Земята през ледниковия период от космоса. Интересни факти за ледниковия период
Климатичните промени бяха най-ясно изразени в периодично възникващи ледникови епохи, които оказаха значително влияние върху трансформацията на земната повърхност, разположена под тялото на ледника, водните тела и биологичните обекти, открити в зоната на влияние на ледника.
Според най-новите научни данни продължителността на ледниковите епохи на Земята е поне една трета от общото време на нейната еволюция през последните 2,5 милиарда години. И ако вземем предвид дългите начални фази на произхода на заледяването и неговата постепенна деградация, тогава епохите на заледяването ще отнемат почти толкова време, колкото и топлите условия без лед. Последната от ледниковите епохи започва преди почти милион години, през кватернера, и е белязана от обширното разпространение на ледниците - Голямото заледяване на Земята. Северната част на северноамериканския континент, значителна част от Европа и вероятно също Сибир бяха под дебели ледени покривки. В южното полукълбо целият антарктически континент беше под лед, както е сега.
Основните причини за заледяването са:
пространство;
астрономически;
географски.
Космически групи от причини:
промяна в количеството топлина на Земята поради преминаването слънчева система 1 път/186 милиона години през студените зони на Галактиката;
промяна в количеството топлина, получено от Земята поради намаляване на слънчевата активност.
Астрономически групи причини:
промяна в полпозицията;
наклонът на земната ос спрямо равнината на еклиптиката;
промяна в ексцентричността на орбитата на Земята.
Геоложки и географски групи причини:
изменение на климата и количеството въглероден диоксид в атмосферата (увеличаване на въглеродния диоксид - затопляне; намаляване - охлаждане);
промени в посоките на океанските и въздушните течения;
интензивен процес на планинско изграждане.
Условията за проява на заледяване на Земята включват:
снеговалеж под формата на валежи при ниски температури с натрупването му като материал за растеж на ледниците;
отрицателни температури в райони, където няма заледяване;
периоди на интензивен вулканизъм поради огромното количество пепел, отделяна от вулканите, което води до рязко намаляване на потока топлина (слънчеви лъчи) към земната повърхност и причинява глобално понижение на температурите с 1,5-2ºC.
Най-древното заледяване е протерозоя (преди 2300-2000 милиона години) в Южна Африка, Северна Америка, Западна Австралия. В Канада са отложени 12 км седиментни скали, в които се разграничават три дебели слоя от ледников произход.
Установени древни заледявания (фиг. 23):
на границата камбрий-протерозой (преди около 600 милиона години);
Късен ордовик (преди около 400 милиона години);
Пермски и карбонови периоди (преди около 300 милиона години).
Продължителността на ледниковите периоди е от десетки до стотици хиляди години.
Ориз. 23. Геохронологична скала на геоложки епохи и древни заледявания
През периода на максимално разширяване на кватернерното заледяване ледниците покриха над 40 милиона km 2 - около една четвърт от цялата повърхност на континентите. Най-големият в Северното полукълбо беше ледената покривка на Северна Америка, достигаща дебелина от 3,5 km. Цяла Северна Европа беше под ледена покривка с дебелина до 2,5 км. Достигнали най-голямото си развитие преди 250 хиляди години, кватернерните ледници на Северното полукълбо започнаха постепенно да се свиват.
Преди Неогенски периодпо цялата Земя имаше дори топъл климат - в района на островите Шпицберген и Земята на Франц Йосиф (според палеоботаничните находки на субтропични растения) по това време имаше субтропици.
Причини за изменението на климата:
образуването на планински вериги (Кордилиери, Андите), които изолират арктическия регион от топли течения и ветрове (планинска височина с 1 km - охлаждане с 6ºС);
създаване на студен микроклимат в арктическия регион;
спиране на топлинния поток в Арктическия регион от топлите екваториални региони.
До края на неогенския период Северна и Южна Америка се свързват, което създава пречки за свободния поток на океанските води, в резултат на което:
екваториалните води обърнаха течението на север;
топлите води на Гълфстрийм, рязко охлаждащи се в северните води, създават парен ефект;
големи количества валежи под формата на дъжд и сняг рязко се увеличиха;
понижаването на температурата с 5-6ºС доведе до заледяване на обширни територии (Северна Америка, Европа);
започва нов период на заледяване, продължаващ около 300 хиляди години (периодичността на ледниците-междуледникови периоди от края на неогена до антропоцена (4 заледявания) е 100 хиляди години).
