La Terre pendant la période glaciaire depuis l'espace. Faits intéressants sur la période glaciaire
Les changements climatiques se sont exprimés le plus clairement dans les périodes glaciaires périodiques, qui ont eu un impact significatif sur la transformation de la surface terrestre située sous le corps du glacier, des plans d'eau et des objets biologiques trouvés dans la zone d'influence du glacier.
Selon les dernières données scientifiques, la durée des ères glaciaires sur Terre représente au moins un tiers de la durée totale de son évolution au cours des 2,5 milliards d'années. Et si l'on prend en compte les longues phases initiales de l'origine de la glaciation et sa dégradation progressive, alors les époques de glaciation prendront presque autant de temps que les conditions chaudes et sans glace. La dernière des périodes glaciaires a commencé il y a près d'un million d'années, à l'époque quaternaire, et a été marquée par une vaste extension des glaciers - la Grande Glaciation de la Terre. La partie nord du continent nord-américain, une partie importante de l’Europe et peut-être aussi la Sibérie étaient recouvertes d’épaisses couches de glace. Dans l’hémisphère sud, tout le continent antarctique était sous la glace, comme c’est le cas aujourd’hui.
Les principales causes des glaciations sont :
espace;
astronomique;
géographique.
Groupes spatiaux de raisons :
changement dans la quantité de chaleur sur Terre dû au passage système solaire 1 fois/186 millions d'années à travers les zones froides de la Galaxie ;
changement dans la quantité de chaleur reçue par la Terre en raison d'une diminution de l'activité solaire.
Groupes de raisons astronomiques :
changement de pole position ;
l'inclinaison de l'axe terrestre par rapport au plan de l'écliptique ;
modification de l'excentricité de l'orbite terrestre.
Groupes de raisons géologiques et géographiques :
le changement climatique et la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère (augmentation du dioxyde de carbone - réchauffement ; diminution - refroidissement) ;
changements dans la direction des courants océaniques et aériens ;
processus intensif de construction de montagnes.
Les conditions de manifestation de la glaciation sur Terre comprennent :
chutes de neige sous forme de précipitations dans des conditions de basse température avec leur accumulation comme matériau pour la croissance des glaciers ;
des températures négatives dans les zones où il n'y a pas de glaciation ;
périodes de volcanisme intense en raison de l'énorme quantité de cendres émises par les volcans, ce qui entraîne une forte diminution du flux de chaleur (rayons solaires) vers la surface de la terre et provoque une diminution globale des températures de 1,5 à 2 °C.
La glaciation la plus ancienne est celle du Protérozoïque (il y a 2 300 à 2 000 millions d'années) en Afrique du Sud, Amérique du Nord, Australie occidentale. Au Canada, 12 km de roches sédimentaires ont été déposées, dans lesquelles se distinguent trois épaisses strates d'origine glaciaire.
Glaciations anciennes établies (Fig. 23) :
à la frontière Cambrien-Protérozoïque (il y a environ 600 millions d'années) ;
Ordovicien supérieur (il y a environ 400 millions d'années) ;
Périodes Permien et Carbonifère (il y a environ 300 millions d'années).
La durée des périodes glaciaires s'étend de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de milliers d'années.
Riz. 23. Échelle géochronologique des époques géologiques et des glaciations anciennes
Pendant la période d'expansion maximale de la glaciation quaternaire, les glaciers couvraient plus de 40 millions de km 2, soit environ un quart de la surface totale des continents. La plus grande de l'hémisphère nord était la calotte glaciaire nord-américaine, atteignant une épaisseur de 3,5 km. Toute l’Europe du Nord était sous une calotte glaciaire atteignant 2,5 km d’épaisseur. Ayant atteint leur plus grand développement il y a 250 000 ans, les glaciers quaternaires de l'hémisphère nord ont commencé à rétrécir progressivement.
Avant Période néogène partout sur Terre, il y avait un climat encore plus chaud - dans la région des îles du Spitzberg et de la Terre François-Joseph (selon les découvertes paléobotaniques de plantes subtropicales), il y avait des régions subtropicales à cette époque.
Raisons du changement climatique :
la formation de chaînes de montagnes (Cordillère, Andes), qui ont isolé la région arctique des courants et des vents chauds (élévation des montagnes de 1 km - refroidissement de 6ºС) ;
création d'un microclimat froid dans la région arctique ;
cessation du flux de chaleur vers la région arctique en provenance des régions équatoriales chaudes.
À la fin de la période néogène, l'Amérique du Nord et l'Amérique du Sud étaient connectées, ce qui créait des obstacles à la libre circulation des eaux océaniques, avec pour résultat :
les eaux équatoriales tournaient le courant vers le nord ;
les eaux chaudes du Gulf Stream, se refroidissant fortement dans les eaux du nord, créaient un effet de vapeur ;
de grandes quantités de précipitations sous forme de pluie et de neige ont fortement augmenté ;
une diminution de la température de 5 à 6 °C a conduit à la glaciation de vastes territoires (Amérique du Nord, Europe) ;
une nouvelle période de glaciation a commencé, d'une durée d'environ 300 mille ans (la périodicité des périodes glaciaires-interglaciaires de la fin du Néogène à l'Anthropocène (4 glaciations) est de 100 mille ans).
