Ar klimatas visada buvo toks pat, koks yra dabar?

Kiekvienas iš mūsų gali pasakyti, kad klimatas ne visada vienodas. Sausų metų serija užleidžia vietą lietingiems; Po šaltų žiemų ateina šiltos. Tačiau šie klimato svyravimai vis dar nėra tokie dideli, kad per trumpą laiką galėtų smarkiai paveikti augalų ar gyvūnų gyvenimą. Taigi, pavyzdžiui, tundra su poliariniais beržais, žemaūgiais gluosniais, samanomis ir kerpėmis, su joje gyvenančiais poliariniais gyvūnais – arktinėmis lapėmis, lemingais (piedai), šiaurės elniais – tose vietose, kur vyksta atšalimas, neišsivysto per tokį trumpą laiką. . Bet ar visada taip buvo? Ar visada Sibire buvo šalta, o Kaukaze ir Kryme taip pat šilta, kaip dabar?

Jau seniai žinoma, kad urvuose įvairiose vietose, įskaitant, pavyzdžiui, Krymą ir Kaukazą, yra senovės žmonių kultūros liekanų. Ten aptikta keramikos šukių, akmeninių peilių, grandiklių ir kitų namų apyvokos daiktų, gyvulių kaulų šukių ir seniai užgesusių gaisrų liekanų.

Maždaug prieš 25 metus archeologai, vadovaujami G. A. Boncho-Osmolovskio, pradėjo šių urvų kasinėjimus ir padarė nuostabių atradimų. Baidaro slėnio (Kryme) urvuose ir netoli Simferopolio buvo aptikti keli kultūriniai sluoksniai, gulintys vienas virš kito. Vidurinį ir apatinį sluoksnius mokslininkai priskiria senoviniam akmeniniam žmogaus gyvenimo periodui, kai žmogus naudojo grubius, nešlifuotus akmeninius įrankius, vadinamąjį paleolitą, o viršutinį – metalo periodui, kai žmogus pradėjo naudoti įrankius iš metalų: varis, bronza ir geležis. Tarpinių sluoksnių, datuojamų Naujojo akmens periodu (neolitu), t. y. laikotarpiu, kai žmonės jau buvo išmokę šlifuoti ir gręžti akmenis, gaminti keramiką, ten nebuvo.

Tarp senovės akmenų laikotarpio radinių nerasta nei vieno molio šukės fragmento, nei vieno naminio gyvulio kaulo (šie radiniai rasti tik viršutiniuose sluoksniuose). Paleolito žmogus dar nemokėjo gaminti keramikos. Visi jo namų apyvokos daiktai buvo pagaminti iš akmens ir kaulų. Greičiausiai turėjo ir medinių amatų, bet jų neišliko. Akmens ir kaulo dirbiniai pasižymėjo gana plačia įvairove: ieties ir smiginio antgaliais (paleolito žmogus lankų ir strėlių nemokėjo), grandikliais odai apdarinėti, smilkiniais, plonomis titnago plokštelėmis – peiliais, kaulinėmis adatomis.

Paleolito žmogus neturėjo naminių gyvūnų. Jo laužaviečių liekanose rasta daug tik laukinių gyvūnų kaulų: mamuto, raganosio, milžiniško elnio, saigų, urvinio liūto, urvinio lokio, urvo hienos, paukščių ir kt. Tačiau kitose vietose, tose pačiose vietose. Pavyzdžiui, Afontova Gora aikštelėje netoli Krasnojarsko, Kostenkuose prie Voronežo, tarp gyvūnų kaulų buvo aptiktos vilko liekanos, kurios, kai kurių mokslininkų teigimu, priklausė prijaukintam vilkui, ir tarp kaulų dirbinių Afontovoje. Kalnas, kai kurie pasirodė labai panašūs į šiuolaikinių šiaurės elnių rogių dalis. Šie radiniai rodo, kad paleolito pabaigoje žmonės tikriausiai jau turėjo pirmuosius naminius gyvūnus. Šie gyvūnai buvo šuo (prijaukintas vilkas) ir šiaurės elniai.

Pradėję atidžiai tyrinėti gyvūnų kaulus iš Krymo paleolito urvų, jie padarė dar vieną nuostabų atradimą. Viduriniuose sluoksniuose, kuriuos mokslininkai priskiria antrajai senovės akmens laikotarpio pusei, kitaip tariant, viršutiniam paleolitui, buvo aptikta daugybė poliarinių lapių (arktinių lapių), baltųjų kiškių, šiaurės elnių, poliarinių lekių, baltųjų kurapkų kaulų. ; dabar tai paprasti tolimosios šiaurės – tundros – gyventojai. Tačiau Arkties klimatas, kaip žinoma, toli gražu nėra toks šiltas kaip Kryme. Vadinasi, kai Kryme gyveno poliariniai gyvūnai, ten buvo šalčiau nei dabar. Tą pačią išvadą mokslininkai padarė ištyrę Krymo viršutinio paleolito žmogaus gaisrų anglis: paaiškėjo, kad šiam žmogui malkomis tarnavo šiaurinis šermukšnis, kadagys ir beržas. Tas pats paaiškėjo ir viršutinio paleolito žmogaus vietose Kaukaze, tik tuo skirtumu, kad vietoj poliarinių gyvūnų ten buvo aptikti taigos atstovai - briedžiai ir alpinių pievų atstovai - kai kurios sieros pelės (Prometėjo pelė) , kurie dabar gyvena aukštai kalnuose, o tuo metu gyveno beveik pačioje jūros pakrantėje.

Daugybė aukštutinio paleolito laikotarpio žmonių stovyklų liekanų buvo aptikta daugelyje kitų Sovietų Sąjungos vietų: prie Okos upės, prie Dono, prie Dniepro, Urale, Sibire (prie Obės, Jenisejaus, Lenos ir Angaros). ); ir visur šiose vietose tarp gyvūnų liekanų buvo aptikti šiose vietose nebegyvenančių poliarinių gyvūnų kaulai. Visa tai rodo, kad viršutinio paleolito eros klimatas buvo sunkesnis nei dabar.

Bet jei tais tolimais laikais net Kryme ir Kaukaze buvo šalta, tai koks buvo šurmulys ten, kur dabar stovi Maskva ir Leningradas? Kas tuo metu vyko šiaurės ir vidurio Sibire, kur net ir dabar žiemą 40 laipsnių šalčio nėra neįprasta?

Didžiulės Europos ir Šiaurės Azijos teritorijos tuo metu buvo padengtos ištisiniu ledu, kai kur siekęs dviejų kilometrų storį! Į pietus nuo Kijevo, Charkovo ir Voronežo ledas dviem milžiniškais liežuviais nusileido palei šiuolaikinių Dniepro ir Dono upių slėnius. Uralo ir Altajaus kalnai buvo padengti ledo skraistėmis, kurios nusileido toli į lygumas. Tie patys ledynai buvo ir Kaukazo kalnuose, siekę beveik iki jūros. Štai kodėl tie gyvūnai, kurie dabar gyvena šalia ledynų, aukštai kalnuose, buvo rasti senovės akmens amžiaus žmonių vietose prie jūros. Krymas tuo metu buvo įvairių gyvūnų prieglobstis. Didžiulis ledynas, besiveržiantis į Rusijos lygumą iš šiaurės – iš Suomijos ir Skandinavijos, privertė ten gyvenančius gyvūnus trauktis į pietus. Todėl nedidelėje Krymo teritorijoje buvo toks stepių ir poliarinių gyvūnų mišinys.

Tai buvo Didžiojo Žemės apledėjimo era.

Kokius pėdsakus paliko šis ledynas?

Vidurio ir šiaurės Rusijos gyventojai puikiai žino didelius ir mažus akmenis – riedulius ir akmenukus, kurių gausiai aptinkama arimuose laukuose. Kartais šie akmenys pasiekia labai didelius dydžius (maždaug namo ar daugiau). Pavyzdžiui, iš vieno tokio granito riedulio buvo padarytas paminklo Petrui I Leningrade pagrindas. Kai kurie rieduliai jau apaugę kerpėmis; daugelis jų lengvai subyra smogus plaktuku. Tai rodo, kad jie ilgą laiką gulėjo ant paviršiaus. Rieduliai dažniausiai būna apvalios formos, atidžiau pažiūrėjus galima rasti lygių poliruotų paviršių su grioveliais ir įbrėžimais ant kai kurių. Rieduliai išsibarstę net lygumose, kur nėra kalnų. Iš kur čia atsirado šie akmenys?

Kartais girdite, kad rieduliai „auga“ iš žemės. Tačiau tai yra gilus klaidingas supratimas. Tereikia kasti kastuvu arba atidžiai dairytis daubose, ir iškart paaiškės, kad rieduliai yra žemėje, smėlyje ar molyje. Žemę šiek tiek nuplaus lietus, smėlį išpūs vėjas, o ten, kur pernai nieko nebuvo matyti, paviršiuje atsiras riedulys. Kitais metais žemę dar labiau išplaus lietus ir vėjas, o riedulys atrodys didesnis. Taigi jie mano, kad jis užaugo.

Ištyrę riedulių sudėtį, mokslininkai vieningos nuomonės, kad daugelio jų gimtinė yra Karelija, Švedija, Norvegija, Suomija. Ten tokios pat sudėties kaip ir rieduliai uolos sudaro ištisas uolas, kuriose iškirsti tarpekliai ir upių slėniai. Iš šių uolienų nuplėšti luitai vaizduoja riedulius, išsibarsčiusius SSRS europinės dalies, Lenkijos ir Vokietijos lygumose.

Bet kaip ir kodėl jie atsidūrė taip toli nuo tėvynės! Anksčiau, maždaug prieš 75 metus, jie manė, kad ten, kur dabar randami rieduliai, yra jūra ir jie buvo nešti ant ledo lyčių, kaip ir dabar poliariniame vandenyne plaukiojantis ledas (ledkalniai), atitrūkęs nuo ledyno krašto. leidžiantis į jūrą, su jais nunešami nuo uolėtų krantų ledyno nuplėšti luitai. Dabar šios prielaidos atsisakyta. Dabar nė vienas mokslininkas neabejoja, kad riedulius su savimi atnešė iš Skandinavijos pusiasalio besileidžiantis milžiniškas ledynas.

Ištyrę ledyninių riedulių sudėtį ir pasiskirstymą Rusijoje, mokslininkai nustatė, kad ledynų būta ir Sibiro kalnuose, poliariniame Urale, Novaja Zemlijoje, Altajuje ir Kaukaze. Nusileidę nuo kalnų, jie nešė su savimi riedulius ir paliko juos toli lygumose, taip pažymėdami savo veržimosi kelius ir ribas. Dabar rieduliai, sudaryti iš Uralo ir Novaja Zemljos uolų, randami netoli Tobolsko, Vakarų Sibire, Irtyšo žiotyse, o Jenisejaus žemupio uolos yra Vakarų Sibiro centre, netoli Samarovo kaimo. prie Ob upės. Du milžiniški ledynai tuo metu judėjo vienas kito link. Vienas yra iš Uralo ir Novaja Zemlijos, kitas yra iš tolimosios Rytų Sibiro šiaurės – iš dešiniojo Jenisiejaus arba Taimyro kranto. Šie didžiuliai ledynai susiliejo į vieną ištisinį ledo lauką, kuris apėmė visą Vakarų Sibiro šiaurę.

Savo kelyje susidūręs su kietomis uolienomis, ledynas jas nušlifavo ir išlygino, taip pat paliko ant jų gilių randų ir vagų. Tokios nugludintos ir išvagotos uolėtos kalvos vadinamos „avino kaktomis“. Jie ypač dažni Kolos pusiasalyje, Karelijoje.