Заледяването не е продължило през целия кватернер. Има геоложки, палеоботанически и други доказателства, че през това време ледниците са изчезнали напълно най-малко три пъти, отстъпвайки място на междуледникови епохи, когато климатът е бил по-топъл от днешния. Тези топли епохи обаче бяха заменени от застудяване и ледниците се разпространиха отново. В момента Земята е в края на четвъртата епоха на кватернерното заледяване и според геоложките прогнози нашите потомци след няколкостотин до хиляди години отново ще се окажат в условия на ледников период, а не на затопляне.
Кватернерното заледяване на Антарктика се развива по различен път. Възникнал е много милиони години преди ледниците да се появят в Северна Америка и Европа. В допълнение към климатичните условия, това беше улеснено от високия континент, който съществуваше тук от дълго време. За разлика от древните ледени покривки на Северното полукълбо, които изчезнаха и след това се появиха отново, ледената покривка на Антарктида се е променила малко по размер. Максималното заледяване на Антарктида е само един път и половина по-голямо по обем от съвременното и не много по-голямо по площ.
Кулминацията на последния ледников период на Земята беше преди 21-17 хиляди години (фиг. 24), когато обемът на леда се увеличи до приблизително 100 милиона km 3. В Антарктида заледяването по това време обхваща целия континентален шелф. Обемът на леда в ледената покривка очевидно е достигнал 40 милиона km 3, т.е. е приблизително 40% повече от съвременния му обем. Границата на пакетния лед се измести на север с приблизително 10°. В Северното полукълбо преди 20 хиляди години се е образувал гигантски пан-арктически древен леден покрив, обединяващ Евразийския, Гренландския, Лаврентийския и редица по-малки щитове, както и обширни плаващи ледени рафтове. Общият обем на щита надхвърли 50 милиона km3, а нивото на Световния океан спадна с не по-малко от 125 m.
Деградацията на панарктическата покривка започва преди 17 хиляди години с унищожаването на ледените шелфове, които са били част от нея. След това "морските" части на евразийския и северноамериканския ледников покрив, които са загубили стабилност, започват катастрофално да се срутват. Сривът на заледяването се случи само за няколко хиляди години (фиг. 25).
По това време огромни водни маси изтичаха от ръба на ледените покривки, възникваха гигантски преградени езера, а техните пробиви бяха многократно по-големи от днешните. В природата доминират естествените процеси, неизмеримо по-активни от сега. Това доведе до значителна актуализация естествена среда, частична промяна на животинския и растителния свят, началото на човешкото господство на Земята.
Последното отстъпление на ледниците, започнало преди повече от 14 хиляди години, остава в човешката памет. Очевидно процесът на топене на ледниците и повишаване на нивото на водата в океана с обширни наводнения на територии е описан в Библията като глобален потоп.
Преди 12 хиляди години започва холоценът - съвременната геоложка ера. Температурата на въздуха в умерените ширини се повишава с 6° в сравнение със студения късен плейстоцен. Заледяването е взело съвременни размери.
В историческата епоха - за около 3 хиляди години - напредването на ледниците е ставало в отделни векове с по-ниски температури на въздуха и повишена влажност и са били наричани малки ледникови епохи. Същите условия се развиха през последните векове на миналата ера и в средата на миналото хилядолетие. Преди около 2,5 хиляди години започва значително охлаждане на климата. Арктическите острови са покрити с ледници, в средиземноморските и черноморските страни на ръба нова ераКлиматът беше по-студен и влажен от сега. В Алпите през 1-во хилядолетие пр.н.е. д. ледниците се преместиха на по-ниски нива, блокираха планинските проходи с лед и унищожиха някои високо разположени села. Тази епоха видя голям напредък на кавказките ледници.
Климатът е бил съвсем различен на границата на 1-во и 2-ро хилядолетие от н.е. По-топлите условия и липсата на лед в северните морета позволиха на северноевропейските моряци да проникнат далеч на север. През 870 г. започва колонизацията на Исландия, където по това време е имало по-малко ледници, отколкото сега.
През 10 век норманите, водени от Ейрик Червения, откриват южния край на огромен остров, чиито брегове са обрасли с гъста трева и високи храсти, те основават тук първата европейска колония и тази земя се нарича Гренландия , или „зелена земя“ (което в никакъв случай не говорим за суровите земи на съвременна Гренландия).
До края на 1-вото хилядолетие планинските ледници в Алпите, Кавказ, Скандинавия и Исландия също са се оттеглили значително.
Климатът отново започва сериозно да се променя през 14 век. Ледниците започнаха да напредват в Гренландия, лятното размразяване на почвата ставаше все по-краткотрайно и до края на века вечната замръзналост беше твърдо установена тук. Ледената покривка на северните морета се увеличава и опитите, направени през следващите векове да се стигне до Гренландия по обичайния маршрут, завършват с неуспех.