La glaciation n'a pas été continue tout au long de la période quaternaire. Il existe des preuves géologiques, paléobotaniques et autres indiquant qu'au cours de cette période, les glaciers ont complètement disparu au moins trois fois, laissant la place à des époques interglaciaires où le climat était plus chaud qu'aujourd'hui. Cependant, ces périodes chaudes ont été remplacées par des vagues de froid et les glaciers se sont à nouveau étendus. Actuellement, la Terre se trouve à la fin de la quatrième époque de glaciation quaternaire et, selon les prévisions géologiques, nos descendants, dans quelques centaines à milliers d'années, se retrouveront à nouveau dans des conditions de période glaciaire et non de réchauffement.
La glaciation quaternaire de l’Antarctique s’est développée selon un chemin différent. Il est apparu plusieurs millions d’années avant l’apparition des glaciers en Amérique du Nord et en Europe. Outre les conditions climatiques, cela a été facilité par le haut continent qui existait ici depuis longtemps. Contrairement aux anciennes calottes glaciaires de l’hémisphère Nord, qui ont disparu puis réapparu, la calotte glaciaire de l’Antarctique a peu changé dans sa taille. La glaciation maximale de l'Antarctique n'était qu'une fois et demie plus grande en volume que la glaciation moderne et pas beaucoup plus grande en superficie.
Le point culminant de la dernière période glaciaire sur Terre s'est produit il y a 21 à 17 000 ans (Fig. 24), lorsque le volume de glace a augmenté jusqu'à environ 100 millions de km 3. En Antarctique, la glaciation couvrait à cette époque tout le plateau continental. Le volume de glace dans la calotte glaciaire aurait atteint 40 millions de km 3, soit environ 40 % de plus que son volume actuel. La limite de la banquise s'est décalée vers le nord d'environ 10°. Dans l'hémisphère Nord, il y a 20 000 ans, une gigantesque calotte glaciaire panarctique s'est formée, réunissant l'Eurasie, le Groenland, la Laurentienne et un certain nombre de boucliers plus petits, ainsi que de vastes plates-formes de glace flottantes. Le volume total du bouclier dépassait 50 millions de km 3 et le niveau de l'océan mondial baissait de pas moins de 125 m.
La dégradation de la couverture panarctique a commencé il y a 17 000 ans avec la destruction des plates-formes de glace qui en faisaient partie. Après cela, les parties « marines » des calottes glaciaires eurasiennes et nord-américaines, qui avaient perdu leur stabilité, ont commencé à s'effondrer de manière catastrophique. L’effondrement de la glaciation s’est produit en quelques milliers d’années seulement (Fig. 25).
À cette époque, d'énormes masses d'eau coulaient du bord des calottes glaciaires, des lacs géants sont apparus et leurs percées étaient plusieurs fois plus grandes qu'aujourd'hui. Les processus naturels prédominaient dans la nature, infiniment plus actifs qu'aujourd'hui. Cela a conduit à une mise à jour importante environnement naturel, changement partiel du monde animal et végétal, début de la domination humaine sur Terre.
Le dernier retrait des glaciers, qui a commencé il y a plus de 14 000 ans, reste dans la mémoire humaine. Apparemment, c'est le processus de fonte des glaciers et d'augmentation du niveau des eaux dans l'océan, accompagné d'inondations massives de territoires, qui est décrit dans la Bible comme une inondation mondiale.
Il y a 12 000 ans commençait l'Holocène - l'ère géologique moderne. La température de l’air dans les latitudes tempérées a augmenté de 6° par rapport à la période froide du Pléistocène supérieur. La glaciation a pris des proportions modernes.
À l'époque historique - pendant environ 3 mille ans - l'avancée des glaciers s'est produite au cours de siècles séparés avec des températures de l'air plus basses et une humidité accrue et était appelée petites périodes glaciaires. Les mêmes conditions se sont développées au cours des derniers siècles de la dernière ère et au milieu du dernier millénaire. Il y a environ 2,5 mille ans, un refroidissement important du climat a commencé. Les îles de l'Arctique sont couvertes de glaciers, dans les pays de la Méditerranée et de la mer Noire au bord nouvelle ère Le climat était plus froid et plus humide qu’aujourd’hui. Dans les Alpes au 1er millénaire avant JC. e. les glaciers se sont déplacés vers des niveaux plus bas, ont bloqué les cols de montagne avec de la glace et ont détruit certains villages de hauteur. Cette époque a vu une avancée majeure des glaciers du Caucase.
Le climat était complètement différent au tournant des Ier et IIe millénaires après JC. Des conditions plus chaudes et l'absence de glace dans les mers du nord ont permis aux marins d'Europe du Nord de pénétrer loin vers le nord. En 870 commença la colonisation de l’Islande, où il y avait alors moins de glaciers qu’aujourd’hui.
Au 10ème siècle, les Normands, dirigés par Eirik le Rouge, découvrirent la pointe sud d'une immense île dont les rives étaient recouvertes d'herbes épaisses et de grands buissons. Ils fondèrent ici la première colonie européenne et cette terre fut appelée Groenland. , ou « terre verte » (on ne parle en aucun cas aujourd’hui des terres difficiles du Groenland moderne).
À la fin du 1er millénaire, les glaciers de montagne des Alpes, du Caucase, de Scandinavie et d’Islande avaient également reculé de manière significative.
Le climat a recommencé à changer sérieusement au 14ème siècle. Les glaciers ont commencé à avancer au Groenland, le dégel estival des sols est devenu de plus en plus de courte durée et, à la fin du siècle, le pergélisol y était fermement établi. La couverture de glace des mers du nord s'est accrue et les tentatives faites au cours des siècles suivants pour atteindre le Groenland par la route habituelle se sont soldées par un échec.