Be to, ledynas užfiksavo didžiules smėlio ir molio mases ir visą tai sukrovė savo pakraštyje į pylimus, dabar apaugusius mišku. Tokios šachtos labai aiškiai matomos, pavyzdžiui, Valdajuje (Kalinino srityje). Jos vadinamos „galinėmis morenomis“. Iš jų galima aiškiai nustatyti buvusio ledyno kraštą. Ledynui ištirpus, visa kadaise jo užimta teritorija pasirodė padengta moliu su rieduliais ir akmenukais. Šis molinis apsiaustas su rieduliais, ant kurio vėliau susiformavo šiuolaikiškas dirvožemis, dabar ariamas.

Kaip matome, kadaise vykusio Didžiojo Žemės apledėjimo pėdsakai tokie ryškūs, kad tuo niekas neabejoja. Taip pat mus įtikina, kad tokius pačius pėdsakus žemėje palieka ir šiuolaikiniai ledynai, randami daugelyje kalnų tiek mūsų šalyje, tiek kitose šalyse. Tik šiuolaikiniai ledynai yra daug mažesni nei tie, kurie dengė Žemę Didžiojo ledyno metu.

Taigi gyvūnų palaikai, rasti Kryme kasinėjant viršutinio paleolito urvus, teisingai rodė, kad ten kažkada buvo šaltesnis nei dabar klimatas.

Bet gal Krymo vietos buvo anksčiau ar vėliau nei Didysis ledynas? Ir mes turime visiškai aiškų atsakymą į šį klausimą.

Tos pačios vietos, kaip ir Kryme, Didžiojo ledyno metu buvo aptiktos daugelyje vietų, padengtų ištisiniu ledu, tačiau šios vietos niekada nebuvo aptiktos niekur po ledyniniais sluoksniais. Jie buvo rasti arba už buvusio ledyno paplitimo ribų, arba (jaunesni) pietinėje jo dalyje – sluoksniuose, esančiuose virš ledynų darinių. Tai įtikinamai įrodo, kad visos tyrinėtos vietos siekia Didžiojo ledyno epochą (o kai kurios iš jų – ir ledynų tirpimo laikus).

Per pastaruosius dešimt metų buvo padaryti itin svarbūs atradimai. Dniepro ir Desnos upėje, netoli Novgorodo-Seversky, po ledyniniais sluoksniais buvo aptiktos senovės žmonių ir akmeninių įrankių vietos. Tokios pat vietos buvo aptiktos Juodosios jūros pakrantėje. Tai įrodė, kad žmogus gyveno ne tik Didžiojo apledėjimo metu ir po jo, bet ir prieš šį apledėjimą.

Tyrinėdami dar senesnius žemės sluoksnius, žmonės taip pat įsitikino, kad buvo laikas, kai Sibire augo tokie medžiai, kokie dabar yra tik Juodosios jūros pakrantėje. Amžinai žaliuojantys laurai, magnolijos ir figmedžiai kadaise augo upių ir ežerų pakrantėse, esančiose dabartinės Barabinsko stepės vietoje (Vakarų Sibiras). Ukrainos miškuose gyveno beždžionės, o Baikalo regione ir Azovo stepėse – stručiai ir antilopės, kurios dabar aptinkamos tik Afrikoje ir Pietų Amerikoje.

Klimato pokyčiai ryškiausiai pasireiškė periodiškai vykstančiais ledynmečiais, kurie turėjo didelės įtakos žemės paviršiaus, esančio po ledyno korpusu, transformacijai, vandens telkiniams ir ledyno įtakos zonoje randamiems biologiniams objektams.

Remiantis naujausiais moksliniais duomenimis, ledynų epochų trukmė Žemėje yra mažiausiai trečdalis viso jos evoliucijos laiko per pastaruosius 2,5 milijardo metų. O jei atsižvelgsime į ilgas pradines apledėjimo atsiradimo fazes ir laipsnišką jo degradaciją, tai apledėjimo eros užtruks beveik tiek pat laiko, kiek šiltos, be ledo sąlygos. Paskutinis ledynmetis prasidėjo beveik prieš milijoną metų, kvartero laiku, ir pasižymėjo dideliu ledynų plitimu – Didžiuoju Žemės apledėjimu. Šiaurės Amerikos žemyno šiaurinė dalis, nemaža Europos dalis, o gal ir Sibiras buvo po stora ledo danga. Pietų pusrutulyje visas Antarktidos žemynas buvo po ledu, kaip ir dabar.

Pagrindinės apledėjimo priežastys yra šios:

erdvė;

astronominis;

geografinė.

Erdvės grupės priežasčių:

šilumos kiekio Žemėje pokytis dėl Saulės sistemos praėjimo 1 kartą/186 mln. metų per šaltąsias Galaktikos zonas;

Žemės gaunamos šilumos kiekio pokytis dėl Saulės aktyvumo sumažėjimo.

Astronominės priežasčių grupės:

stulpelio padėties keitimas;

žemės ašies polinkis į ekliptikos plokštumą;

Žemės orbitos ekscentriškumo pokytis.

Geologinės ir geografinės priežasčių grupės:

klimato kaita ir anglies dvideginio kiekis atmosferoje (anglies dioksido padidėjimas – atšilimas; sumažėjimas – atšalimas);

vandenyno ir oro srovių krypčių pokyčiai;

intensyvus kalnų statybos procesas.

Ledyno pasireiškimo Žemėje sąlygos apima:

sniegas kritulių pavidalu esant žemai temperatūrai, kai jis kaupiasi kaip ledynų augimo medžiaga;

neigiama temperatūra vietose, kuriose nėra apledėjimo;

intensyvaus vulkanizmo periodai dėl didžiulio ugnikalnių išskiriamo pelenų kiekio, dėl kurio smarkiai sumažėja šilumos (saulės spindulių) srautas į žemės paviršių ir pasaulinė temperatūra sumažėja 1,5–2ºC.

Seniausias ledynas yra proterozojaus (prieš 2300–2000 mln. metų) Pietų Afrikoje, Šiaurės Amerikoje ir Vakarų Australijoje. Kanadoje nusėdo 12 km nuosėdinių uolienų, kuriose išskiriami trys stori ledyninės kilmės sluoksniai.

Nustatyti senovės ledynai (23 pav.):

ties Kambro-Proterozojaus riba (prieš maždaug 600 mln. metų);

Vėlyvasis Ordovikas (maždaug prieš 400 mln. metų);

Permo ir karbono periodai (prieš maždaug 300 mln. metų).

Ledynmečių trukmė – nuo ​​dešimčių iki šimtų tūkstančių metų.

Ryžiai. 23. Geochronologinis geologinių epochų ir senovės ledynų mastelis

Didžiausio kvartero ledyno ekspansijos laikotarpiu ledynai apėmė daugiau nei 40 milijonų km 2 – apie ketvirtadalį viso žemynų paviršiaus. Didžiausias Šiaurės pusrutulyje buvo Šiaurės Amerikos ledo sluoksnis, kurio storis siekė 3,5 km. Visa Šiaurės Europa buvo po iki 2,5 km storio ledo sluoksniu. Didžiausią išsivystymą pasiekę prieš 250 tūkstančių metų Šiaurės pusrutulio kvartero ledynai pradėjo palaipsniui mažėti.

Prieš neogeno laikotarpį visoje Žemėje buvo tolygus šiltas klimatas Špicbergeno ir Franzo Jozefo žemės salose (pagal paleobotaninius subtropinių augalų radinius), tuo metu buvo subtropikai.

Klimato kaitos priežastys:

kalnų masyvų (Kordilerijos, Andų) susidarymas, izoliavęs Arkties regioną nuo šiltų srovių ir vėjų (kalnų pakilimas 1 km - atvėsimas 6ºС);

šalto mikroklimato sukūrimas Arkties regione;

šilumos srauto į Arkties regioną iš šiltųjų pusiaujo regionų nutraukimas.

Pasibaigus neogeno laikotarpiui, Šiaurės ir Pietų Amerika susijungė, o tai sudarė kliūtis laisvam vandenyno vandenų tekėjimui, dėl ko:

pusiaujo vandenys pasuko srovę į šiaurę;

šilti Golfo srovės vandenys, smarkiai atvėsę šiauriniuose vandenyse, sukūrė garo efektą;

smarkiai išaugo dideli krituliai lietaus ir sniego pavidalu;

temperatūros sumažėjimas 5–6ºС lėmė didžiulių teritorijų (Šiaurės Amerikos, Europos) apledėjimą;

prasidėjo naujas apledėjimo laikotarpis, trukęs apie 300 tūkst. metų (ledynų-tarpledyninių periodų periodiškumas nuo neogeno pabaigos iki antropoceno (4 ledynai) – 100 tūkst. metų).

Ledynas nebuvo nuolatinis per visą kvartero laikotarpį. Yra geologinių, paleobotaninių ir kitų įrodymų, kad per tą laiką ledynai visiškai išnyko mažiausiai tris kartus, užleisdami vietą tarpledynmečiams, kai klimatas buvo šiltesnis nei šiandien. Tačiau šiuos šiltuosius laikus pakeitė šaltis, ir ledynai vėl išplito. Šiuo metu Žemėje baigiasi ketvirtoji kvartero apledėjimo epocha, ir, remiantis geologinėmis prognozėmis, mūsų palikuonys po kelių šimtų ar tūkstančio metų vėl atsidurs ledynmečio sąlygomis, o ne atšils.

Antarktidos kvartero ledynas vystėsi kitu keliu. Tai atsirado daug milijonų metų, kol Šiaurės Amerikoje ir Europoje atsirado ledynai. Be klimato sąlygų, tai palengvino nuo seno čia egzistavęs aukštasis žemynas. Skirtingai nuo senovinių šiaurinio pusrutulio ledo sluoksnių, kurie išnyko, o paskui vėl atsirado, Antarkties ledyno dydis mažai pasikeitė. Didžiausias Antarktidos ledynas buvo tik pusantro karto didesnis nei šiuolaikinis, o plotas - ne daug didesnis.

Paskutinio ledynmečio Žemėje kulminacija buvo prieš 21-17 tūkstančių metų (24 pav.), kai ledo tūris padidėjo iki maždaug 100 milijonų km 3. Antarktidoje apledėjimas tuo metu apėmė visą žemyninį šelfą. Matyt, ledo tūris ledo sluoksnyje siekė 40 milijonų km 3, tai yra, jis buvo maždaug 40% didesnis nei jo šiuolaikinis tūris. Pakuotės ledo riba pasislinko į šiaurę maždaug 10°. Šiaurės pusrutulyje prieš 20 tūkstančių metų susiformavo gigantiškas Panarktinis senovinis ledo sluoksnis, sujungęs Eurazijos, Grenlandijos, Laurentijos ir daugybę mažesnių skydų bei plačias plūduriuojančias ledo lentynas. Bendras skydo tūris viršijo 50 milijonų km 3, o Pasaulio vandenyno lygis nukrito ne mažiau kaip 125 m.

Panarkties dangos degradacija prasidėjo prieš 17 tūkstančių metų sunaikinus ledo lentynas, kurios buvo jos dalis. Po to stabilumą praradusios Eurazijos ir Šiaurės Amerikos ledo sluoksnių „jūrinės“ dalys pradėjo katastrofiškai griūti. Ledyno griūtis įvyko vos per kelis tūkstančius metų (25 pav.).