От края на 15-ти век напредването на ледниците започва в много планински странии полярни региони. След сравнително топлия 16 век започват сурови векове, наречени малка ледникова епоха. В южната част на Европа често се повтарят тежки и дълги зими; през 1621 и 1669 г. Босфорът замръзва, а през 1709 г. Адриатическо море замръзва по бреговете.
IN 
през втората половина на 19 век малкият ледников периоди започна относително топла ера, която продължава и до днес.
Ориз. 24. Граници на последното заледяване
Ориз. 25. Схема на образуване и топене на ледници (по профила на Северния ледовит океан - Колски полуостров - Руска платформа)
Екология
Ледени периоди, които са се случвали повече от веднъж на нашата планета, винаги са били покрити с много мистерии. Знаем, че те са обвили цели континенти в студ, превръщайки ги в слабо населена тундра.
Известно е и за 11 такива периода, и всички те се провеждаха с редовно постоянство. Все още обаче има много неща, които не знаем за тях. Каним ви да се запознаете с най-интересните факти за ледниковите периоди от нашето минало.
Гигантски животни
По времето, когато е настъпила последната ледникова епоха, еволюцията вече е била се появиха бозайници. Животни, които могат да оцелеят в тежки условия климатични условия, бяха доста големи, телата им бяха покрити с дебел слой козина.
Учените нарекоха тези същества "мегафауна", която успя да оцелее ниски температурив райони, покрити с лед, като например в района на съвременен Тибет. По-малки животни не можа да се адаптирадо нови условия на заледяване и умрели.
Тревопасните представители на мегафауната се научиха да намират храна за себе си дори под слоеве лед и успяха да се адаптират към околната среда по различни начини: напр. носорозиимаше ледников период лопатовидни рога, с помощта на които разкопаваха снежни преспи.
Хищни животни, напр. саблезъби котки, гигантски мечки с късо лице и ужасни вълци, оцелели добре в нови условия. Въпреки че плячката им понякога може да отвърне на удара поради големия си размер, беше в изобилие.
Хора от ледниковия период
Макар че модерен човек Хомо сапиенсне можеше да се похвали навремето големи размерии вълна, той успя да оцелее в студената тундра на ледниковите епохи в продължение на много хиляди години.
Условията на живот бяха тежки, но хората изобретателни. Например, преди 15 хиляди годините живееха в племена, които ловуваха и събираха, изграждаха оригинални жилища от кости на мамут, шиеха топли дрехиот животински кожи. Когато храната беше в изобилие, те се запасяваха във вечната замръзналост - естествен фризер.
Основно инструменти като каменни ножове и стрели са били използвани за лов. За да хванете и убиете големи животни от ледниковата епоха, беше необходимо да се използва специални капани. Когато животно попадне в такива капани, група хора го нападат и го пребиват до смърт.
Малка ледникова епоха
Между големите ледникови епохи понякога е имало малки периоди. Това не означава, че те са били разрушителни, но също така са причинили глад, болести поради неурожай и други проблеми.
Най-новата от малките ледникови епохи започва около 12-14 век. Най-трудното време може да се нарече период от 1500 до 1850 г. По това време в Северното полукълбо се наблюдават доста ниски температури.
В Европа беше обичайно моретата да замръзват, а в планинските райони, като днешна Швейцария, снегът не се стопи дори през лятото. Студено времеповлияли на всеки аспект от живота и културата. Вероятно Средновековието е останало в историята като "Смутно време" също и защото планетата е била доминирана от Малката ледникова епоха.
Периоди на затопляне
Някои ледникови периоди наистина се оказаха доста топло. Въпреки факта, че повърхността на земята беше покрита с лед, времето беше сравнително топло.
Понякога в атмосферата на планетата се натрупва достатъчно енергия голям брой въглероден двуокис, което е причина за появата парников ефект , когато топлината се улавя в атмосферата и затопля планетата. В същото време ледът продължава да се образува и отразява слънчевите лъчи обратно в космоса.
Според експерти това явление е довело до образуването гигантска пустиняс лед на повърхността, но доста топло време.
Кога ще настъпи следващата ледникова епоха?
Теорията, че ледниковите епохи настъпват на нашата планета на редовни интервали, противоречи на теориите за глобалното затопляне. Няма съмнение, че днес виждаме широко разпространено затопляне на климата, което може да помогне за предотвратяване на следващия ледников период.
Човешката дейност води до отделяне на въглероден диоксид, който през по-голямата частотговорен за проблема глобално затопляне. Този газ обаче има още една странност страничен ефект. Според изследователи от Кеймбриджкия университет, освобождаването на CO2 може да спре следващата ледникова епоха.
Според планетарния цикъл на нашата планета следващата ледникова епоха трябва да настъпи скоро, но тя може да се случи само ако нивата на въглероден диоксид в атмосферата ще бъде сравнително нисък. Въпреки това нивата на CO2 в момента са толкова високи, че ледников период е изключен в скоро време.