Depuis la fin du XVe siècle, l'avancée des glaciers a commencé dans de nombreuses régions. pays montagneux et les régions polaires. Après un XVIe siècle relativement chaud, des siècles durs commencèrent, appelés le Petit Âge Glaciaire. Dans le sud de l'Europe, les hivers rigoureux et longs se reproduisaient souvent : en 1621 et 1669, le détroit du Bosphore a gelé et en 1709, la mer Adriatique a gelé le long des côtes.
DANS 
dans la seconde moitié du XIXe siècle, le petit période glaciaire et une ère relativement chaude a commencé, qui se poursuit encore aujourd'hui.
Riz. 24. Limites de la dernière glaciation
Riz. 25. Schéma de formation et de fonte des glaciers (le long du profil de l'océan Arctique - Péninsule de Kola - Plate-forme russe)
Écologie
Les périodes glaciaires, qui ont eu lieu plus d'une fois sur notre planète, ont toujours été couvertes de nombreux mystères. Nous savons qu’ils ont enveloppé de froid des continents entiers, les transformant en toundra peu peuplée.
On sait également 11 de ces périodes, et tous se sont déroulés avec une constance régulière. Cependant, il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons à leur sujet. Nous vous invitons à vous familiariser avec les faits les plus intéressants sur les périodes glaciaires de notre passé.
Animaux géants
Au moment où la dernière période glaciaire est arrivée, l'évolution avait déjà les mammifères sont apparus. Des animaux capables de survivre dans des conditions difficiles conditions climatiques, étaient assez grands, leur corps était recouvert d'une épaisse couche de fourrure.
Les scientifiques ont nommé ces créatures "mégafaune", qui a pu survivre basses températures dans les zones couvertes de glace, comme dans la région du Tibet moderne. Animaux plus petits je n'ai pas pu m'adapter aux nouvelles conditions de glaciation et mourut.
Les représentants herbivores de la mégafaune ont appris à trouver leur nourriture même sous des couches de glace et ont pu s'adapter à l'environnement de différentes manières : par exemple, rhinocéros l'ère glaciaire a eu cornes en forme de pelle, avec l'aide duquel ils ont creusé des congères.
Animaux prédateurs, par ex. chats à dents de sabre, ours géants à face courte et loups terribles, a bien survécu dans de nouvelles conditions. Bien que leurs proies puissent parfois riposter en raison de leur grande taille, c'était en abondance.
Les gens de l'ère glaciaire
Bien que l'homme moderne Homo sapiens je ne pouvais pas me vanter à l'époque grandes tailles et de la laine, il a pu survivre dans la toundra froide des périodes glaciaires pendant plusieurs milliers d'années.
Les conditions de vie étaient dures, mais les gens étaient ingénieux. Par exemple, il y a 15 mille ans ils vivaient en tribus qui chassaient et cueillaient, construisaient des habitations originales à partir d'os de mammouth, cousaient vêtements chaudsà partir de peaux d'animaux. Lorsque la nourriture était abondante, ils s'approvisionnaient dans le permafrost - congélateur naturel.
Des outils tels que des couteaux en pierre et des flèches étaient principalement utilisés pour la chasse. Pour attraper et tuer les gros animaux de la période glaciaire, il fallait utiliser pièges spéciaux. Lorsqu’un animal tombait dans de tels pièges, un groupe de personnes l’attaquait et le battait à mort.
Le petit âge glaciaire
Entre les grandes périodes glaciaires, il y avait parfois petites périodes. Cela ne veut pas dire qu’ils ont été destructeurs, mais ils ont également provoqué la faim, des maladies dues aux mauvaises récoltes et d’autres problèmes.
Le plus récent des petits âges glaciaires a commencé vers XIIe-XIVe siècles. La période la plus difficile peut être appelée la période de 1500 à 1850. A cette époque, des températures assez basses étaient observées dans l’hémisphère Nord.
En Europe, il était courant que les mers gèlent, et dans les zones montagneuses, comme ce qui est aujourd'hui la Suisse, la neige n'a pas fondu même en été. Température froide influencé tous les aspects de la vie et de la culture. Il est probable que le Moyen Âge soit resté dans l'histoire comme "Le temps des troubles" aussi parce que la planète était dominée par le Petit Âge Glaciaire.
Périodes de réchauffement
Certaines périodes glaciaires se sont avérées être assez chaud. Malgré le fait que la surface de la terre était recouverte de glace, le temps était relativement chaud.
Parfois, suffisamment d'énergie accumulée dans l'atmosphère de la planète un grand nombre de gaz carbonique, ce qui est la cause de l'apparition Effet de serre , lorsque la chaleur est emprisonnée dans l’atmosphère et réchauffe la planète. Dans le même temps, la glace continue de se former et de réfléchir les rayons du soleil vers l'espace.
Selon les experts, ce phénomène a conduit à la formation désert géant avec de la glace à la surface, mais un temps plutôt chaud.
Quand aura lieu la prochaine période glaciaire ?
La théorie selon laquelle les périodes glaciaires se produisent à intervalles réguliers sur notre planète va à l’encontre des théories sur le réchauffement climatique. Il ne fait aucun doute que nous voyons aujourd'hui réchauffement climatique généralisé, ce qui pourrait aider à prévenir la prochaine période glaciaire.
Les activités humaines entraînent le rejet de dioxyde de carbone, qui pour la plupart responsable du problème le réchauffement climatique. Cependant, ce gaz a une autre particularité effet secondaire. Selon des chercheurs de Université de Cambridge, le rejet de CO2 pourrait stopper la prochaine période glaciaire.