Tuo metu iš ledo sluoksnių pakraščio tekėjo didžiulės vandens masės, iškilo milžiniški užtvenkti ežerai, kurių proveržiai buvo daug kartų didesni nei šiandien. Gamtoje dominavo natūralūs procesai, nepamatuojamai aktyvesni nei dabar. Tai lėmė reikšmingą gamtinės aplinkos atsinaujinimą, dalinį gyvūnų ir augalų pasaulio pasikeitimą ir žmogaus viešpatavimo Žemėje pradžią.

Paskutinis ledynų traukimasis, prasidėjęs daugiau nei prieš 14 tūkstančių metų, išlikęs žmogaus atmintyje. Matyt, tai yra ledynų tirpimo ir vandens lygio kilimo vandenyne procesas su didžiuliu teritorijų potvyniu, kuris Biblijoje apibūdinamas kaip visuotinis potvynis.

Prieš 12 tūkstančių metų prasidėjo holocenas – modernioji geologijos era. Oro temperatūra vidutinio klimato platumose pakilo 6°, palyginti su šaltuoju vėlyvuoju pleistocenu. Ledynas įgavo šiuolaikines proporcijas.

Istorinėje epochoje – apie 3 tūkstančius metų – ledynų veržimasis vyko atskirais amžiais esant žemesnei oro temperatūrai ir padidėjusiai drėgmei ir buvo vadinami mažais ledynmečiais. Tokios pat sąlygos susiklostė paskutiniais praėjusios eros amžiais ir praėjusio tūkstantmečio viduryje. Maždaug prieš 2,5 tūkstančio metų prasidėjo žymus klimato atvėsimas. Arkties salos buvo padengtos ledynais Viduržemio ir Juodosios jūros šalyse, ant naujos eros slenksčio, klimatas buvo šaltesnis ir drėgnesnis nei dabar. Alpėse I tūkstantmetyje pr. e. ledynai persikėlė į žemesnius lygius, ledu užblokavo kalnų perėjas ir sunaikino kai kuriuos aukštai esančius kaimus. Šioje epochoje Kaukazo ledynai smarkiai pažengė į priekį.

Klimatas I ir II tūkstantmečių sandūroje buvo visiškai kitoks. Šiltesnės sąlygos ir ledo nebuvimas šiaurinėse jūrose leido šiaurės Europos jūreiviams prasiskverbti toli į šiaurę. 870 metais prasidėjo Islandijos kolonizacija, kur tuo metu ledynų buvo mažiau nei dabar.

10 amžiuje normanai, vadovaujami Eiriko Raudonojo, aptiko pietinį didžiulės salos viršūnę, kurios pakrantės buvo apaugusios tankia žole ir aukštais krūmais, čia įkūrė pirmąją Europos koloniją, o šis kraštas buvo vadinamas Grenlandija. , arba „žalia žemė“ (tai jokiu būdu dabar nekalba apie atšiaurias šiuolaikinės Grenlandijos žemes).

Iki I tūkstantmečio pabaigos kalnų ledynai Alpėse, Kaukaze, Skandinavijoje ir Islandijoje taip pat gerokai atsitraukė.

Klimatas vėl pradėjo rimtai keistis XIV amžiuje. Grenlandijoje pradėjo plisti ledynai, vasaros dirvožemio atšilimas tapo vis trumpesnis, o amžiaus pabaigoje čia tvirtai įsitvirtino amžinasis įšalas. Šiaurinių jūrų ledo danga išaugo, o vėlesniais šimtmečiais atlikti bandymai įprastu keliu pasiekti Grenlandiją baigėsi nesėkmingai.

Nuo XV amžiaus pabaigos ledynai prasidėjo daugelyje kalnuotų šalių ir poliarinių regionų. Po gana šilto XVI amžiaus prasidėjo atšiaurūs amžiai, vadinami mažuoju ledynmečiu. Europos pietuose 1621 ir 1669 metais dažnai kartojosi atšiaurios ir ilgos žiemos, užšalo Bosforo sąsiauris, o 1709 metais pakrantėse užšalo Adrijos jūra.

IN
XIX amžiaus antroje pusėje baigėsi Mažasis ledynmetis ir prasidėjo gana šilta era, kuri tęsiasi iki šiol.

Ryžiai. 24. Paskutinio apledėjimo ribos

Ryžiai. 25. Ledynų susidarymo ir tirpimo schema (palei Arkties vandenyno profilį – Kolos pusiasalis – Rusijos platforma)

Kainozojaus epochoje žinduolius pradėjo veikti ypatingas veiksnys, kurio, kiek žinome, kreidos periode nebuvo. Šis veiksnys yra klimato vėsinimas. Todėl prie pastebėtų pokyčių, kuriuos žemynai patyrė kainozojaus eroje, turime pridėti dar vieną dalyką - vyraujančio klimato pasikeitimą. Sausumos masės tapo šaltesnės. Atšalimas stipriausias buvo poliariniuose regionuose, silpniausias – pusiaujo regionuose, tačiau vienaip ar kitaip jis pasireiškė visur. Šio atšalimo įtaka buvo plačiai paplitusi ir paveikė ne tik žinduolius, bet ir kitus organizmus. Pradėkime nuo duomenų, kuriais grindžiamos mūsų išvados apie temperatūros pokyčius, įvykusius nuo kainozojaus pradžios, apžvalgos.

Klimato kaitos įrodymai. Pirmiausia reikėtų pažymėti tris faktų grupes.

1. Gręžiant giliavandenius vandenyno regionus, smulkiaklasių kainozojaus nuosėdų sluoksniuose buvo aptikta mikroskopinių bestuburių iškastinių kriauklių. Kai kuriuose sluoksniuose rasta šaltame vandenyje gyvenančių gyvūnų kriauklių; viršuje ir apačioje yra sluoksniai, kuriuose yra šiltesniam vandeniui būdingų gyvūnų kriauklių.

2. Kai kuriuose smulkių klampių nuosėdų sluoksniuose, kurie sudaro dugną vandenyno giliavandeniuose regionuose aplink Antarktidą, randami kvarcinio smėlio grūdeliai, kurių paviršiuje yra ledynų apdorojimo pėdsakų. Šie grūdai greičiausiai buvo nunešti į jūrą su ledkalniais, iš kurių tirpstant smėlio medžiaga nugrimzdo į jūros dugną. Tokio tipo smėlio grūdeliai dugno nuosėdose aptikti dar nuo eoceno, o tai rodo, kad Antarktidoje jau tuo metu egzistavo ledynai. Šie smėlio grūdeliai randami tuose pačiuose sluoksniuose, kuriuose yra šalto vandens bestuburių iškastinių kriauklių.

3. Kai kuriuose žemynų kainozojaus nuosėdų sluoksniuose aptikta iškastinių augalų, augusių šaltame klimate, lapų. Šiltesniam klimatui būdingi iškastiniai augalai randami sluoksniuose ir aukščiau, ir apačioje.

Taigi yra trijų tipų duomenys, skirtingi, bet rodantys tą patį: temperatūrų mažėjimas kainozojuje, ryškiausias pietų pusrutulio aukštosiose platumose. Remiantis šiais ir kai kuriais kitais duomenimis, buvo sudaryta kreivė (62 pav.), kuri rodo temperatūros padidėjimą ir sumažėjimą kainozojaus eroje. Išskyrus kraštinę dešiniąją dalį, kreivė sudaryta tik remiantis aukščiau pateikta informacija. Kreivė taip pat rodo, kad temperatūros pokyčiai buvo lėti ir laipsniški, bet jokiu būdu ne pastovūs.

Ryžiai. 62. Numatomas temperatūros svyravimų modelis žemės paviršiuje visame kainozojaus laikotarpiu iki šių dienų. Kreivė yra netiksli, nes ji pateikta apibendrinta forma visai Žemei. Tai rodo pagrindines temperatūros kilimo ir mažėjimo epochas. Išsamesnė informacija galėjo leisti pabrėžti daugybę mažų svyravimų, esančių ant kreivės rodomų didelių svyravimų.

Klimato svyravimai: ledynmečiai. Klimato kaita nebuvo nuolatinė. Temperatūra vėl ir vėl svyravo – nuo ​​šiltesnės iki šaltesnės ir atgal į šiltesnę. Aušinimas iš pradžių atsirado Antarktidoje, vėliau Aliaskoje ir kitose Tolimosios Šiaurės srityse. Tačiau vėsinimas pasiekė vidutines platumas tik prieš maždaug du milijonus metų, o kai tai įvyko, vėsinimo efektas buvo labai stiprus ir akivaizdus. Šiose platumose kaupėsi sniegas ir susidarė didžiuliai galingi ledynai, dengiantys didžiąją dalį Šiaurės Amerikos ir šiaurinę Europos dalį. Santykinai nesenos epochos, kai didžiuliai ledo lakštai slinko per vidutinių platumų sritis, reprezentuoja tai, ką esame įpratę vadinti ledyninėmis epochomis; taip jie vadinami 62 paveiksle. Tačiau griežtai kalbant, tokiose srityse kaip Antarktida ir Aliaska panašūs ledynmečiai įvyko daug milijonų metų anksčiau, nei parodyta paveikslėlyje. Šie senoviniai ledynmečiai yra daug mažiau žinomi; jie buvo įkurti tik mūsų amžiaus 60-aisiais, ir dar neaišku, kaip pakeisti termino „ledynmetis“ apibrėžimą, kad jis apimtų šiuos senovinius įvykius. Tačiau daug svarbiau yra tai, kad vien kvartero laikotarpiu buvo keli ledynmečiai, galbūt net daugiau, nei schematiškai parodyta mūsų diagramoje pateiktoje vingiavimo kreivėje.

Paskutinis ledynmetis. Paskutinis ledynmetis buvo palyginti neseniai. Aukščiausią tašką jis pasiekė tik prieš 20 000 metų, kai galingas ledo sluoksnis, didžiulis ledynas, užėmė beveik visą Kanadą ir didžiąją dalį JAV; jos kraštas tęsėsi toli į pietus nuo dabartinių Niujorko, Čikagos ir Sietlo miestų teritorijų. Kitas ledynas apėmė Europos teritoriją, išplitęs į pietus iki vietų, kur dabar yra Kopenhagos, Berlyno ir Leningrado miestai. Bendras ledynų, dengiančių Šiaurės Ameriką ir Europą, plotas viršijo 23 milijonus km 2, o ledo storis – daugiau nei pusantro kilometro, todėl ledas visiškai paslėpė beveik visus kalnus, esančius ledo užimamoje teritorijoje. . Taigi ledynų tūris tikriausiai galėtų siekti 37 milijonus km 3 ledo. Dabar bendras ledynų tūris Jungtinėse Amerikos Valstijose (išskyrus Aliaską) yra mažesnis nei 83 km 3. Šiuo metu ledas egzistuoja kaip tūkstančiai mažų kalnų ledynų, daugiausia esančių Vašingtono ir Oregono valstijose. Kanadoje ledo tūris dabar yra daug didesnis, tariamai apie 41 000 km 3, nes Kanada iš dalies yra šaltuose Arkties regionuose ir ten ledas tirpsta ilgiau. Tačiau net 41 000 km 3 yra tik maža dalis ledo dangos, kuri egzistavo Kanadoje prieš 20 000 metų.

Kai galvojame apie stulbinantį ledo kiekį, kuris taip neseniai dengė žemės paviršių, iškyla du pagrindiniai klausimai. Pirma, ar ledynmetis buvo išskirtinis reiškinys, būdingas tik kainozojaus erai? Ir, antra, kokios yra ledynmečių atsiradimo priežastys? Pabandykime atsakyti į šiuos klausimus.