Дори ако човек изведнъж спре да отделя въглероден диоксид в атмосферата (което е малко вероятно), съществуващо количестводостатъчно, за да предотврати настъпването на ледниковия период поне още хиляда години.
Растения от ледниковия период
Животът е бил най-лесен през ледниковия период хищници: Те винаги могат да намерят храна за себе си. Но какво всъщност са яли тревопасните?
Оказва се, че и за тези животни е имало достатъчно храна. По време на ледникови периоди на планетата израснаха много растениякоито могат да оцелеят в тежки условия. Степната зона беше покрита с храсти и трева, с които се хранеха мамути и други тревопасни животни.
| Повече ▼ големи растенияможеше да се намери и голямо разнообразие: например те растяха в изобилие смърч и бор. Среща се в по-топлите райони бреза и върба. Тоест климатът, като цяло, в много съвременни южните райони приличаше на откритата днес в Сибир.
Въпреки това, растенията от ледниковия период са били малко по-различни от съвременните. Разбира се, когато настъпи студено време много растения са изчезнали. Ако растението не беше в състояние да се адаптира към новия климат, имаше две възможности: или да се премести в повече южни зони, или умри.
Например днешният щат Виктория в южна Австралия е имал най-богатото разнообразие от растителни видове на планетата до ледниковия период, който повечето видове са загинали.
Причината за ледниковия период в Хималаите?
Оказва се, че Хималаите, най-високата планинска система на нашата планета, пряко свързанис настъпването на ледниковия период.
Преди 40-50 милиона годиниЗемните маси, където днес се намират Китай и Индия, се сблъскаха, образувайки най-високите планини. В резултат на сблъсъка бяха открити огромни количества „свежи“ минерали. скалиот недрата на Земята.
Тези скали ерозиран, и като резултат химична реакцияВъглеродният диоксид започна да се измества от атмосферата. Климатът на планетата започна да става по-студен и започна ледниковата епоха.
Снежна топка Земя
По време на различни ледникови епохи нашата планета е била предимно обвита в лед и сняг. само частично. Дори по време на най-суровия ледников период ледът е покривал само една трета глобус.
Съществува обаче хипотеза, че през определени периоди Земята е била неподвижна изцяло покрити със сняг, правейки я да изглежда като гигантска снежна топка. Животът все още успява да оцелее благодарение на редки острови със сравнително малко лед и достатъчно светлина за растенията да фотосинтезират.
Според тази теория нашата планета се е превърнала в снежна топка поне веднъж, по-точно преди 716 милиона години.
Райската градина
Някои учени са убедени, че Райската градинаописано в Библията действително е съществувало. Смята се, че той е бил в Африка и благодарение на него нашите далечни предци успяха да оцелеят по време на ледниковия период.
Приблизително преди 200 хиляди годинизапочва тежък ледников период, който слага край на много форми на живот. За щастие малка група хора успяха да оцелеят в периода на силен студ. Тези хора са се преместили в района, където днес се намира Южна Африка.
Въпреки факта, че почти цялата планета беше покрита с лед, тази област остана без лед. Тук са живели голям брой живи същества. Почвите в този район бяха богати хранителни вещества, затова беше тук изобилие от растения. Пещерите, създадени от природата, са били използвани от хора и животни като убежища. За живите същества това беше истински рай.
Според някои учени в "Райската градина" са живели не повече от сто души, поради което хората нямат толкова голямо генетично разнообразие, колкото повечето други видове. Тази теория обаче не намери научни доказателства.
През палеогена северното полукълбо е било топло и влажен климат, но през неогена (преди 25 - 3 милиона години) става много по-студено и сухо. Промени заобикаляща среда, свързани със захлаждането и появата на заледявания, са характеристика на кватернера. Поради тази причина понякога се нарича Ледена епоха.
Ледникови периоди са се случвали няколко пъти в историята на Земята. Следи от континентални заледявания са открити в слоевете от карбон и перм (300 - 250 милиона години), венд (680 - 650 милиона години), рифей (850 - 800 милиона години). Най-старите ледникови отлагания, открити на Земята, са на повече от 2 милиарда години.