Selon le cycle planétaire de notre planète, la prochaine période glaciaire devrait bientôt arriver, mais elle ne pourra se produire que si les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère sera relativement faible. Cependant, les niveaux de CO2 sont actuellement si élevés qu’une ère glaciaire est hors de question dans un avenir proche.
Même si une personne cesse soudainement d'émettre du dioxyde de carbone dans l'atmosphère (ce qui est peu probable), quantité existante assez pour empêcher le début de la période glaciaire pendant encore au moins mille ans.
Plantes de l'ère glaciaire
La vie était plus facile pendant la période glaciaire prédateurs: Ils pouvaient toujours trouver de la nourriture pour eux-mêmes. Mais que mangeaient réellement les herbivores ?
Il s’avère qu’il y avait également suffisamment de nourriture pour ces animaux. Pendant les périodes glaciaires sur la planète beaucoup de plantes ont poussé qui pourrait survivre dans des conditions difficiles. La zone de steppe était couverte de buissons et d'herbes dont se nourrissaient les mammouths et autres herbivores.
Plus grandes plantes on pouvait aussi en trouver une grande variété : par exemple, ils poussaient en abondance épicéa et pin. Trouvé dans les zones plus chaudes bouleau et saule. Autrement dit, le climat, dans l'ensemble, dans de nombreux pays modernes régions du sud ressemblait à celui que l'on trouve aujourd'hui en Sibérie.
Cependant, les plantes de la période glaciaire étaient quelque peu différentes des plantes modernes. Bien sûr, quand le froid s'installe de nombreuses plantes ont disparu. Si l'usine n'était pas capable de s'adapter au nouveau climat, elle avait deux options : soit déménager dans un environnement plus zones sud, ou mourir.
Par exemple, l'actuel État de Victoria, dans le sud de l'Australie, possédait la plus grande diversité d'espèces végétales de la planète jusqu'à la période glaciaire. la plupart des espèces sont mortes.
Cause de la période glaciaire dans l’Himalaya ?
Il s'avère que l'Himalaya, le système montagneux le plus haut de notre planète, directement lié avec le début de la période glaciaire.
Il y a 40 à 50 millions d'années Les masses terrestres où se trouvent aujourd’hui la Chine et l’Inde sont entrées en collision, formant les plus hautes montagnes. À la suite de la collision, d’énormes volumes de minéraux « frais » ont été exposés. rochers des entrailles de la Terre.
Ces rochers érodé, et comme résultat réactions chimiques Le dioxyde de carbone a commencé à être expulsé de l'atmosphère. Le climat de la planète a commencé à se refroidir et la période glaciaire a commencé.
Terre boule de neige
Au cours des différentes périodes glaciaires, notre planète était principalement enveloppée de glace et de neige. seulement partiellement. Même pendant la période glaciaire la plus dure, la glace ne couvrait qu'un tiers globe.
Il existe cependant une hypothèse selon laquelle, à certaines périodes, la Terre était encore entièrement recouvert de neige, la faisant ressembler à une boule de neige géante. La vie a quand même réussi à survivre grâce à des îles rares avec relativement peu de glace et suffisamment de lumière pour que les plantes puissent effectuer la photosynthèse.
Selon cette théorie, notre planète s'est transformée en boule de neige au moins une fois, plus précisément Il y a 716 millions d'années.
Jardin d'Eden
Certains scientifiques sont convaincus que Jardin d'Eden décrit dans la Bible existait réellement. On pense qu'il était en Afrique, et c'est grâce à lui que nos lointains ancêtres ont pu survivre pendant la période glaciaire.
Environ il y a 200 mille ans une grave période glaciaire a commencé, qui a mis fin à de nombreuses formes de vie. Heureusement, un petit groupe de personnes a pu survivre à cette période de froid intense. Ces personnes ont déménagé dans la région où se trouve aujourd'hui l'Afrique du Sud.
Malgré le fait que presque toute la planète était recouverte de glace, cette zone restait libre de glace. Un grand nombre d'êtres vivants vivaient ici. Les sols de cette région étaient riches nutriments, c'est pour ça que c'était ici abondance de plantes. Les grottes créées par la nature étaient utilisées par les humains et les animaux comme abris. Pour les êtres vivants, c'était un véritable paradis.
Selon certains scientifiques, vivait dans le "Jardin d'Eden" pas plus d'une centaine de personnes, c'est pourquoi les humains n'ont pas autant de diversité génétique que la plupart des autres espèces. Cependant, cette théorie n’a trouvé aucune preuve scientifique.
Au Paléogène, l'hémisphère nord était chaud et climat humide, mais au Néogène (il y a 25 à 3 millions d'années), il est devenu beaucoup plus froid et plus sec. Changements environnement, associés au refroidissement et à l'apparition de glaciations, sont une caractéristique de la période Quaternaire. C’est pour cette raison qu’on l’appelle parfois l’ère glaciaire.
Des périodes glaciaires se sont produites à plusieurs reprises dans l’histoire de la Terre. Des traces de glaciations continentales ont été trouvées dans les couches du Carbonifère et du Permien (300 à 250 millions d'années), du Vendien (680 à 650 millions d'années), du Riphéen (850 à 800 millions d'années). Les plus anciens dépôts glaciaires découverts sur Terre datent de plus de 2 milliards d’années.