Senovės ledynmečiai. Taigi, pirma, ar ledynai įvyko ankstesniais geologiniais laikotarpiais, gerokai prieš kainozojaus eros pradžią? Žinoma, kad taip. To įrodymai yra neišsamūs, tačiau jie yra gana aiškūs, o kai kurie iš šių įrodymų apima dideles sritis. Permo ledynmečio įrodymų yra keliuose žemynuose (gali būti, kad tuo metu šie žemynai buvo tos pačios sausumos masės dalis), be to, žemynuose aptikta ledynų pėdsakų, datuojamų kitų epochų laikais. Paleozojaus era iki pat pradžios, ankstyvojo kambro laiku. Net ir daug senesnėse uolienose, susidariusiose iki fanerozojaus, aptinkame ledynų ir ledynų nuosėdų paliktų pėdsakų. Kai kurie iš šių pėdsakų yra senesni nei du milijardai metų, galbūt perpus mažiau nei Žemės kaip planeta. Ar galima sakyti, kad dar senesnių, dar neatrastų ledynmečių nebuvo?

Bet kokiu atveju, net ir atsižvelgus tik į mums žinomus apledėjimus, įvykusius per daugiau nei du milijardus metų, turime pripažinti, kad jie neprieštarauja aktualizmo principui, pagal kurį, taikant geologiniams procesams, nėra nieko naujo. Saulė. Todėl ledyniniai įvykiai, įvykę prieš 20 000 metų – arba šiuolaikinis Antarktidos apledėjimas – tėra tų pačių įvykių, kurie vienokia ar kitokia forma kartojosi tiek laiko, kiek egzistavo Žemė, pasikartojimas.

Tai atsakymas į pirmąjį iš dviejų klausimų. Apledėjimas nėra neįprastesnis įvykis nei didžiulės kalnų grandinės atsiradimas – abu šie įvykiai kartojasi, kai susidaro atitinkamos sąlygos. Šis atsakymas leidžia lengviau suprasti antrąjį klausimą – kodėl atsiranda ledynai? Viskas, ką turime padaryti, tai nustatyti „atitinkamas sąlygas“ ir suprasti, kas atsitinka, kai tokios sąlygos atsiranda.

Pagrindinės sąlygos. Atsakymas į šį klausimą gali būti pateiktas tik atsižvelgiant į tam tikrą bendrą informaciją apie ledynus. Daugelyje vidutinių platumų regionų, pavyzdžiui, JAV ir Europoje, dalis kritulių iškrenta kaip sniegas. Netgi aukštuose kalnuose sninga daugiausia žiemą. Jei žiemos temperatūra pakankamai žema, sniegas lieka ant žemės, tačiau atėjus pavasariui ir vasarai jis tirpsta. Tačiau labai aukštuose kalnuose, pavyzdžiui, šiauriniuose Uoliniuose kalnuose, net vasarą temperatūra yra tokia žema, kad sniego dangos lopai išlieka visą vasarą ir kitą žiemą padengiami ką tik iškritusiu sniegu. Taip kaupiasi metai iš metų, sniegas ant kalno šlaito sutankėja ir yra veikiamas žemyn nukreiptos gravitacijos. Dėl šio smūgio jis nuslysta šlaitu. Šio slydimo proceso metu suspaustas sniegas tampa ledynu. Jei sninga pakankamai stipriai, o temperatūra pakankamai žema, kad sniegas neištirptų, ledynas gali įgauti liežuvio pavidalą ir toliau didėti, slinkdamas kalnų slėniu žemyn, kaip vandens srovė, bet kursą daug lėčiau.

Kalnuose, pavyzdžiui, Alpėse, galima pamatyti šimtus didelių, ašmenų formos ledo liežuvių, esančių vienas šalia kito. Ledynai gretimuose slėniuose susilieja, kai vienas slėnis įteka į kitą. Kalnų papėdėje visas slėniais lėtai slenkantis ledas susilieja ir išsiskleidžia į vieną ištisinį ledo sluoksnį. Kas gali sustabdyti ledo plitimą neribotą laiką? Yra tik viena, bet labai reikšminga aplinkybė – tirpimas. Nusileidus nuo kalnų ar persikeliant į žemesnes platumas temperatūra pakyla. Ir anksčiau ar vėliau temperatūra prie judančio ledyno išorinio krašto pakyla tiek – tiesiog tiek, kad visas ledas, kuris ten atnešamas lėtai judančios ledo srovės pavidalu, ištirpsta. Nuo šio taško ledyno kraštas nebegali judėti toliau. Tiesa, ledas ir toliau juda, tačiau visas įeinantis ledas atkeliaudamas tirpsta ir virsta tirpsmo vandens srovėmis.

Tokios sąlygos egzistuoti liežuvio formos ledynams, kuriuos turistai dažniausiai mato Alpėse, Kanados Uoliniuose kalnuose ir kituose kalnuotuose regionuose. Tokie ledynai užima kalnų slėnius, o jų apatinių galų padėtį lemia ledo tėkmės greičio ir tirpimo greičio santykis. Esant dabartiniam klimatui, ledynai negali reikšmingai pasikeisti. Tačiau kai tik temperatūra Žemės paviršiuje nors šiek tiek nukris, jie visi pradės ilgėti. Jei temperatūra pakankamai nukris, pasikartos ledynmetis, kai pusė Šiaurės Amerikos buvo negyvenama žmonėms ir daugumai gyvūnų.

Tai, kas pasakyta, yra ta, kad ledynmetis yra natūralus temperatūros sumažėjimo rezultatas. Tiesioginė apledėjimo priežastis yra daug sudėtingesnė - ją sudaro sausumoje susikaupusių kietų nuosėdų kiekio padidėjimas, o tai savo ruožtu gali priklausyti nuo dviejų skirtingų priežasčių: temperatūros sumažėjimo, dėl kurio sumažėja tirpimas, ir temperatūros padidėjimo ( oras tampa drėgnesnis, padaugėja kritulių). - Maždaug redaguoti) Žemėje tik keliais laipsniais. Ledynų paslaptis – ne iš kur atsiranda sniegas ir ledas, o temperatūros kritimo priežastis. Kol aktualizmo principas išliks nepajudinamas ir kol gamtoje tęsis vandens ciklas, sniegas ir ledas visada egzistuos šalčiausiose planetos vietose. Ledynmetis prasideda tik tada, kai temperatūra nukrenta tiek, kad krituliai iškrenta kaip sniegas dideliuose plotuose, vasaros tampa vėsios, o ledo tirpimas mažėja.

Ši pusiausvyra yra labai nestabili. Ir dabar mes nesame taip toli nuo apledėjimo, kaip daugelis galvoja. Skaičiavimo duomenys, pagrįsti ilgalaikiais orų stebėjimais pietų Norvegijos kalnuose, slidinėjimo kurorto zonoje tarp Oslo ir Bergeno, rodo, kad vidutinės metinės temperatūros sumažėjimo tik 3°C per ilgą laikotarpį pakaktų, kad ledynų pokyčiai, tokie, kad Dėl to prasidės naujas Europos apledėjimas. Iš tiesų, didžioji dalis ledo, kuris didžiausiu mastu išplito šiaurės vakarų Europoje maždaug prieš 20 000 metų, kilo iš sniego šiuose pietų Norvegijos kalnuose. Žinoma, prie to prisidėjo sniegas, iškritęs daug didesniame paties ledyno plote, o prasidėjęs ledynas išaugo kaip sniego gniūžtė, riedanti šlaitu.

Visiškai aišku, kad ledyno būklė daugiausia priklauso nuo klimato. Ten, kur temperatūra pakankamai aukšta, ten nėra ledynų. Ten, kur temperatūra žema, susidaro ledynai, tačiau jų pasiskirstymo riba yra ta linija, kurioje ledo antplūdis subalansuojamas tirpstant. Iš to išplaukia, kad ledynmetis, kai ledynai yra dideli ir daug, yra žemos temperatūros era, taigi ir laikas, kai krituliai iškrenta sniego pavidalu. Natūralus to rezultatas – ledo antplūdžio ir tirpimo pusiausvyros linija pasislenka į žemesnes platumas, todėl ledas dengia didelius plotus. Pasiekus apledėjimo „piką“, kylant temperatūrai, kritinė linija pasislenka į aukštąsias platumas, ledynai mažėja ir ledynmetis baigiasi.

Iki šiol paskutinio ledynmečio pikas jau toli už mūsų – prieš 20 000 metų. Didžioji dalis ledo, kuris prieš 20 000 metų pasiekė daugiau nei 23 mln. km 3 tūrį, ištirpo ir tirpsmo vanduo nutekėjo į jūrą. Tačiau net ir šiandien, praėjus 20 000 metų po šalčiausio taško, ledas išlieka ten, kur didelis aukštis arba šaltas klimatas neleidžia jam tirpti. Net ir dabar Jungtinėse Valstijose (neįskaitant Aliaskos) tebėra per tūkstantį ledynų, o Alpėse – per 1200. Grenlandijoje vis dar yra vienas didelis ledynas [ledynas]. - Red.], apimantis didžiąją salos dalį ir turintis 2400 kilometrų ilgio ir 800 kilometrų pločio. Grenlandijos ledyno, kuris sudaro didžiausią ledo masę šiauriniame pusrutulyje, tūris siekia 3,3 milijono km 3. Visas šis ledas susidarė dėl to, kad sniegas čia kažkada iškrito ir dar neištirpo.

Pasukę į pietinį pusrutulį, pačiame jo centre, visai aplink Pietų ašigalį, matome Antarktidos žemyną. Palyginti su šio žemyno ledo sluoksnio dydžiu, didžiulis Grenlandijos ledyno blokas atrodo nereikšmingas. Jo tūris yra daugiau nei 20 milijonų km 3 ( Antarktidos ledo tūris yra 24 milijonai km3, Grenlandijos - 1 milijonas km3. - Maždaug redaguoti), sudaro daugiau nei 90 % viso ledo Žemėje ir daugiau nei 75 % viso gėlo vandens tiek skysto, tiek kieto pavidalo. Antarkties ledynas apima beveik visą žemyną, o jo plotas yra beveik 1/3 didesnis nei visos JAV teritorijos, įskaitant Aliaską. Todėl būtų teisinga manyti, kad Antarktidoje, skirtingai nei Šiaurės Amerikoje, ledynmetis nesibaigė. Ledas iki šiol beveik visiškai dengia šį žemyną, nors gali būti, kad prieš 20 000 metų jo plotas buvo dar didesnis. Šiaurės Amerikoje įvyko keli ledynai, ledynai ateina ir išeina, tačiau, kiek galime pasakyti, Antarktidą nepertraukiamai dengia ledas mažiausiai pastaruosius 10 milijonų metų. Ledo sluoksnio tūris padidėjo arba sumažėjo dėl klimato svyravimų, bet tikriausiai visiškai neišnyko, skirtingai nei Šiaurės Amerikos ir Europos ledo sluoksniai. Šio skirtumo priežastis yra akivaizdi, nes Antarktida yra aukščiausias žemynas ir turi didžiausią vidutinį paviršiaus aukštį. Dar svarbesnė aplinkybė yra ta, kad ji yra Pietų ašigalyje, kur temperatūra nuolat labai žema. Visi krituliai čia iškrenta sniego pavidalu ir netirpsta. Todėl susiformavęs ledas išsilaiko ne tik ištisus metus, bet ir milijonus metų. Jis slysta žemyn link išorinio žemyno krašto, kurį dengia, tarsi didžiulė tešlos masė keptuvėje. Ledui pasiekus krantą ir nusileidus į vandenyną, nulūžo luitai ir susidarė dideli, plokščia viršūnė ledkalniai. Išmatuoti keli ledkalniai pasirodė didžiuliai. Vienas ledkalnis buvo dvigubai didesnis už Konektikuto valstiją. Pavirtęs į jūroje plūduriuojantį ledkalnį, ledas pamažu tirpsta, tačiau ledo judėjimas žemyno paviršiumi jūros link vyksta nuolat.

