Zeme ledus laikmeta laikā no kosmosa. Interesanti fakti par ledus laikmetu
Klimatiskās izmaiņas visspilgtāk izpaudās periodiski progresējošos ledus laikmetos, kas būtiski ietekmēja zemes virsmas transformāciju zem ledāja ķermeņa, ūdenstilpņu un bioloģisko objektu, kas atrodas ledāja ietekmes zonā.
Saskaņā ar jaunākajiem zinātniskajiem datiem, ledāju laikmetu ilgums uz Zemes ir vismaz trešdaļa no visa tās evolūcijas laika pēdējo 2,5 miljardu gadu laikā. Un, ja ņemam vērā apledojuma rašanās garās sākotnējās fāzes un tā pakāpenisku degradāciju, tad apledojuma laikmeti prasīs gandrīz tikpat daudz laika kā silti, bezledus apstākļi. Pēdējais ledus laikmets sākās gandrīz pirms miljona gadu, kvartārā, un to iezīmēja plaša ledāju izplatība – Zemes Lielais apledojums. Ziemeļamerikas kontinenta ziemeļu daļa, ievērojama Eiropas daļa un, iespējams, arī Sibīrija atradās zem bieza ledus segas. Dienvidu puslodē zem ledus, tāpat kā tagad, atradās viss Antarktikas kontinents.
Galvenie apledojuma cēloņi ir:
telpa;
astronomiskais;
ģeogrāfiski.
Kosmiskās cēloņu grupas:
siltuma daudzuma izmaiņas uz Zemes caurejas dēļ Saules sistēma 1 reizi/186 miljoni gadu cauri aukstajām Galaktikas zonām;
Zemes saņemtā siltuma daudzuma izmaiņas Saules aktivitātes samazināšanās dēļ.
Cēloņu astronomiskās grupas:
stabu stāvokļa maiņa;
zemes ass slīpums pret ekliptikas plakni;
Zemes orbītas ekscentricitātes izmaiņas.
Ģeoloģiskās un ģeogrāfiskās cēloņu grupas:
klimata pārmaiņas un oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā (oglekļa dioksīda pieaugums - sasilšana; samazinājums - atdzišana);
okeāna un gaisa straumju virziena maiņa;
intensīvs kalnu veidošanas process.
Nosacījumi apledojuma izpausmei uz Zemes ir šādi:
sniegputenis nokrišņu veidā zemā temperatūrā ar tā uzkrāšanos kā ledāja veidošanas materiālu;
negatīva temperatūra apgabalos, kur nav apledojuma;
intensīva vulkānisma periodi sakarā ar milzīgo vulkānu izdalīto pelnu daudzumu, kas izraisa strauju siltuma (saules staru) plūsmas samazināšanos uz zemes virsmu un izraisa globālās temperatūras pazemināšanos par 1,5-2ºС.
Vecākais apledojums ir proterozoika (pirms 2300-2000 miljoniem gadu) Dienvidāfrikā, Ziemeļamerika, Rietumaustrālija. Kanādā tika nogulsnēti 12 km nogulumiežu, kuros izšķir trīs biezus ledāju izcelsmes slāņus.
Izveidotie senie ledāji (23. att.):
uz kembrija-proterozoja robežas (apmēram pirms 600 miljoniem gadu);
vēlais ordoviķis (apmēram pirms 400 miljoniem gadu);
Permas un oglekļa periodi (apmēram pirms 300 miljoniem gadu).
Ledus laikmetu ilgums ir no desmitiem līdz simtiem tūkstošu gadu.
Rīsi. 23. Ģeoloģisko laikmetu un seno apledojumu ģeohronoloģiskais mērogs
Kvartāra apledojuma maksimālā izplatības periodā ledāji klāja vairāk nekā 40 miljonus km 2 - apmēram ceturto daļu no visas kontinentu virsmas. Lielākā Ziemeļu puslodē bija Ziemeļamerikas ledus sega, kuras biezums sasniedza 3,5 km. Zem ledus segas līdz 2,5 km biezumā atradās visa Ziemeļeiropa. Sasniedzot lielāko attīstību pirms 250 tūkstošiem gadu, ziemeļu puslodes kvartāra ledāji sāka pakāpeniski sarukt.
Pirms tam Neogēna periods visā Zemē - vienmērīgs silts klimats - Svalbāras un Franča Jozefa zemes salu apgabalā (saskaņā ar subtropu augu paleobotāniskajiem atradumiem) tajā laikā bija subtropi.