Aucun facteur planétaire ou cosmique provoquant la glaciation n’a été trouvé. Les glaciations sont le résultat d'une combinaison de plusieurs événements, dont certains jouent le rôle principal, tandis que d'autres jouent le rôle de mécanisme « déclencheur ». Il a été constaté que toutes les grandes glaciations de notre planète ont coïncidé avec les plus grandes époques de formation de montagnes, où le relief de la surface terrestre était le plus contrasté. La superficie des mers a diminué. Dans ces conditions, les fluctuations climatiques sont devenues plus sévères. Montagnes atteignant 2000 m d'altitude qui sont apparues en Antarctique, c'est-à-dire directement au pôle Sud de la Terre, est devenue la première source de formation des calottes glaciaires. La glaciation de l'Antarctique a commencé il y a plus de 30 millions d'années. L’apparition d’un glacier y a considérablement augmenté la réflectivité, ce qui a entraîné une diminution de la température. Peu à peu, le glacier de l'Antarctique s'est développé en superficie et en épaisseur, et son influence sur le régime thermique de la Terre s'est accrue. La température de la glace baissa lentement. Le continent Antarctique est devenu le plus grand accumulateur de froid de la planète. La formation d’immenses plateaux au Tibet et dans la partie occidentale du continent nord-américain a largement contribué au changement climatique dans l’hémisphère Nord.
Il est devenu de plus en plus froid et, il y a environ 3 millions d'années, le climat de la Terre dans son ensemble est devenu si froid que des périodes glaciaires ont périodiquement commencé à s'installer, au cours desquelles des calottes glaciaires couvraient la majeure partie de l'hémisphère nord. Les processus de formation des montagnes constituent une condition nécessaire mais non suffisante à l’apparition de la glaciation. La hauteur moyenne des montagnes n’est plus inférieure, et peut-être même plus élevée, qu’elle ne l’était pendant la glaciation. Cependant, la superficie des glaciers est désormais relativement petite. Il faut une raison supplémentaire qui provoque directement la vague de froid.
Il convient de souligner qu’une baisse significative de la température n’est pas nécessaire pour qu’une glaciation majeure de la planète se produise. Les calculs montrent que la diminution annuelle moyenne globale de la température sur Terre de 2 à 4 °C entraînera le développement spontané de glaciers, ce qui à son tour abaissera la température sur Terre. En conséquence, la coquille glaciaire couvrira une partie importante de la superficie de la Terre.
Le dioxyde de carbone joue un rôle important dans la régulation de la température des couches superficielles de l’air. Le dioxyde de carbone transmet librement les rayons du soleil à la surface de la Terre, mais absorbe la majeure partie du rayonnement thermique de la planète. C’est un écran colossal qui empêche le refroidissement de notre planète. Actuellement, la teneur en dioxyde de carbone de l'atmosphère ne dépasse pas 0,03 %. Si ce chiffre est réduit de moitié, les températures annuelles moyennes aux latitudes moyennes diminueront de 4 à 5 °C, ce qui pourrait conduire au début d'une période glaciaire. Selon certaines données, la concentration de CO2 dans l'atmosphère était inférieure d'environ un tiers pendant les périodes glaciaires par rapport aux périodes interglaciaires. eau de mer contenait 60 fois plus de dioxyde de carbone que l’atmosphère.
La diminution de la teneur en CO2 dans l’atmosphère peut s’expliquer par les mécanismes suivants. Si le taux de propagation (éloignement) et, par conséquent, la subduction diminuaient considérablement au cours de certaines périodes, cela aurait dû conduire à l'entrée de moins de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. En fait, les taux de propagation moyens à l’échelle mondiale ont peu changé au cours des 40 derniers millions d’années. Si le taux de remplacement du CO2 est resté pratiquement inchangé, alors le taux de son élimination de l'atmosphère dû à l'altération chimique des roches a considérablement augmenté avec l'apparition de plateaux géants. Au Tibet et en Amérique, le dioxyde de carbone se combine avec l'eau de pluie et les eaux souterraines pour former du dioxyde de carbone, qui réagit avec les minéraux silicatés présents dans les roches. Les ions bicarbonates qui en résultent sont transportés vers les océans, où ils sont consommés par des organismes tels que le plancton et les coraux, puis déposés au fond des océans. Bien sûr, ces sédiments tomberont dans la zone de subduction, fondront et le CO2 entrera à nouveau dans l'atmosphère en raison de l'activité volcanique, mais ce processus prend beaucoup de temps, de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d'années.
Il peut sembler qu’en raison de l’activité volcanique, la teneur en CO2 de l’atmosphère va augmenter et donc se réchauffer, mais ce n’est pas tout à fait vrai.
L'étude de l'activité volcanique moderne et ancienne a permis au volcanologue I.V. Melekestsev de relier le refroidissement et la glaciation qui l'ont provoqué à une augmentation de l'intensité du volcanisme. Il est bien connu que le volcanisme affecte considérablement l'atmosphère terrestre, modifiant sa composition gazeuse, sa température et le polluant également avec des cendres volcaniques finement broyées. D’énormes masses de cendres, mesurées en milliards de tonnes, sont éjectées par les volcans dans la haute atmosphère, puis transportées par les courants-jets à travers le monde. Quelques jours après l'éruption du volcan Bezymyanny en 1956, ses cendres ont été découvertes dans la haute troposphère au-dessus de Londres. Les cendres éjectées lors de l'éruption du volcan Agupg en 1963 sur l'île de Bali (Indonésie) ont été retrouvées à une altitude d'environ 20 km au-dessus de l'Amérique du Nord et de l'Australie. La pollution de l'atmosphère par les cendres volcaniques provoque une diminution significative de sa transparence et, par conséquent, un affaiblissement radiation solaire 10-20% par rapport à la norme. De plus, les particules de cendres servent de noyaux de condensation, contribuant ainsi à grand développement nébulosité. Une augmentation de la nébulosité, à son tour, réduit sensiblement la quantité de rayonnement solaire. Selon les calculs de Brooks, une augmentation de la nébulosité de 50 (typique pour le moment) à 60 % entraînerait une diminution température annuelle moyenne sur le globe de 2°C.