Не е открит нито един планетарен или космически фактор, причиняващ заледяване. Заледяванията са резултат от комбинация от няколко събития, някои от които играят основна роля, а други играят ролята на „задействащ” механизъм. Отбелязано е, че всички големи заледявания на нашата планета съвпадат с най-големите планински епохи, когато релефът на земната повърхност е най-контрастен. Площта на моретата е намаляла. При тези условия климатичните колебания са станали по-сериозни. Планини с височина до 2000 м, възникнали в Антарктида, т.е. директно на Южния полюс на Земята, стана първият източник на образуване на ледени покривки. Заледяването на Антарктика започва преди повече от 30 милиона години. Появата на ледник там силно увеличи отразяващата способност, което от своя страна доведе до намаляване на температурата. Постепенно ледникът на Антарктида нараства както по площ, така и по дебелина и влиянието му върху топлинния режим на Земята нараства. Температурата на леда бавно спадна. Антарктическият континент се превърна в най-големия акумулатор на студ на планетата. Образуването на огромни плата в Тибет и западната част на северноамериканския континент има голям принос за изменението на климата в Северното полукълбо.
Ставаше все по-студено и преди около 3 милиона години климатът на Земята като цяло стана толкова студен, че периодично започнаха да настъпват ледникови епохи, по време на които ледените покривки покриваха по-голямата част от северното полукълбо. Планинообразуващите процеси са необходимо, но недостатъчно условие за възникване на заледяване. Средните височини на планините сега не са по-ниски, а може би дори по-високи, отколкото са били по време на заледяването. Сега обаче площта на ледниците е сравнително малка. Необходима е някаква допълнителна причина, която директно да причини застудяването.
Трябва да се подчертае, че не е необходимо значително понижаване на температурата, за да настъпи голямо заледяване на планетата. Изчисленията показват, че общото средногодишно понижение на температурата на Земята с 2 - 4°C ще предизвика спонтанно развитие на ледниците, което от своя страна ще понижи температурата на Земята. В резултат на това ледниковата черупка ще покрие значителна част от площта на Земята.
Въглеродният диоксид играе огромна роля в регулирането на температурата на повърхностните слоеве на въздуха. Въглеродният диоксид свободно пропуска слънчевите лъчи към земната повърхност, но поглъща по-голямата част от топлинното излъчване на планетата. Това е колосален екран, който предотвратява охлаждането на нашата планета. В момента съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата не надвишава 0,03%. Ако тази цифра бъде намалена наполовина, средните годишни температури в средните ширини ще намалеят с 4–5 ° C, което може да доведе до началото на ледников период. Според някои данни концентрацията на CO2 в атмосферата е била около една трета по-малка през ледниковите периоди, отколкото през междуледниковите периоди. морска водасъдържа 60 пъти повече въглероден диоксид от атмосферата.
Намаляването на съдържанието на CO2 в атмосферата може да се обясни със следните механизми. Ако скоростта на разпространение (раздалечаване) и съответно субдукция намалее значително през някои периоди, тогава това трябва да доведе до навлизане на по-малко въглероден диоксид в атмосферата. Всъщност глобалните средни скорости на разпространение показват малка промяна през последните 40 милиона години. Ако скоростта на заместване на CO2 беше практически непроменена, тогава скоростта на отстраняването му от атмосферата поради химическо изветряне на скалите се увеличи значително с появата на гигантски плата. В Тибет и Америка въглеродният диоксид се комбинира с дъждовна и подземна вода, за да образува въглероден диоксид, който реагира със силикатни минерали в скалите. Получените бикарбонатни йони се транспортират до океаните, където се консумират от организми като планктон и корали и след това се отлагат на океанското дъно. Разбира се, тези утайки ще попаднат в зоната на субдукция, ще се стопят и CO2 отново ще навлезе в атмосферата в резултат на вулканична дейност, но този процес отнема много време, от десетки до стотици милиони години.
Може да изглежда, че в резултат на вулканична дейност съдържанието на CO2 в атмосферата ще се увеличи и следователно ще стане по-топло, но това не е съвсем вярно.
Изследването на съвременната и древна вулканична дейност позволи на вулканолога И. В. Мелекестев да свърже охлаждането и заледяването, което го е причинило, с увеличаване на интензивността на вулканизма. Добре известно е, че вулканизмът значително влияе земна атмосфера, променяйки неговия газов състав, температура, а също и замърсявайки го с фино натрошен вулканичен пепелен материал. Огромни маси пепел, измервани в милиарди тонове, се изхвърлят от вулкани в горните слоеве на атмосферата и след това се пренасят от струйни потоци по цялото земно кълбо. Няколко дни след изригването на вулкана Безимянни през 1956 г. пепелта му беше открита в горната тропосфера над Лондон.Пепелният материал, изхвърлен по време на изригването на вулкана Агупг на остров Бали (Индонезия) през 1963 г., беше открит на надморска височина от около 20 км над Северна Америка и Австралия. Замърсяването на атмосферата с вулканична пепел води до значително намаляване на нейната прозрачност и следователно отслабване слънчева радиация 10-20% спрямо нормата. В допълнение, частиците пепел служат като кондензационни ядра, допринасяйки за голямо развитиеоблачност. Увеличаването на облачността, от своя страна, значително намалява количеството слънчева радиация.Според изчисленията на Брукс, увеличаването на облачността от 50 (типично за настоящето) до 60% би довело до намаляване средна годишна температурана земното кълбо с 2°C.