Ripple. Apibendrinant pagrindines sąlygas, būtinas ledynams susidaryti, pažymime, kad tam reikia tik, kad žemė būtų pakankamai aukštyje arba pakankamai didelėse platumose, kad būtų užtikrinta tokia žema temperatūra, kad sniegas ten netirptų ištisus metus. Kaip matėme, kalvos susidaro judant plutos plokštėms ir susidūrus žemynams. Kartkartėmis susidaro aukšti kalnai, tačiau tokie judėjimai vyksta labai lėtai. Išmatuotas plutos plokščių judėjimo greitis yra keli centimetrai per metus. Jei plokščių judėjimas ir naujų kalnų formavimasis buvo vienintelės apledėjimo priežastys, tai ledynas negalėtų (kaip iš tikrųjų pasibaigė) pasibaigti tik po 20 000 ar mažiau metų. Jei viskas būtų paaiškinta plutos plokščių judėjimu, tai niekas netrukdytų ledynui, kadaise susiformavusiam ir išplitusiam didžiojoje žemyno dalyje, išlikti milijonus metų, kol kalnus laipsniškai nuleis erozija arba kol žemynas plūduriuos. su plutos plokšte, lėtai gabenama į šiltesnes platumas, kur ledo danga gali ištirpti.

Ledynai, bent jau tie, kurie įvyko vidutinėse platumose, prasidėjo ir baigėsi daug greičiau, nei būtų buvę, jei juos būtų sukeltas lėtas ir nelankstus žemyno judėjimo procesas. Pokyčiai vyko ne per milijonus, o per tūkstančius metų. Dėl daugybės radioaktyviosios anglies datų tapo įmanoma sukurti apytikslę, bet gana patikimą chronologinę skalę, atkuriančią didžiulės ledo masės, kuri užėmė didžiąją dalį Šiaurės Amerikos tik prieš 20 000 metų, tirpimo procesą. Ledynų naikinimo procesas prasidėjo maždaug prieš 15 000 metų ir baigėsi maždaug prieš 6 000 metų. Kitaip tariant, visas šis didžiulis ledo sluoksnis ištirpo tik apie 9000 metų (63 pav.). Tuo pačiu metu apie 37 milijonai km 3 ledo pavirto vandeniu, kuris tekėjo į artimiausias upes, o per jas – į vandenyną.

Šis procesas ne tik truko tik 9000 metų, bet pradinėse stadijose jo eigą kelis kartus nutraukdavo periodai, kai ledo storis didėjo ir jis vėl judėjo į priekį, o vėliau vėl prasidėjo jo traukimas. Tokie laikotarpiai buvo Europoje, Šiaurės Amerikoje ir Naujojoje Zelandijoje maždaug tuo pačiu metu. Taigi akivaizdi išvada, kad yra ir kita klimato kaitos priežastis, kuri veikia greitai ir vienu metu pasireiškia visame pasaulyje ir nepriklauso nuo kalnų kūrimosi ir Žemės plutos plokščių judėjimo.

Ryžiai. 63. Šiaurės Amerikos ledynų tirpimo modelis paskutiniojo ledynmečio pabaigoje (daugiausia remiantis Kanados geologijos tarnybos duomenimis). A. Šiaurės Amerika prieš 20 000–15 000 metų

Ryžiai. 63. Šiaurės Amerikos ledynų tirpimo modelis paskutiniojo ledynmečio pabaigoje (daugiausia remiantis Kanados geologijos tarnybos duomenimis). B. Maždaug prieš 12 000-10 000 metų

Ryžiai. 63. Šiaurės Amerikos ledynų tirpimo modelis paskutiniojo ledynmečio pabaigoje (daugiausia remiantis Kanados geologijos tarnybos duomenimis). B. Maždaug prieš 9000 metų

Ryžiai. 63. Šiaurės Amerikos ledynų tirpimo modelis paskutiniojo ledynmečio pabaigoje (daugiausia remiantis Kanados geologijos tarnybos duomenimis). D. Maždaug prieš 7000 metų

Buvo atlikta daug bandymų nustatyti šią priežastį ir pasiūlytos kelios hipotezės, tačiau nė viena iš jų nėra visuotinai priimta tarp šią problemą tyrinėjančių mokslininkų. Turėsime pasitenkinti viena hipoteze, kuri paaiškina faktus, nors ji dar neįrodyta. Ši teorija rodo, kad šiluminės energijos kiekis, kurį Žemė gauna iš Saulės, kinta lėtai pulsuojant, todėl temperatūra nuolat svyruoja nedideliuose diapazonuose. Idėja pakankamai paprasta, bet kol kas neturime priemonių įrodyti, kad ji teisinga ar neteisinga. Priimdami šią hipotezę, nes trūksta geresnės, galime teigti, kad žemumų ir didžiulių jūrų vyravimo metu (tarkime, kreidos periodu) ledynų Žemėje galėjo būti labai mažai (arba jų visai nebuvo), todėl tariami lėti šiluminės energijos pulsacijos, patenkančios į Žemės paviršių, klimatui galėjo turėti tik silpną poveikį. Tačiau tuo metu (tarkime, kainozojuje), kai buvo aukštumos ir daugybė kalnuotų regionų, o nemaža dalis žemynų ploto buvo gana didelėse platumose, aukštumose galėjo egzistuoti daug ledynų. Tokiu atveju pulsacija, kuri net šiek tiek sumažino temperatūrą, gali sukelti katastrofišką ledynų ploto padidėjimą. Ir atvirkščiai, nedidelis temperatūros padidėjimas gali turėti priešingą, bet taip pat katastrofišką rezultatą. Daugiau kol kas negalime pasakyti.

Ledyninė erozija. Senovinių ledynų kartografavimas įmanomas daugiausia todėl, kad judantis ledas palieka matomus pėdsakus paviršiuje, kuriuo jis juda. Ledas braižo, poliruoja ir įvairiais kitais būdais ardo paviršių, o tada nusėda uolienų naikinimo produktai. Dėl to dažnai galima pastebėti, kaip ant ledyno eroduoto paviršiaus guli laisvi ledynų nuosėdos, nuo jo atskirti aštria riba. Tiek uolienų paviršiuje, tiek ant jo gulinčiose nuosėdose yra ryškūs, daugeliu atvejų lengvai atpažįstami buvusio ledyno pėdsakai.

Įvairių dydžių uolienų skeveldros, paimtos judančio ledo, įšąla į apatinį ledo paviršių ir, kaip smėlio dalelės ant švitrinio popieriaus, subraižo uolų paviršių, palikdamos ledyno dugne daug nutrūkstančių griovelių ir įbrėžimų (51 nuotr.) kurie visai nepanašūs į takelius, paliktus vandens srovių. Kai kuriose vietose ištisi uolienų blokai atskiriami išilgai plyšių nuo pamatinės uolienos ir nunešami ledyno, todėl padidėja į ledyno pagrindą įšalusių nuolaužų kiekis.

Nuotrauka 51. Ledyniniai dryžiai ir įbrėžimai smiltainių paviršiuje. Nuolaužas paliko ledynas, pasislinkęs tolyn nuo kameros.

Ledynų kaupimasis. Į ledą patekusios uolienų skeveldros jis neša ir nusėda palei ledyno kelią, suformuodamas nuosėdų sluoksnį, kuris vietomis, arčiau ledyno krašto, gali pasiekti nemažą storį. Kadangi ledas yra kietas kūnas, nuolaužų nusėdimas ledu vyksta labai skirtingai nei upėje. Upėje dalelės nusėda pagal jų dydį. Klastinės medžiagos nusėdimas ledyno dugne vyksta tokia pat tvarka kaip ir transportuojant, tai yra be jokio rūšiavimo, stambios dalelės susimaišo su smulkiomis, rieduliai šalia dumblo dalelių (52 nuotr.). Susidariusios nuosėdos dažnai atrodo kaip buldozeriu kastuvu sukraunama dirvožemio krūva. Be to, skirtingai nei apvalūs upės akmenukai, kuriuos tėkmė apverčia ir voliojasi, uolienų fragmentai ledynų nuosėdose išlaiko netaisyklingą formą ir turi plokščius kraštus, susidariusius dėl trinties į uolėtą ledyno pagrinde sustingusio fragmento paviršių ( 53 nuotrauka).

52 nuotrauka. Paskutinio apledėjimo klastinės nuosėdos, susidedančios iš nesuapvalintų įvairaus dydžio uolienų fragmentų, nerūšiuotų ir nesluoksniuotų. Šios savybės išskiria juos nuo vandens nuosėdų. Ledo kirvio kotas yra 45 cm ilgio šiaurinis Rainier kalno šlaitas, Vašingtono valstija

Kai kuriose vietose palei išorinį ledyno kraštą ir šalia jo, tirpstant ledynui, nusėdusias šiukšles perkelia vanduo. Tokiose vietose ši medžiaga praranda savo tipišką ledyninį charakterį ir dėl tekančio vandens apdorojimo įgauna rūšiavimą ir sluoksniuotumą. Šiuo atveju sluoksnių nuosėdų serija atsitiktinai keičiasi su nesluoksniuotos medžiagos sluoksniais.

53 nuotrauka. Šeši akmenukai, atsitiktinai atrinkti iš Niujorko valstijos ledynų telkinių. Kiekvienas akmenukas turi vieną ar daugiau plokščių kraštų, išlygintų ledyno

Tačiau nepaisant to, ar juose yra sluoksniuotos medžiagos, ar ne, ledyninės nuosėdos paprastai formuoja dideles arba mažas keteras palei ledyno kraštą. Toks kalnagūbris reprezentuoja galinę moreną – būdingą formą, susidariusią dėl apledėjimo. Kai kuriose vietose viena po kitos išsidėsčiusios kelios morenos, kurių kiekviena fiksuoja ledyno krašto padėtį jo nusėdimo metu.

Iš ledyno pakraščio tekantys tirpsmo vandens srautai, pažymėti terminaline morena, savo slėniuose sunešė akmenukus ir smėlį, surūšiuotus ir sluoksniuotus kaip tikros upės nuosėdos. Kai kurios iš šių telkinių yra 30 metrų ar daugiau storio ir tęsiasi per visą slėnio plotį. Daugelis smėlio-žvirgždo telkinių palei Ohajo ar Misisipės upių slėnius, kuriuos galima atsekti išilgai Misisipės slėnio iki deltos, yra ledyninės kilmės. Ir vis dėlto, nepaisant didelio šių nuosėdų kiekio, net jei prie jų pridėtume ledynų nuosėdas, paplitusias toliau į šiaurę esančiose ledyninėse ribose, bendrą atmosferos produktų sluoksnio storį ir pamatines uolienas, kurias pašalino didžiuliai ledo sluoksniai, kadaise dengę Šiaurės Ameriką. o Europa pasirodo stebėtinai maža. Tiksliai nežinome, bet galime daryti prielaidą, kad vidutiniškai šio sluoksnio storis tikriausiai neviršija 7,5 metro.

Ežero įdubos. Aiškesnis ledyno, o ypač didžiųjų ledo lakštų, įtakos reljefui buvo didelių ir mažų įdubimų susidarymas, daugelis kurių prisipildė vandens ir tapo ežerais. Bet koks geras didelio masto Kanados, JAV ar Šiaurės Europos žemėlapis parodys, kad dauguma ežerų yra susitelkę senovės ledyno vietose. Vien Šiaurės Amerikoje ežerų skaičius siekia šimtus tūkstančių.