État établissement d'enseignement plus haut enseignement professionnel la région de Moscou
Université internationale de la nature, de la société et de l'homme "Dubna"
Faculté des sciences et de l'ingénierie
Département d'écologie et de géosciences
TRAVAIL DE COURS
Par discipline
Géologie
Conseiller scientifique:
Ph.D., professeur agrégé Anisimova O.V.
Doubna, 2011
Introduction
1. L'ère glaciaire
1.1 Périodes glaciaires dans l'histoire de la Terre
1.2 Âge glaciaire protérozoïque
1.3 Période glaciaire paléozoïque
1.4 Période glaciaire cénozoïque
1.5 Période tertiaire
1.6 Période Quaternaire
2. Dernière période glaciaire
2.2 Flore et faune
2.3Rivières et lacs
2.4Lac de Sibérie occidentale
2.5Les océans du monde
2.6 Grand Glacier
3. Glaciations quaternaires dans la partie européenne de la Russie
4. Causes des périodes glaciaires
Conclusion
Bibliographie
Introduction
Cible:
Explorez les principales époques glaciaires de l'histoire de la Terre et leur rôle dans la formation du paysage moderne.
Pertinence:
La pertinence et l'importance de ce sujet sont déterminées par le fait que les périodes glaciaires ne sont pas suffisamment étudiées pour confirmer pleinement leur existence sur notre Terre.
Tâches:
- conduire revue de littérature;
– établir les principales époques glaciaires ;
– obtenir des données détaillées sur les dernières glaciations du Quaternaire ;
Établir les principales causes des glaciations dans l'histoire de la Terre.
À l'heure actuelle, peu de données ont été obtenues confirmant la répartition des couches rocheuses gelées sur notre planète dans les époques anciennes. La preuve en est principalement la découverte d'anciennes glaciations continentales à partir de leurs dépôts morainiques et la mise en place de phénomènes de détachement mécanique des roches du fond des glaciers, du transfert et du traitement du matériau clastique et de son dépôt après la fonte des glaces. Les moraines anciennes compactées et cimentées, dont la densité est proche des roches comme les grès, sont appelées millites. Détection de telles formations d'âges différents dans différentes régions du globe indique clairement l'apparition, l'existence et la disparition répétées de calottes glaciaires et, par conséquent, de strates gelées. Le développement des calottes glaciaires et des strates gelées peut se produire de manière asynchrone, c'est-à-dire Le développement maximal de la zone de glaciation et de la zone de pergélisol peut ne pas coïncider en phase. Cependant, dans tous les cas, la présence de grandes calottes glaciaires indique l'existence et le développement de strates gelées, qui devraient occuper des superficies nettement plus grandes que les calottes glaciaires elles-mêmes.
Selon N.M. Chumakov, ainsi que V.B. Harland et M.J. Hambry, les intervalles de temps pendant lesquels les dépôts glaciaires se sont formés sont appelés époques glaciaires (qui durent les premières centaines de millions d'années), périodes glaciaires (millions - premières dizaines de millions d'années), époques glaciaires (premiers millions d'années). Dans l'histoire de la Terre, on peut distinguer les époques glaciaires suivantes : Protérozoïque inférieur, Protérozoïque supérieur, Paléozoïque et Cénozoïque.
1. L'ère glaciaire
Y a-t-il des périodes glaciaires ? Bien sûr que oui. Les preuves de cela sont incomplètes, mais elles sont tout à fait définitives, et certaines de ces preuves s'étendent à grandes surfaces. Des preuves de la période glaciaire du Permien sont présentes sur plusieurs continents et, en outre, des traces de glaciers ont été trouvées sur les continents remontant à d'autres époques du Paléozoïque jusqu'à son début, au début du Cambrien. Même dans des roches beaucoup plus anciennes, formées avant le Phanérozoïque, on retrouve des traces laissées par les glaciers et les dépôts glaciaires. Certaines de ces traces datent de plus de deux milliards d’années, soit peut-être la moitié de l’âge de la Terre en tant que planète.
Période glaciaire des glaciations (glaciaires) - période de temps histoire géologique Terre, caractérisée par un refroidissement climatique sévère et le développement de vastes glace continentale non seulement sous les latitudes polaires, mais aussi sous les latitudes tempérées.
Particularités :
·Il se caractérise par un refroidissement climatique sévère, continu et à long terme, ainsi que par la croissance des calottes glaciaires dans les latitudes polaires et tempérées.
· Les périodes glaciaires s'accompagnent d'une diminution du niveau de l'océan mondial de 100 m ou plus, en raison du fait que l'eau s'accumule sous forme de calottes glaciaires sur terre.
·Pendant les périodes glaciaires, les zones occupées par le permafrost s'étendent et les zones de sol et de plantes se déplacent vers l'équateur.
Il a été établi qu'au cours des 800 000 dernières années, il y a eu huit périodes glaciaires, chacune ayant duré de 70 000 à 90 000 ans.