състояние образователна институцияпо-висок професионално образованиеМосковска област
Международен университет по природа, общество и човек "Дубна"
Факултет по природни науки и инженерство
Катедра Екология и геонауки
КУРСОВА РАБОТА
По дисциплина
Геология
Научен ръководител:
д-р, доц. Анисимова О.В.
Дубна, 2011 г
Въведение
1. Ледена епоха
1.1 Ледникови периоди в историята на Земята
1.2 Протерозойска ледникова епоха
1.3 Палеозойска ледникова епоха
1.4 Кайнозойска ледникова епоха
1.5 Третичен период
1.6 Кватернерен период
2. Последната ледникова епоха
2.2 Флора и фауна
2.3 Реки и езера
2.4 Западносибирско езеро
2.5 Световните океани
2.6 Големият ледник
3. Кватернерни заледявания в европейската част на Русия
4. Причини за ледникови периоди
Заключение
Библиография
Въведение
Мишена:
Изследвайте основните ледникови епохи в историята на Земята и тяхната роля в оформянето на съвременния пейзаж.
Уместност:
Уместността и значимостта на тази тема се определят от факта, че ледниковите периоди не са толкова добре проучени, за да се потвърди напълно тяхното съществуване на нашата Земя.
Задачи:
- поведение, ръководене литературен преглед;
– установяват основните ледникови епохи;
– получаване на подробни данни за последните кватернерни заледявания;
Установете основните причини за заледяванията в историята на Земята.
Понастоящем са получени малко данни, които потвърждават разпространението на замръзнали скални слоеве на нашата планета в древни епохи. Доказателството е главно откриването на древни континентални заледявания от техните моренни отлагания и установяването на явления на механично откъсване на скалите на ледниковото легло, пренасянето и обработката на кластичен материал и отлагането му след топенето на леда. Уплътнени и циментирани древни морени, чиято плътност е близка до скали като пясъчници, се наричат тилити. Откриване на такива образувания на различни възрастив различни региони на земното кълбо ясно показва многократното появяване, съществуване и изчезване на ледени покривки и, следователно, замръзнали слоеве. Развитието на ледени покривки и замръзнали слоеве може да се случи асинхронно, т.е. Максималното развитие на зоната на заледяване и зоната на вечна замръзналост може да не съвпада във фаза. Въпреки това, във всеки случай, наличието на големи ледени покривки показва наличието и развитието на замръзнали слоеве, които трябва да заемат значително по-големи площи от самите ледени покривки.
Според Н.М. Чумаков, както и В.Б. Харланд и М. Дж. Хамбри, интервалите от време, през които са се образували ледникови отлагания, се наричат ледникови епохи (с продължителност първите стотици милиони години), ледникови епохи (милиони - първите десетки милиони години), ледникови епохи (първите милиони години). В историята на Земята могат да се разграничат следните ледникови епохи: ранен протерозой, късен протерозой, палеозой и кайнозой.
1. Ледена епоха
Има ли ледникови периоди? Разбира се, да. Доказателствата за това са непълни, но са съвсем категорични и някои от тези доказателства се простират до големи площи. Доказателства за Пермската ледникова епоха присъстват на няколко континента и освен това на континентите са открити следи от ледници, датиращи от други епохи на палеозойската ера до нейното начало, ранен камбрий. Дори в много по-стари скали, образувани преди фанерозоя, откриваме следи, оставени от ледници и ледникови отлагания. Някои от тези следи са на повече от два милиарда години, вероятно половината от възрастта на Земята като планета.
Ледена епоха на заледявания (глациали) - период от време геоложка историяЗемята, характеризираща се със силно охлаждане на климата и развитието на обширни континентален ледне само в полярните, но и в умерените ширини.
Особености:
· Характеризира се с дълготрайно, непрекъснато и силно застудяване на климата, нарастване на ледените шапки в полярните и умерените ширини.
· Ледниковите периоди са придружени от намаляване на нивото на Световния океан със 100 m или повече, поради факта, че водата се натрупва под формата на ледени покривки на сушата.
·По време на ледникови периоди площите, заети от вечна замръзналост, се разширяват, а зоните на почвата и растенията се изместват към екватора.
Установено е, че през последните 800 хиляди години е имало осем ледникови епохи, всяка от които е продължила от 70 до 90 хиляди години.
