислорода в атмосфере! Кстати, такое уже было в истории Земли, в каменноугольном периоде… Поэтому даже многократный рост концентрации СО 2 в атмосфере не сможет привести к такому же многократному росту температуры, так как существует определённый природный механизм регулирования, резко замедляющий парниковый эффект при высоких концентрациях СО 2 .
Так что все многочисленные «научные гипотезы» о «парниковом эффекте», «повышении уровня Мирового океана», «изменения течения Гольфстрима», и естественно «грядущего Апокалипсиса» большей частью навязаны нам «сверху», политиками, некомпетентными учеными, неграмотными журналистами или просто аферистами от науки. Чем больше запугаешь население – тем проще сбывать товар и управлять…
А на самом деле происходит обычный природный процесс – один этап, одна климатическая эпоха сменяется другой, и ничего странного в этом нет… А то что происходят природные катастрофы, и что их якобы стало больше – смерчей, наводнений и прочее – так еще 100-200 лет назад огромные территории Земли были просто незаселенны! А сейчас людей более 7 млрд., и живут они часто там, где именно и возможны наводнения и смерчи – по берегам рек и океанов, в пустынях Америки! Тем более, вспомним, что природные катаклизмы были всегда, и даже губили целые цивилизации!
А что касается мнения учёных, на которые так любят ссылаться и политики, и журналисты… Ещё в 1983 году американские социологи Рэндалл Коллинз и Сэл Рестиво в своей знаменитой статье «Пираты и политики в математике» написали открытым текстом: «…Не существует неизменного набора норм, которые руководят поведением ученых. Неизменна лишь деятельность ученых (и соотносимых с ними других типов интеллектуалов), направленная на стяжание богатства и славы, а также на получение возможности контролировать поток идей и навязывать свои собственные идеи другим… Идеалы науки не предопределяют научного поведения, но возникают из борьбы за индивидуальный успех в различных условиях соревнования …».
И ещё немного о науке… Различные крупные компании часто выделяют гранты на проведение так называемых «научных исследований» в тех или иных областях, но возникает вопрос – насколько человек, проводящий исследование, компетентен в данной области? Почему из сотен учёных был выбран именно он?
И если некому учёному, «некая организация» заказывает например «некое исследование по безопасности ядерной энергетики», то, само собой разумеется, что этот учёный будет вынужден «прислушиваться» к заказчику, так как у него есть «вполне определенные интересы», и понятно, что «свои выводы» он, скорее всего, будет «подлаживать» под заказчика, так как главный вопрос – это уже не вопрос научных исследований – а что желает заказчик получить, какой результат . И если результат заказчика не устроит , то и этого ученого больше не пригласят , и ни в одном «серьезном проекте», т.е. «денежном», он более участвовать не будет, так как пригласят другого ученого, более «покладистого»… Многое, безусловно, зависит и от гражданской позиции, и профессионализма, и репутации как ученого… Но не будем забывать, сколько в России «получают» ученые… Да в мире, в Европе и в США, ученый живет в основном на гранты… А любой учёный тоже «хочет кушать».
Кроме того – данные и мнения одного ученого, пусть и крупного специалиста в своей области – это еще не факт! А вот если исследования подтверждаются какими-нибудь научными группами, институтами, лабораториями, то лишь тогда исследования могут быть достойны серьёзного внимания .
Если конечно эти «группы», «институты» или «лаборатории» не финансировались заказчиком данного исследования или проекта…
А.А. Каздым,
кандидат геолого-минералогических наук, член МОИП
ВАМ ПОНРАВИЛСЯ МАТЕРИАЛ? ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШУ EMAIL-РАССЫЛКУ:
Мы будем присылать вам на email дайджест самых интересных материалов нашего сайта.
Загрузка...