Fig.1 Âge glaciaire
1.1 Périodes glaciaires dans l'histoire de la Terre
Les périodes de refroidissement climatique, accompagnées de formation de calottes glaciaires continentales, sont des événements récurrents dans l’histoire de la Terre. Les intervalles de climat froid au cours desquels se forment de vastes calottes glaciaires et sédiments continentaux, qui durent des centaines de millions d'années, sont appelés ères glaciaires ; Dans les époques glaciaires, on distingue des périodes glaciaires d'une durée de dizaines de millions d'années, qui, à leur tour, sont constituées de périodes glaciaires - glaciations (glaciaires), alternant avec des interglaciaires (interglaciaires).
Des études géologiques ont prouvé qu’il y avait un processus périodique de changement climatique sur Terre, s’étendant de la fin du Protérozoïque à nos jours.
Il s’agit de périodes glaciaires relativement longues qui ont duré près de la moitié de l’histoire de la Terre. Les époques glaciaires suivantes se distinguent dans l'histoire de la Terre :
Protérozoïque précoce - il y a 2,5 à 2 milliards d'années
Protérozoïque supérieur - il y a 900 à 630 millions d'années
Paléozoïque - il y a 460 à 230 millions d'années
Cénozoïque - il y a 30 millions d'années - aujourd'hui
Examinons de plus près chacun d'eux.
1.2 Âge glaciaire protérozoïque
Protérozoïque - du grec. les mots protheros - primaire, zoé - vie. L'ère Protérozoïque est une période géologique de l'histoire de la Terre, comprenant l'histoire de la formation de roches d'origines diverses de 2,6 à 1,6 milliards d'années. Période de l’histoire de la Terre caractérisée par le développement des formes de vie les plus simples d’organismes vivants unicellulaires, des procaryotes aux eucaryotes, qui plus tard, à la suite de ce qu’on appelle « l’explosion » de l’Édiacarien, ont évolué en organismes multicellulaires. .
Époque glaciaire du Protérozoïque précoce
Il s'agit de la plus ancienne glaciation enregistrée dans l'histoire géologique, apparue à la fin du Protérozoïque à la frontière avec le Vendien et, selon l'hypothèse de la Terre boule de neige, le glacier recouvrait la plupart des continents aux latitudes équatoriales. En fait, il ne s’agissait pas d’une seule, mais d’une série de glaciations et de périodes interglaciaires. Puisqu'on pense que rien ne peut empêcher la propagation de la glaciation due à l'augmentation de l'albédo (réflexion radiation solaire de la surface blanche des glaciers), on pense que la cause du réchauffement ultérieur pourrait être, par exemple, une augmentation de la quantité de gaz à effet de serre en raison d'une augmentation de l'activité volcanique, accompagnée, comme on le sait, d'émissions d'énormes quantités de gaz.
Époque glaciaire du Protérozoïque supérieur
Identifiée sous le nom de glaciation de Laponie au niveau des dépôts glaciaires vendiens il y a 670-630 millions d'années. Ces gisements se trouvent en Europe, en Asie, en Afrique de l'Ouest, au Groenland et en Australie. La reconstruction paléoclimatique des formations glaciaires de cette époque suggère que les continents de glace européens et africains de cette époque formaient une seule calotte glaciaire.
Fig.2 Vend. Ulytau pendant la boule de neige de la période glaciaire
1.3 Période glaciaire paléozoïque
Paléozoïque - du mot paléos - ancien, zoé - vie. Paléozoïque. Temps géologique de l’histoire de la Terre couvrant 320 à 325 millions d’années. Avec un âge de dépôts glaciaires de 460 à 230 millions d'années, il comprend les périodes glaciaires de l'Ordovicien supérieur - Silurien inférieur (460 à 420 millions d'années), du Dévonien supérieur (370 à 355 millions d'années) et du Carbonifère-Permien (275 à 230 millions d'années). ). Les périodes interglaciaires de ces périodes sont caractérisées par un climat chaud, qui a contribué au développement rapide de la végétation. Dans les endroits où ils se sont répandus, de vastes et uniques bassins houillers et des horizons de gisements de pétrole et de gaz se sont ensuite formés.
Ordovicien supérieur - Période glaciaire du Silurien inférieur.
Dépôts glaciaires de cette époque, dits sahariens (du nom du Sahara moderne). Ils étaient distribués sur le territoire de l'Afrique moderne, Amérique du Sud, l'est de l'Amérique du Nord et Europe de l'Ouest. Cette période est caractérisée par la formation d’une calotte glaciaire sur une grande partie de l’Afrique du Nord, du Nord-Ouest et de l’Ouest, y compris la péninsule arabique. Les reconstructions paléoclimatiques suggèrent que l'épaisseur de la calotte glaciaire saharienne atteignait au moins 3 km et était similaire en superficie à celle du glacier moderne de l'Antarctique.
Période glaciaire du Dévonien supérieur
Des dépôts glaciaires de cette période ont été découverts sur le territoire du Brésil moderne. La zone glaciaire s'étendait depuis l'embouchure moderne de la rivière. Amazon jusqu'à la côte est du Brésil, prenant le contrôle de la région du Niger en Afrique. En Afrique, le nord du Niger contient des tillites (dépôts glaciaires) comparables à celles du Brésil. En général, les zones glaciaires s'étendaient de la frontière du Pérou avec le Brésil jusqu'au nord du Niger, le diamètre de la zone était supérieur à 5 000 km. pôle Sud au Dévonien supérieur, selon la reconstruction de P. Morel et E. Irving, était situé au centre du Gondwana en Afrique centrale. Les bassins glaciaires sont situés sur la marge océanique du paléocontinent, principalement aux hautes latitudes (pas au nord du 65e parallèle). À en juger par la position continentale alors élevée de l'Afrique, on peut supposer un éventuel développement généralisé de roches gelées sur ce continent et, en outre, dans le nord-ouest de l'Amérique du Sud.