Фиг.1 Ледена епоха
1.1 Ледникови периоди в историята на Земята
Периодите на охлаждане на климата, придружени от образуването на континентални ледени покривки, са повтарящи се събития в историята на Земята. Интервалите на студен климат, през които се образуват обширни континентални ледени покривки и седименти, продължаващи стотици милиони години, се наричат ледникови ери; В ледниковите епохи се разграничават ледникови епохи с продължителност десетки милиони години, които от своя страна се състоят от ледникови епохи - заледявания (глациали), редуващи се с междуледникови (интерглациали).
Геоложките изследвания са доказали, че на Земята е имало периодичен процес на изменение на климата, обхващащ времето от късния протерозой до наши дни.
Това са относително дълги ледникови епохи, продължили почти половината от историята на Земята. В историята на Земята се разграничават следните ледникови епохи:
Ранен протерозой - преди 2,5-2 милиарда години
Късен протерозой - преди 900-630 милиона години
Палеозой - преди 460-230 милиона години
Кайнозой - преди 30 милиона години - настояще
Нека разгледаме по-подробно всеки от тях.
1.2 Протерозойска ледникова епоха
Протерозой - от гръцки. думите protheros - първичен, zoe - живот. Протерозойската ера е геоложки период в историята на Земята, включващ историята на образуването на скали с различен произход от 2,6 до 1,6 милиарда години. Период в историята на Земята, който се характеризира с развитието на най-простите форми на живот на едноклетъчни живи организми от прокариоти до еукариоти, които по-късно, в резултат на така наречената Едиакарска „експлозия“, еволюират в многоклетъчни организми. .
Ранна протерозойска ледникова ера
Това е най-старото заледяване, регистрирано в геоложката история, появило се в края на протерозоя на границата с венда и според хипотезата за Земята на снежната топка ледникът е покривал повечето от континентите на екваториалните ширини. Всъщност това не е едно, а поредица от заледявания и междуледникови периоди. Тъй като се смята, че нищо не може да предотврати разпространението на заледяването поради увеличаването на албедото (отражение слънчева радиацияот бялата повърхност на ледниците), се смята, че причината за последващото затопляне може да бъде например увеличаване на количеството на парникови газовепоради увеличаване на вулканичната активност, придружена, както е известно, от емисии на огромни количества газове.
Късна протерозойска ледникова ера
Идентифициран под името на лапландското заледяване на нивото на вендските ледникови отлагания преди 670-630 милиона години. Тези находища се намират в Европа, Азия, Западна Африка, Гренландия и Австралия. Палеоклиматичната реконструкция на ледникови образувания от това време предполага, че европейският и африканският ледени континенти от онова време са били единен леден слой.
Фиг.2 Продажба. Улитау по време на ледниковия период Снежна топка
1.3 Палеозойска ледникова епоха
Палеозой - от думата paleos - древен, zoe - живот. палеозойска. Геоложко време в историята на Земята, обхващащо 320-325 милиона години. С възраст на ледниковите отлагания от 460 - 230 милиона години, той включва късния ордовик - ранния силур (460-420 милиона години), късния девон (370-355 милиона години) и карбон-пермския ледников период (275 - 230 милиона години ). Междуледниковите периоди на тези периоди се характеризират с топъл климат, който допринесе за бързото развитие на растителността. На местата, където се разпространяват, по-късно се образуват големи и уникални въглищни басейни и хоризонти на нефтени и газови находища.
Късен ордовик - ранен силурски ледников период.
Ледникови отлагания от това време, наречени Сахара (по името на съвременната Сахара). Те са били разпространени на територията на съвременна Африка, Южна Америка, източна Северна Америка и Западна Европа. Този период се характеризира с образуването на ледена покривка над голяма част от Северна, Северозападна и Западна Африка, включително Арабския полуостров. Палеоклиматичните реконструкции предполагат, че дебелината на ледената покривка на Сахара е достигала най-малко 3 км и е била подобна по площ на съвременния ледник на Антарктика.
Къснодевонска ледникова епоха
Леденични отлагания от този период са открити на територията на съвременна Бразилия. Ледниковият район се простира от съвременното устие на реката. Амазонка до източното крайбрежие на Бразилия, поемайки региона на Нигер в Африка. В Африка Северен Нигер съдържа тилити (ледникови отлагания), които са сравними с тези в Бразилия. Като цяло ледниковите зони се простираха от границата на Перу с Бразилия до северен Нигер, като диаметърът на района беше повече от 5000 км. Южен полюсв късния девон, според реконструкцията на П. Морел и Е. Ървинг, се намира в центъра на Гондвана през Централна Африка. Ледниковите басейни са разположени на океанския ръб на палеоконтинента, главно във високи географски ширини (не на север от 65-ия паралел). Съдейки по тогавашното континентално положение на Африка с висока географска ширина, може да се предположи възможното широко разпространено развитие на замръзнали скали на този континент и, освен това, в северозападната част на Южна Америка.