Depresijas ledynas sukuria keliais būdais. Kai kurios susidaro iš dalies pašalinus suskilusias pamatines uolienas judant ledui. Kiti yra įdubimai nelygiame ledynų nuosėdų paviršiuje. Dar kiti yra upių slėniai, užtvenkti ledynų nuosėdų. (Didieji Amerikos ežerai turi tokią kilmę, bent iš dalies.) Daug mažų įdubimų susidarė tirpstant ledo luitams, kurių dydis svyravo nuo kelių metrų iki dešimčių kilometrų skersmens, kurie buvo palaidoti po ledynų nuosėdomis. Tirpstant tokiam blokui susidaro įduba, į kurią grimzta anksčiau ant ledo gulėjusios nuosėdos. Tarp daugybės tūkstančių Minesotos ežerų daugelis yra šios kilmės.

Klimatas po 1800 m Daugumos šalių vyriausybinių agentūrų atlikti temperatūros matavimai rodo temperatūros pokyčius nuo XIX amžiaus pradžios. Bendriausia forma šie pokyčiai pavaizduoti 64 paveikslo kreivėje. Tai rodo, kad per pastarąjį šimtą metų vidutinė metinė temperatūra pakilo daugiau nei puse laipsnio Celsijaus ir šis padidėjimas buvo netolygus. Jis paveikė didžiąją planetos dalį, tiek atogrąžų, tiek aukštųjų platumų, tiek šiaurinį, tiek pietinį pusrutulius. Tada, po 1940 m., prasidėjo atšalimo laikotarpis. Temperatūra nukrito, o iki 1970 m. pasiekė apie 1920 m. stebėtą lygį. Taigi įrodyta, kad Žemės klimatas nėra kažkas pastovaus ir nekintančio, o smarkiai keičiasi. Atrodo, kad XX a. ketvirtajame dešimtmetyje JAV vakaruose patirtos šiltos žiemos ir karštos vasaros yra visuotinio klimato atšilimo, kuris vyko dideliu mastu, dalis.

Nenuostabu, kad mažų ledynų dydžio svyravimų rekordas Šiaurės Amerikos kalnuose ir Alpėse rodo panašumų su temperatūros kreive (64 pav.). Daugelį metų tuose pačiuose ledynuose atlikti matavimai rodo, kad nuo XIX a. ir XX amžiaus vidurys. daugelis ledynų apskritai sumažėjo. Tačiau maždaug nuo 1950 m. kai kurie ledynai vėl pradėjo augti. Jų režimas atspindi tendencijos kitimą, kurį nustato temperatūros kreivė, tačiau praėjo per mažai laiko įvertinti, ar pasikeitė ledynų vystymosi kryptis.

Ryžiai. 64. Temperatūros svyravimų kreivė (penkerių metų laikotarpių vidurkis)

Klimatas per pastaruosius 1000 metų. Temperatūros matavimai termometru buvo pradėti tik prieš pat XVIII amžiaus pradžią, tačiau bendrą idėją apie didelio masto temperatūros svyravimus Europoje, taip pat Japonijoje per pastaruosius tūkstantį metų galima gauti naudojant įvairius netiesioginius metodus. . Įvairūs duomenys rodo, kad maždaug XI–XIII a. klimatas buvo šiltesnis nei bet kada nuo to laiko. Tai buvo „vikingų laikotarpis“ – laikas, kai vasaros buvo tokios šiltos ir sausos, o šiaurinės jūros buvo tokios laisvos nuo plūduriuojančio ledo, kad norvegai visur galėjo plaukti mažomis valtelėmis. Jie netgi įkūrė kolonijas pietinėje Grenlandijoje, kuriose gyvena 3000 ar daugiau žmonių, prekiaujančias žemės ūkio produktais su Europa. Tačiau maždaug po 1500 m. prekyba nutrūko ir ryšys su Europa beveik nutrūko. Kolonijos atsidūrė izoliuotos, o XVIII a. ten atplaukęs laivas nerado šios kadaise klestėjusios kolonijos naujakurių palikuonių.

Atlikta XX a. Šimto palaidojimų vienos iš kolonijų kapinėse archeologiniai tyrimai padėjo atkurti dalį vėlesnės kolonijos istorijos. Žemė laidojimo vietoje buvo įšalusi, kaip ir dabar daugumoje Arkties regionų, nors akivaizdu, kad tuo metu, kai buvo laidojama, ji nebuvo įšalusi. Palaikai priklausė jauniems žmonėms, o tai rodo trumpą gyvenimo trukmę, žemą ūgį, o tai kartu su skeleto deformacija ir neįprastai smarkiai sugedusiais dantimis rodo netinkamą mitybą. Tikėtina, kad šie žmonės mirė nuo ligų, bado ir kitų priežasčių, kurios buvo ilgo, laipsniško klimato blogėjimo pasekmė.

Po „vikingų laikotarpio“ ir iki XVII a. Bendras temperatūros kritimas buvo jaučiamas visoje Europoje. Norvegijoje ir Alpėse kalnų kaimelių gyventojai buvo priversti trauktis dėl besiveržiančių ledynų. Žemutinė medžių augmenijos riba Alpėse pamažu mažėjo, nustojo derėti, o Vokietijos kalnuose buvo apleisti vynuogynai. Žiemos tapo ilgesnės ir šaltesnės. Kiekvienas, iš arti pažvelgęs į XVII amžiaus Olandijos peizažus, prisimins, kad daugelyje jų vaizduojamos žiemos scenos, kuriose žmonės čiuožia užšalusiais kanalais. Šiomis dienomis to nematai dažnai.

Apibendrinant galima pasakyti, kad klimato kaitos rekordas per pastaruosius tūkstančius metų apima ir ankstyvą „vikingų laikotarpį“, kuris buvo šiltesnis nei šiandien, ir vėlesnį šaltąjį laikotarpį, kuris buvo šaltesnis nei šiandien. Atšilimas šio amžiaus pradžioje pažymėjo šio labai šalto laikotarpio pabaigą. Apskritai pateikti duomenys patvirtina klimato kintamumą.

Paskutiniai 10 000 metų. Švedijoje, Suomijoje ir kitose šiaurinėse šalyse augmenija pasiskirsto aiškiai apibrėžtose zonose, kurias daugiausia lemia temperatūra (prisiminkime 35 pav.). Šių šalių teritorija yra nusėta ežerų įdubomis, kurias sukūrė didieji praeities ledynai, kaip aprašyta aukščiau. Beveik visos įdubos yra jaunesnės nei 15 000 metų, daugelis – jaunesnės nei 10 000 metų (63 pav.). Kai kurie ežerai buvo visiškai užpildyti nuosėdomis, daugiausia augalų liekanomis durpių pavidalu, ir pavirto pelkėmis. Kiti, nors dar ežerai, pamažu pildosi durpėmis. Nuosėdose yra ne tik augalų stiebai ir lapai, bet ir dideli kiekiai aplink ežerą augančių augalų žiedadulkių.

Mokslininkai darė prielaidą, kad įgręžus į pelkę ar ežerą užpildžiusius durpių telkinius ir identifikavus kiekviename sluoksnyje aptinkamus augalus, bus galima detaliai rekonstruoti ežerą juosiusios augmenijos seką (65 pav.). Augalijos sudėties pasikeitimas iš vieno sluoksnio į kitą atspindėtų klimato kaitą, prasidėjusią tirpstant ledynui. Jie tikėjosi, kad augalija skirsis nuo tundros apatiniuose horizontuose (atstovaujama arktinių žolių ir krūmų, augančių šalia ledyno) iki šiuolaikinės sumedėjusios augalijos viršutinėje ruožo dalyje.

Ryžiai. 65. Ledynų nuosėdų įdubą užimanti pelkė, kurioje kasmet nusėda aplinkiniuose augaluose augančių augalų žiedadulkės. Palaipsniui jame kaupiasi nukritusių lapų, stiebų ir kitų augalų liekanų sluoksniai, sudarydami durpes.

Atlikę šį eksperimentą, mokslininkai atrado ir identifikavo iškastinius augalus (daugiausia pagal žiedadulkes), tačiau juos nustebino augalijos pasikeitimas iš apačios į viršų. Augalija iš tundros pasikeitė į eglynus ir eglynus, vėliau į beržynus ir pušynus, o vėliau į ąžuolą, bukmedį, alksnį ir lazdyną, taip parodydama laipsnišką atšilimą. Tačiau aukščiau, viršutiniuose sluoksniuose, šiuos augalus vėl pakeitė beržas ir pušis, kurie čia daugiausia auga šiuo metu. Ąžuolas, bukas ir lazdynas dabar auga daug toliau į pietus. Tačiau ąžuolo, buko ir lazdyno sluoksnio radioaktyviosios anglies datavimas rodo, kad šis sluoksnis susidarė maždaug prieš 5000 metų.

Šiuo atveju akivaizdu, kad šilčiausias klimatas buvo maždaug prieš 5000 metų (3000 m. pr. Kr.). Tuo metu vidutinė temperatūra buvo aukštesnė už šiuolaikines (tuose pačiuose taškuose) maždaug 1 ° C. Tada klimato kaitos tendencija pasikeitė į priešingą pusę, klimatas tapo drėgnesnis, dangus šaltas, pelkę supo ąžuolai. mirė, o jų vietą užėmė beržas ir pušis. Taigi turime dar vieną patikimą klimato svyravimų įrodymą; Užuot laipsniškai šiltesnis, nes ledynai pradėjo tirpti Didžiojo ledynmečio metu, klimatas prieš 5000 metų tapo sausesnis ir šiltesnis nei šiandien. Tuo metu ledynų Alpėse ir Uoliniuose kalnuose buvo mažiau ir jie buvo mažesni. Daugelis šiuolaikinių ledynų pradėjo formuotis mažiau nei prieš 5000 metų ir todėl yra „šiuolaikiniai“ ledynai, o ne paskutinio ledynmečio ledynų liekanos ( Klimato pokyčiai ir ledynų dydis vyksta nuolat. Ledynų atvėsimas ir padidėjimas įvyko XVIII – XIX amžiaus pradžioje. („Mažasis ledynmetis“), XIX a. 40–60 m. (nedidelis), atšilimas 1920-1940 m., 1970-aisiais (mažas). - Maždaug redaguoti).

Klimato istoriją tyrinėjantiems mokslininkams dažnai užduodami du klausimai. Pirmasis iš jų: „Ar bus naujas ledynas?“, o antrasis: „Jei bus, tai kada? Į pirmąjį klausimą lengviausia atsakyti. Dauguma mokslininkų sutinka sakyti „taip, tikriausiai“, nes per pastaruosius du milijonus metų jau įvyko keli apledėjimai, o pagrindinės sąlygos, būtinos ledynams atsirasti, yra didėjanti sausumos masė, daugybė kalnų ir didžiulis ledo sluoksnis. Pietų ašigalyje – vis dar egzistuoja.

Atsakymas į antrąjį klausimą bus daug ne toks aiškus. Mūsų turima informacija apie klimatą vis dar nėra pakankamai tiksli, kad būtų galima nuspręsti, ar yra aiškus ledynų dažnio modelis. Jei žinotume, kad toks modelis egzistuoja, ir galėtume išmatuoti intervalus tarp praeities ledynų, tada galėtume numatyti, koks ateities klimatas mūsų laukia. Galbūt ateityje tokia prognozė taps įmanoma, tačiau šiuo metu tai neįmanoma.

Flint R. F. 1971, Ledyno ir kvartero geologija: John Wiley & Sons, Niujorkas. Yra vertimas į rusų kalbą: Flint RF., Ledynai ir pleistoceno paleogeografija, M., IL, 1963 m.

Hovgaardas Williamas, 1925 m., Skandinavijos Grenlandijoje: "Georg. Rev.", v. 15, p. 605-616.