Au cours du dernier million d’années, une période glaciaire s’est produite sur Terre environ tous les 100 000 ans. Ce cycle existe réellement, et différents groupes des scientifiques en temps différent essayé de trouver la raison de son existence. Certes, il n’existe pas encore de point de vue dominant sur cette question.
Il y a plus d'un million d'années, le cycle était différent. La période glaciaire a été remplacée par un réchauffement climatique environ tous les 40 000 ans. Mais ensuite, la fréquence des avancées glaciaires est passée de 40 000 ans à 100 000. Pourquoi est-ce arrivé ?
Des experts de l’Université de Cardiff ont proposé leur propre explication pour ce changement. Les résultats des travaux des scientifiques ont été publiés dans la publication faisant autorité Geology. Selon les experts, la principale raison du changement dans la fréquence des périodes glaciaires réside dans les océans, ou plutôt dans leur capacité à absorber le dioxyde de carbone de l'atmosphère.
En étudiant les sédiments qui composent le fond océanique, l'équipe a découvert que la concentration de CO 2 change d'une couche de sédiment à l'autre sur une période d'exactement 100 000 ans. Selon les scientifiques, il est probable que l'excès de dioxyde de carbone ait été extrait de l'atmosphère par la surface de l'océan et que le gaz ait ensuite été lié. En conséquence, la température annuelle moyenne diminue progressivement et une nouvelle période glaciaire commence. Et il se trouve que la durée de la période glaciaire a augmenté il y a plus d'un million d'années et que le cycle chaleur-froid s'est allongé.
« Les océans absorbent et rejettent probablement du dioxyde de carbone, et lorsqu’il y a plus de glace, les océans absorbent davantage de dioxyde de carbone de l’atmosphère, ce qui rend la planète plus froide. Lorsqu’il y a peu de glace, les océans libèrent du dioxyde de carbone, ce qui fait que le climat se réchauffe », explique la professeure Carrie Lear. "En étudiant la concentration de dioxyde de carbone dans les restes de minuscules créatures (on parle ici de roches sédimentaires - ndlr), nous avons appris que pendant les périodes où la superficie des glaciers augmentait, les océans absorbaient davantage de dioxyde de carbone, donc nous On peut supposer qu’il y en a moins dans l’atmosphère.
Les algues, selon les experts, jouent un rôle majeur dans l'absorption du CO 2, puisque le dioxyde de carbone est un composant essentiel du processus de photosynthèse.
Le dioxyde de carbone se déplace de l'océan vers l'atmosphère à la suite d'une remontée d'eau. L'upwelling ou la montée est un processus dans lequel Eaux profondes les océans remontent à la surface. On l’observe le plus souvent aux frontières occidentales des continents, où il déplace les eaux plus froides et riches en nutriments des profondeurs de l’océan vers la surface, remplaçant les eaux de surface plus chaudes et pauvres en nutriments. On le trouve également dans presque toutes les zones des océans du monde.
Une couche de glace à la surface de l’eau empêche le dioxyde de carbone de pénétrer dans l’atmosphère. Ainsi, si une partie importante de l’océan gèle, cela prolonge la durée de la période glaciaire. « Si nous pensons que les océans libèrent et absorbent du dioxyde de carbone, alors nous devons comprendre que de grandes quantités de glace empêchent ce processus. C'est comme un couvercle à la surface de l'océan », explique le professeur Liar.
Avec une augmentation de la superficie des glaciers à la surface de la glace, non seulement la concentration de CO 2 « réchauffant » diminue, mais l'albédo des régions couvertes de glace augmente également. En conséquence, la planète reçoit moins d’énergie, ce qui signifie qu’elle se refroidit encore plus vite.
La Terre traverse actuellement une période interglaciaire et chaude. La dernière période glaciaire s'est terminée il y a environ 11 000 ans. Depuis lors, la température annuelle moyenne et le niveau de la mer n’ont cessé d’augmenter et la quantité de glace à la surface des océans a diminué. En conséquence, pensent les scientifiques, une grande quantité de CO 2 pénètre dans l'atmosphère. De plus, le dioxyde de carbone est également produit par les humains. d'énormes quantités.
Tout cela a conduit au fait qu'en septembre, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre a augmenté jusqu'à 400 parties par million. Ce chiffre est passé de 280 à 400 parties par million en seulement 200 ans de développement industriel. Très probablement, le CO 2 présent dans l'atmosphère ne diminuera pas dans un avenir prévisible. Tout cela devrait entraîner une augmentation de la température annuelle moyenne sur Terre d’environ +5°C au cours des mille prochaines années.
Des scientifiques du Département des sciences du climat de l'Observatoire de Potsdam ont récemment construit un modèle du climat terrestre qui prend en compte le cycle mondial du carbone. Comme le modèle l'a montré, même avec des émissions minimes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, la calotte glaciaire de l'hémisphère nord ne pourra pas augmenter. Cela signifie que le début de la prochaine période glaciaire pourrait être retardé d'au moins 50 000 à 100 000 ans. Nous sommes donc confrontés à un nouveau changement dans le cycle du « réchauffement des glaciers », cette fois-ci c'est l'homme qui en est responsable.
Chargement...