През последните милиони години ледников период е настъпвал на Земята приблизително на всеки 100 000 години. Този цикъл действително съществува и различни групиучени в различно времесе опита да намери причината за съществуването му. Вярно е, че все още няма преобладаваща гледна точка по този въпрос.
Преди повече от милион години цикълът е бил различен. Ледниковият период беше заменен от затопляне на климата приблизително на всеки 40 хиляди години. Но след това честотата на ледниковия напредък се промени от 40 хил. години на 100 хил. Защо се случи това?
Експерти от Кардифския университет предложиха собствено обяснение за тази промяна. Резултатите от работата на учените са публикувани в авторитетното издание Geology. Според експертите основната причина за промяната в честотата на ледниковите периоди са океаните или по-скоро способността им да абсорбират въглероден диоксид от атмосферата.
Чрез изучаване на седиментите, които изграждат океанското дъно, екипът откри, че концентрацията на CO 2 се променя от слой на слой седимент с период от точно 100 хиляди години. Вероятно, казват учените, излишният въглероден диоксид е бил извлечен от атмосферата от океанската повърхност и след това газът е бил свързан. В резултат на това средната годишна температура постепенно намалява и започва нов ледников период. И се случи така, че продължителността на ледниковия период преди повече от милион години се увеличи, а цикълът топлина-студ стана по-дълъг.
„Океаните вероятно абсорбират и отделят въглероден диоксид, а когато има повече лед, океаните абсорбират повече въглероден диоксид от атмосферата, което прави планетата по-студена. Когато има малко лед, океаните отделят въглероден диоксид, така че климатът става по-топъл“, казва професор Кари Лиър. „Изучавайки концентрацията на въглероден диоксид в останките на малки същества (тук имаме предвид седиментни скали – бел. на редактора), ние научихме, че през периоди, когато площта на ледниците се увеличава, океаните абсорбират повече въглероден диоксид, така че ние може да предположи, че има по-малко от него в атмосферата.
Морските водорасли, според експерти, играят основна роля в усвояването на CO 2, тъй като въглеродният диоксид е основен компонент на процеса на фотосинтеза.
Въглеродният диоксид се движи от океана в атмосферата в резултат на повдигане. Издигането или издигането е процес, при който дълбоки водиокеаните се издигат на повърхността. Най-често се наблюдава на западните граници на континентите, където премества по-студени, богати на хранителни вещества води от дълбините на океана към повърхността, заменяйки по-топлите, бедни на хранителни вещества повърхностни води. Може да се намери и в почти всяка зона на световния океан.
Слой лед на повърхността на водата предотвратява навлизането на въглероден диоксид в атмосферата, така че ако значителна част от океана замръзне, това удължава продължителността на ледниковия период. „Ако вярваме, че океаните отделят и абсорбират въглероден диоксид, тогава трябва да разберем, че големи количества лед предотвратяват този процес. Това е като капак на повърхността на океана“, казва професор Лъжец.
С увеличаването на площта на ледниците върху ледената повърхност не само концентрацията на „затоплящ“ CO 2 намалява, но и албедото на тези региони, покрити с лед, се увеличава. В резултат на това планетата получава по-малко енергия, което означава, че се охлажда още по-бързо.
Сега Земята е в междуледников, топъл период. Последният ледников период е приключил преди около 11 000 години. Оттогава средната годишна температура и морското равнище непрекъснато се повишават, а количеството лед на повърхността на океаните намалява. В резултат на това, смятат учените, голямо количество CO 2 навлиза в атмосферата. Освен това въглеродният диоксид също се произвежда от хората и в огромни количества.
Всичко това доведе до факта, че през септември концентрацията на въглероден диоксид в земната атмосфера се увеличи до 400 части на милион. Тази цифра се увеличи от 280 на 400 части на милион само за 200 години индустриално развитие. Най-вероятно CO 2 в атмосферата няма да намалее в обозримо бъдеще. Всичко това трябва да доведе до повишаване на средната годишна температура на Земята с приблизително +5°C през следващите хиляда години.
Учени от отдела по климатични науки в Потсдамската обсерватория наскоро построиха модел на климата на Земята, който взема предвид глобалния въглероден цикъл. Както показа моделът, дори при минимални емисии на въглероден диоксид в атмосферата, ледената покривка на Северното полукълбо няма да може да се увеличи. Това означава, че настъпването на следващия ледников период може да се забави с поне 50-100 хиляди години. Така че сме изправени пред нова промяна в цикъла на „затопляне на ледника“, този път човекът е отговорен за това.
Зареждане...