Lamb H. H., 1965, Ankstyvųjų viduramžių šiltoji epocha ir jos tęsinys: paleogeografija, paleoklimatologija, paleoekologija, v. 1, p. 13-37.

Pjst Austin, LaChapelle E. R., 1971, Ledynų ledas: alpinistai: University of Washington Press, Sietlas.

Schwarzbach Martin, 1963, Praeities klimatas: D. Van Nostrand Company, Princeton, N. J. Yra vertimas į rusų kalbą: Schwarzbach M., Climates of the past, M., IL, 1955.

Apledėjimas– tai ilgalaikis ledo masių egzistavimas bet kurioje žemės paviršiaus vietoje. Apledėjimas galimas, jei ši sritis yra chionosferoje – snieguotoje sferoje (iš graikų kalbos chion – sniegas ir sphaira – rutulys), kuri yra troposferos dalis. Šiam sluoksniui būdinga vyraujanti neigiama temperatūra ir teigiamas kietų kritulių balansas. Žemutinė chionosferos riba ant Žemės paviršiaus atrodo kaip sniego riba arba linija. Sniego riba yra lygis, kai metinis kietųjų kritulių atplaukimas yra lygus jų metiniam debitui (S. V. Kalesnikas). Virš sniego ribos vyrauja kietų kritulių kaupimasis, o ne jo tirpimas ir išgaravimas, t. y. kietieji krituliai sniego ir ledo pavidalu išlieka ištisus metus. Chionosfera netolygiai supa Žemės rutulį: poliariniuose regionuose nusileidžia į Žemės paviršių ir pakyla virš pusiaujo 5-7 km (5.1 pav.). Pagal tai šiaurės ir pietų poliariniai regionai yra padengti sniegu ir ledu, o ties pusiauju tik aukščiausiuose kalnuose (Andai Pietų Amerikoje, Kilimandžaras Afrikoje ir kt.), pasiekiantys chionosferą, yra ledynų.

Ledynas yra ledo sankaupa, kuri nuolat egzistuoja šimtus, tūkstančius, o kartais ir milijonus metų. Ledynus maitina kieti krituliai, sniego pernešimas – vėjas ir lavinos. Geologinės istorijos eigoje Žemės klimatas ne kartą keitėsi: šaltuoju laikotarpiu mažėjo apatinė chionosferos riba, o atšilimo laikais dideliuose plotuose išplito ledynas, kilo chionosferos riba, todėl sumažėjo apledėjimas, pasikeitimas iš ledynmečio į tarpledynmetį. Ledynai įvyko įvairiais Žemės geologinės istorijos laikotarpiais, kaip rodo senovės iškastiniai ledynų telkiniai (tilitai), randama skirtinguose žemynuose tarp Žemutinio proterozojaus, Vendijos, Aukštutinio Ordoviko, Karbono ir Permo telkinių. Tačiau ypač galingi apledėjimai, palikę nuosėdas ir įvairias reljefo formas, įvyko kvartero laikotarpiu. Kvartero laikotarpiu buvo nuo penkių iki septynių ledynmečių. Šiltaisiais tarpledyniniais laikotarpiais ledas visiškai ištirpo arba jo užimamas plotas gerokai sumažėjo. Ledynų, kaip ir Žemės klimato, vystymosi priežastis – netolygus saulės šilumos pasiskirstymas Žemės paviršiuje laikui bėgant. Tai priklauso nuo periodiškai kintančių žemės orbitos parametrų: jos ekscentriškumo, žemės ašies pokrypio į jos judėjimo aplink saulę plokštumą (ekliptiką) ir kt. Jugoslavijos mokslininkas M. Milankovičius apskaičiavo, kiek saulės šilumos patenka į aplinką. Žemė šiauriniame pusrutulyje 65° šiaurės platumos. sh., priklausomai nuo visų parametrų pokyčių per pastaruosius 600 000 metų. Mažiausias šilumos kiekis susidaro per pagrindinius šiaurinio pusrutulio ledynus.

Ledynų cikliškumas ir raidos etapai.

Kiekvienas apledėjimas, kuris yra klimato kaitos pasekmė, susideda iš paeiliui keičiančių vystymosi stadijų, kurių visumą amerikiečių ledynų tyrinėtojas W. G. Hobbsas XX amžiaus pradžioje pavadino ledyniniu ciklu. Įvairiose ledynų stadijose, nuo ledynų atsiradimo iki maksimalaus jų vystymosi ir vėlesnės mirties, keičiasi ledynų forma ir apledėjimo tipas.

Pradiniame etape Ledynų atsiradimo vietos lygumose atsiranda ledo kepurės, kurios, didėjant dydžiui ir susijungdamos, sudaro ledo sluoksnį. Pastarasis, augdamas, veikiamas ledo slėgio pradeda plisti įvairiomis kryptimis. Susidaro atskiri ledo srautai, judantys pirmiausia ir toliau reljefo įdubomis. Maksimalaus vystymosi stadijoje ledynai susijungia ir susilieja, sudarydami ledo sluoksnį. Skilimo (tirpimo) stadijoje ledo sluoksnis mažėja (traukiasi), suskyla į atskirus srautus ir gali visiškai išnykti. Dangtis mažėja nuo kraštų iki centro dėl to, kad dangos pakraščiuose tirpsta intensyviau nei ledo antplūdis iš maitinimosi vietos. Arba ledo sluoksnis tirpsta vienu metu – tiek centre, tiek pakraščiuose, o tai siejama su sparčiu klimato atšilimu. Tada ledo judėjimas sustoja ir ledo masė miršta. Kalnuose, kai jų aukštos dalys atsiduria chionosferoje, pradiniame etape susidaro maži cirko ledynai.

Kar(iš vok. Kag arba škotiškai corrie – kėdė) – įduba, primenanti dubenį ar kėdę (5.2 pav.). Karo sienos yra padengtos sniegu, apačioje yra nedidelis cirque ledynas. Sniegas, kaupdamasis, virsta egle ir ledu, kuris, didėdamas masei, užlieja daubą ir ima iš jos tekėti, leisdamas šlaitu žemyn į daubos žiotis pamatinė uoliena (slenkstis), virš kurios susidaro ledo srauto įlinkis, atsiranda statmena ledo judėjimui plyšių sistema - ledynas (5.3 pav. L). Pirmiausia susidaro cirko slėnio ledynas (5.3 pav. B), o vėliau – slėnio ledynas. Kai ledynai užpildo upių slėnių sistemą, tiksliau, upių slėnių aukštupius, apledėjimas virsta slėnio apledėjimu. Vystantis slėnių ledynai, didėjantys ir priimdami ledynus iš šoninių intakų, virsta dendritiniais arba medžiais (5.4 pav.). Tokių ledynų ilgis siekia daugybę dešimčių kilometrų. Taigi šiuolaikinis Fedčenko ledynas Pamyre yra 80 km ilgio, o Beringo ledynas Aliaskoje – 203 km. Maksimalaus apledėjimo išsivystymo stadijoje ledynai užlieja upių slėnius, ledas plinta į vandens baseinus, jas dengia, o ledynas pirmiausia tampa pusiau dengtas arba tinklinis, tarp ledo iškyla atskiri kalnagūbriai ir smailės, o vėliau dengia. Šis apledėjimo vystymasis – nuo ​​cirko, slėnio iki dangčio tipo – yra transgresyvus (arba progresyvus) tipas.

mirties ar degradacijos stadija, Ledėjimo proceso metu procesas vyksta priešinga kryptimi, formuojasi regresinis apledėjimo tipas: nuo dangos iki slėnio, o vėliau iki cirko arba visiško išnykimo. Taip baigiasi ledynų ciklas, kuris gali pasikartoti po dešimčių ar šimtų tūkstančių metų. Šiuo metu ledynas nyksta visur. Vienuose kalnuose ledynai išnyko, kituose vis dar egzistuoja. Cirko apledėjimo tipas būdingas poliariniam Uralui, o slėnio tipas – Kaukazui, Tien Šanui, Aliaskos kalnagūbriams, Andams, Himalajams ir daugeliui kitų kalnuotų šalių. Ledas yra vienas iš veiksnių, kurie aktyviai transformuoja žemės paviršių. Jis ardo šį paviršių, susidaro įdubimai ir kartu kaupiasi fragmentinė medžiaga. Atitinkamai skiriamos eksaracinės ir akumuliacinės reljefo formos. Jie labai skiriasi kalnuotose ir žemumose.

Per planetos geologinę istoriją Daugiau nei 4 milijardus metų Žemė patyrė keletą apledėjimo periodų. Seniausias Hurono ledynas yra 4,1–2,5 milijardo metų, Gneiso ledynas – 900–950 milijonų metų. Tolimesni ledynmečiai kartojosi gana reguliariai: Sturto – 810 – 710, Varangijos – 680 – 570, Ordoviko – 410 – 450 milijonų metų. Priešpaskutinis ledynmetis Žemėje buvo prieš 340–240 milijonų metų ir buvo vadinamas Gondvana. Dabar Žemėje yra dar vienas ledynmetis, vadinamas kainozojumi, kuris prasidėjo prieš 30–40 milijonų metų, kai atsirado Antarkties ledynas. Žmogus atsirado ir gyvena ledynmetyje. Per pastaruosius kelis milijonus metų Žemės apledėjimas arba auga, o paskui didelius plotus Europoje, Šiaurės Amerikoje ir iš dalies Azijoje užima dengiantys ledynai, arba susitraukia iki tokio dydžio, koks yra šiandien. Per pastaruosius milijonus metų buvo nustatyti 9 tokie ciklai. Paprastai ledo lakštų augimo ir egzistavimo laikotarpis šiauriniame pusrutulyje yra maždaug 10 kartų ilgesnis nei sunaikinimo ir atsitraukimo laikotarpis. Ledynų atsitraukimo laikotarpiai vadinami tarpledyniniais periodais. Dabar gyvename kito tarpledynmečio, vadinamo holocenu, laikotarpiu.

Paleozojaus ledynmetis (prieš 460–230 mln. metų)

Vėlyvasis ordoviko-ankstyvasis silūro ledynmetis (prieš 460-420 mln. metų) Redaguoti Ledynų nuosėdos yra paplitusios Afrikoje, Pietų Amerikoje, Šiaurės Amerikos rytuose ir Vakarų Europoje. Didžiausias ledynas būdingas didelės šiaurės (įskaitant Arabiją) ir Vakarų Afrikos dalims su Sacharos ledo sluoksniu. manoma, kad storis iki 3 km.

Vėlyvasis devono ledynmetis (prieš 370–355 mln. metų)

Brazilijoje aptiktos vėlyvojo devono ledynmečio ledyninės nuosėdos, o Afrikoje (Nigeryje) – panašūs moreniniai telkiniai. Ledyninis regionas tęsėsi nuo šiuolaikinės Amazonės žiočių iki rytinės Brazilijos pakrantės.

Anglies ir Permės ledynmetis (prieš 350–230 mln. metų)

Vėlyvoji proterozojaus ledynų era (prieš 900–630 mln. metų) Vėlyvojo proterozojaus stratigrafijoje išskiriamas Laplandijos ledyninis horizontas (prieš 670-630 mln. metų), aptinkamas Europoje, Azijoje, Vakarų Afrikoje, Grenlandijoje ir Australijoje. Vėlyvojo proterozojaus ledynmečio apskritai ir ypač Laplandijos laikotarpio paleoklimatinę rekonstrukciją apsunkina duomenų apie žemynų dreifą, formą ir padėtį šiuo metu stoka, tačiau, atsižvelgiant į Grenlandijos moreninių nuosėdų vietą, Škotijoje ir Normandijoje daroma prielaida, kad šio laikotarpio Europos ir Afrikos ledynai kartais susijungdavo į vieną skydą.

Maskvos srities valstybinė aukštojo profesinio mokymo įstaiga

Tarptautinis gamtos, visuomenės ir žmogaus universitetas „Dubna“

Mokslo ir inžinerijos fakultetas

Ekologijos ir geomokslų katedra

KURSINIS DARBAS

Pagal discipliną

Geologija

Mokslinis vadovas:

Ph.D., docentė Anisimova O.V.

Dubna, 2011 m

Įvadas

1. Ledynmetis

1.1 Ledynmečiai Žemės istorijoje

1.2 Proterozojaus ledynmetis

1.3 Paleozojaus ledynmetis

1.4 Kainozojaus ledynmetis

1.5 Tretinis laikotarpis

1.6 Kvartero laikotarpis

2. Paskutinis ledynmetis

2.2 Flora ir fauna

2.3 Upės ir ežerai

2.4 Vakarų Sibiro ežeras

2.5 Pasaulio vandenynai

2.6 Didysis ledynas

3. Kvartero ledynai europinėje Rusijos dalyje

4. Ledynmečių priežastys

Išvada

Nuorodos

Įvadas

Tikslas:

Ištirkite pagrindines ledynų epochas Žemės istorijoje ir jų vaidmenį formuojant šiuolaikinį kraštovaizdį.

Aktualumas:

Šios temos aktualumą ir reikšmę lemia tai, kad ledynmečiai nėra taip gerai ištirti, kad visiškai patvirtintų jų egzistavimą mūsų Žemėje.

Užduotys:

– atlikti literatūros apžvalgą;

– nustatyti pagrindines ledynų epochas;

– gauti išsamius duomenis apie paskutinius kvartero ledynus;

Nustatyti pagrindines ledynų priežastis Žemės istorijoje.

Šiuo metu gauta nedaug duomenų, patvirtinančių sušalusių uolienų sluoksnių pasiskirstymą mūsų planetoje senoviniais laikais. Įrodymai daugiausia yra senovės žemyninių ledynų atradimai iš jų moreninių nuosėdų ir ledynų dugno uolienų mechaninio atsiskyrimo, klastinės medžiagos pernešimo ir apdorojimo bei jos nusėdimo ištirpus ledui reiškinių nustatymas. Sutankintos ir sucementuotos senovinės morenos, kurių tankis artimas uolienoms, pavyzdžiui, smiltainiams, vadinamos tillitais. Tokių įvairaus amžiaus darinių aptikimas skirtinguose Žemės rutulio regionuose aiškiai rodo pasikartojantį ledo lakštų, taigi ir sušalusių sluoksnių, atsiradimą, egzistavimą ir išnykimą. Ledo lakštų ir įšalusių sluoksnių vystymasis gali vykti asinchroniškai, t.y. Maksimalus apledėjimo ploto ir amžinojo įšalo zonos vystymasis gali nesutapti. Tačiau bet kuriuo atveju didelių ledo lakštų buvimas rodo, kad egzistuoja ir vystosi įšalę sluoksniai, kurie turėtų užimti daug didesnius plotus nei patys ledo sluoksniai.

Pasak N.M. Chumakovas, taip pat V.B. Harlandas ir M.J. Hambry, laiko intervalai, per kuriuos susiformavo ledyninės nuosėdos, vadinami ledyninėmis epochomis (trunka pirmuosius šimtus milijonų metų), ledynmečiais (milijonai – pirmieji dešimtys milijonų metų), ledyninėmis epochomis (pirmieji milijonai metų). Žemės istorijoje galima išskirti šias ledynų eras: ankstyvasis proterozojaus, vėlyvasis proterozojaus, paleozojaus ir kainozojus.

1. Ledynmetis

Ar yra ledynmečių? Žinoma, kad taip. To įrodymai yra neišsamūs, tačiau jie yra gana aiškūs, o kai kurie iš šių įrodymų apima dideles sritis. Permo ledynmečio įrodymų yra keliuose žemynuose, be to, žemynuose aptikta ledynų pėdsakų, kilusių iš kitų paleozojaus eros epochų iki pat pradžios, ankstyvojo kambro laiku. Net ir daug senesnėse uolienose, susidariusiose iki fanerozojaus, aptinkame ledynų ir ledynų nuosėdų paliktų pėdsakų. Kai kurie iš šių pėdsakų yra senesni nei du milijardai metų, galbūt perpus žemesni už Žemės kaip planetos amžių.

Ledynmetis (ledynmetis) – Žemės geologinės istorijos laikotarpis, kuriam būdingas stiprus klimato atšalimas ir plataus žemyninio ledo vystymasis ne tik poliarinėse, bet ir vidutinio klimato platumose.

Ypatumai:

·Jai būdingas ilgalaikis, nuolatinis ir stiprus klimato atšalimas, ledo kepurėlių augimas poliarinėse ir vidutinio klimato platumose.

· Ledynmečius lydi Pasaulio vandenyno lygio sumažėjimas 100 m ar daugiau dėl to, kad sausumoje vanduo kaupiasi ledo lakštų pavidalu.

·Ledynmečių metu amžinojo įšalo užimamos teritorijos plečiasi, o dirvožemio ir augalų zonos pasislenka pusiaujo link.

Nustatyta, kad per pastaruosius 800 tūkstančių metų buvo aštuoni ledynmečiai, kurių kiekvienas truko nuo 70 iki 90 tūkstančių metų.

1 pav. Ledynmetis

1.1 Ledynmečiai Žemės istorijoje

Klimato atšalimo periodai, lydimi žemyninių ledo sluoksnių formavimosi, yra pasikartojantys įvykiai Žemės istorijoje. Šalto klimato intervalai, per kuriuos susidaro platūs žemyninio ledo sluoksniai ir nuosėdos, trunkantys šimtus milijonų metų, vadinami ledyninėmis epochomis; Ledynmečio epochoje išskiriami dešimtis milijonų metų trunkantys ledynmečiai, kurie savo ruožtu susideda iš ledynmečių – ledynų (ledynų), besikeičiančių su tarpledynmečiais (tarpledynmečiais).

Geologiniai tyrimai įrodė, kad Žemėje buvo periodiškas klimato kaitos procesas, apimantis laikotarpį nuo vėlyvojo proterozojaus iki dabar.

Tai gana ilgos ledyninės eros, trukusios beveik pusę Žemės istorijos. Žemės istorijoje išskiriamos šios ledyninės eros:

Ankstyvasis proterozojaus – prieš 2,5-2 mlrd

Vėlyvasis proterozojaus – prieš 900-630 mln

Paleozojaus – prieš 460-230 milijonų metų

Kainozojus – prieš 30 milijonų metų – dabar

Pažvelkime į kiekvieną iš jų atidžiau.

1.2 Proterozojaus ledynmetis

Proterozojaus – iš graikų kalbos. žodžiai protheros – pirminis, zoe – gyvenimas. Proterozojaus era yra geologinis Žemės istorijos laikotarpis, apimantis įvairios kilmės uolienų susidarymo istoriją nuo 2,6 iki 1,6 milijardo metų. Žemės istorijos laikotarpis, kuris pasižymėjo paprasčiausių vienaląsčių gyvų organizmų gyvybės formų vystymusi nuo prokariotų iki eukariotų, kurie vėliau dėl vadinamojo Ediacaran „sprogimo“ išsivystė į daugialąsčius organizmus. .

Ankstyvoji proterozojaus ledynų era

Tai seniausias geologinėje istorijoje užfiksuotas ledynas, atsiradęs proterozojaus pabaigoje ties Vendijos siena ir, remiantis Sniego gniūžtės žemės hipoteze, ledynas apėmė daugumą žemynų pusiaujo platumose. Tiesą sakant, tai buvo ne vienas, o eilė ledynų ir tarpledynmečių laikotarpių. Kadangi manoma, kad niekas negali užkirsti kelio ledynų plitimui dėl padidėjusio albedo (saulės spinduliuotės atspindžio nuo balto ledynų paviršiaus), manoma, kad vėlesnio atšilimo priežastis gali būti, pavyzdžiui, padidėjęs šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis atmosferoje dėl padidėjusio vulkaninio aktyvumo, lydimas, kaip žinoma, didžiulio dujų kiekio išmetimo.

Vėlyvoji proterozojaus ledynų era

Nustatyta Laplandijos ledyno pavadinimu Vendijos ledynų nuosėdų lygyje prieš 670–630 milijonų metų. Šie telkiniai randami Europoje, Azijoje, Vakarų Afrikoje, Grenlandijoje ir Australijoje. Paleoklimatinė šių laikų ledynų darinių rekonstrukcija leidžia manyti, kad to meto Europos ir Afrikos ledo žemynai buvo vienas ledo sluoksnis.

2 pav. Vend. Ulytau ledynmečio sniego gniūžtės metu

1.3 Paleozojaus ledynmetis

Paleozojaus – nuo ​​žodžio paleos – senovės, zoja – gyvybė. Paleozojaus. Geologinis laikas Žemės istorijoje, apimantis 320-325 milijonus metų. Ledynų nuosėdų amžius yra 460–230 milijonų metų, jis apima vėlyvojo ordoviko – ankstyvojo silūro (460–420 milijonų metų), vėlyvojo devono (370–355 milijonų metų) ir anglies–permės ledynų periodus (275–230 milijonų metų). ). Šių laikotarpių tarpledyniniams laikotarpiams būdingas šiltas klimatas, prisidėjęs prie spartaus augalijos vystymosi. Jų paplitimo vietose vėliau susiformavo dideli ir unikalūs anglies baseinai bei naftos ir dujų telkinių horizontai.

Vėlyvasis ordovikas – ankstyvasis silūro ledynmetis.

Šių laikų ledyninės nuosėdos, vadinamos Sachara (pagal šiuolaikinės Sacharos pavadinimą). Jie buvo platinami šiuolaikinės Afrikos, Pietų Amerikos, Rytų Šiaurės Amerikos ir Vakarų Europos teritorijoje. Šiam laikotarpiui būdingas ledo sluoksnio susidarymas didžiojoje šiaurės, šiaurės vakarų ir vakarų Afrikos dalyje, įskaitant Arabijos pusiasalį. Paleoklimatinės rekonstrukcijos rodo, kad Sacharos ledyno storis siekė mažiausiai 3 km ir savo plotu buvo panašus į šiuolaikinio Antarktidos ledyno.

Vėlyvasis devono ledynmetis

Šiuolaikinės Brazilijos teritorijoje buvo aptiktos šio laikotarpio ledynų nuosėdos. Ledyninė zona tęsėsi nuo šiuolaikinės upės žiočių. Amazonė iki rytinės Brazilijos pakrantės, užvaldanti Nigerio regioną Afrikoje. Afrikoje Šiaurės Nigeryje yra tillitų (ledynų nuosėdų), panašių į Brazilijoje. Apskritai ledyninės zonos driekėsi nuo Peru sienos su Brazilija iki šiaurės Nigerio, ploto skersmuo buvo daugiau nei 5000 km. Pietų ašigalis vėlyvajame devone, pagal P. Morelio ir E. Irvingo rekonstrukciją, buvo Gondvanos centre Centrinėje Afrikoje. Ledynų baseinai yra paleokontinento vandenyno pakraštyje, daugiausia didelėse platumose (ne į šiaurę nuo 65 lygiagretės). Sprendžiant iš tuometinės Afrikos žemyninės padėties aukštų platumų, galima daryti prielaidą, kad šiame žemyne ​​ir, be to, Pietų Amerikos šiaurės vakaruose gali plisti įšalusios uolienos.