Klimata atdzišanas iemesli:
kalnu grēdu veidošanās (Kordillera, Andi), kas izolēja Arktikas reģionu no siltajām straumēm un vējiem (kalnu pacēlums par 1 km - dzesēšana par 6ºС);
auksta mikroklimata radīšana Arktikas reģionā;
siltumenerģijas piegādes pārtraukšana Arktikas reģionā no siltajiem ekvatoriālajiem reģioniem.
Līdz neogēna perioda beigām pievienojās Ziemeļamerika un Dienvidamerika, kas radīja šķēršļus brīvai okeāna ūdeņu plūsmai, kā rezultātā:
ekvatoriālie ūdeņi pagrieza straumi uz ziemeļiem;
Golfa straumes siltie ūdeņi, strauji atdziestot ziemeļu ūdeņos, radīja tvaika efektu;
strauji pieauguši liela nokrišņu daudzuma nokrišņi lietus un sniega veidā;
temperatūras pazemināšanās par 5-6ºС izraisīja plašu teritoriju (Ziemeļamerika, Eiropa) apledojumu;
sākās jauns apledojuma periods, kas ilga apmēram 300 tūkstošus gadu (ledāju-starpledus periodu biežums no neogēna beigām līdz antropogēnam (4 apledojumi) ir 100 tūkstoši gadu).
Apledojums nebija nepārtraukts visu kvartāra periodu. Ir ģeoloģiski, paleobotāniski un citi pierādījumi, ka šajā laikā ledāji vismaz trīs reizes pilnībā izzuduši, dodot vietu starpledus laikmetiem, kad klimats bija siltāks nekā tagad. Tomēr šos siltos laikmetus nomainīja atdzišanas periodi, un ledāji atkal izplatījās. Šobrīd Zeme atrodas ceturtā kvartāra apledojuma laikmeta beigās, un saskaņā ar ģeoloģiskajām prognozēm mūsu pēcnācēji pēc dažiem simtiem tūkstošu gadu atkal nonāks ledus laikmeta, nevis sasilšanas apstākļos.
Antarktīdas kvartāra apledojums attīstījās pa citu ceļu. Tas radās daudzus miljonus gadu pirms laika, kad Ziemeļamerikā un Eiropā parādījās ledāji. Papildus klimatiskajiem apstākļiem to veicināja augstā cietzeme, kas šeit pastāvēja ilgu laiku. Atšķirībā no senajām ziemeļu puslodes ledus loksnēm, kas pazuda un atkal parādījās, Antarktikas ledus segas izmērs ir maz mainījies. Antarktīdas maksimālais apledojums apjoma ziņā bija tikai pusotru reizi lielāks par pašreizējo un platības ziņā ne daudz vairāk.
Pēdējā ledus laikmeta kulminācija uz Zemes bija pirms 21-17 tūkstošiem gadu (24. att.), kad ledus apjoms pieauga līdz aptuveni 100 miljoniem km3. Antarktīdā apledojums tajā laikā pārņēma visu kontinentālo šelfu. Acīmredzot ledus apjoms ledus loksnē sasniedza 40 miljonus km 3, tas ir, tas bija par aptuveni 40% vairāk nekā tā pašreizējais tilpums. Paka ledus robeža nobīdījās uz ziemeļiem par aptuveni 10°. Ziemeļu puslodē pirms 20 tūkstošiem gadu izveidojās milzu Panarktikas senā ledus sega, kas apvienoja Eirāzijas, Grenlandes, Laurentijas un vairākus mazākus vairogus, kā arī plašus peldošos ledus plauktus. Kopējais vairoga apjoms pārsniedza 50 miljonus km3, un Pasaules okeāna līmenis pazeminājās vismaz par 125 m.
Panarktikas seguma degradācija sākās pirms 17 tūkstošiem gadu, iznīcinot ledus plauktus, kas bija tā sastāvdaļa. Pēc tam Eirāzijas un Ziemeļamerikas ledus segas "jūras" daļas, kas zaudēja stabilitāti, sāka katastrofāli sadalīties. Apledojuma sairšana notika tikai dažu tūkstošu gadu laikā (25. att.).
No ledus segas malām tolaik plūda milzīgas ūdens masas, radās milzu aizsprostotie ezeri, kuru izrāvieni bija daudzkārt lielāki nekā mūsdienu. Dabā dominēja spontāni procesi, neizmērojami aktīvāki nekā tagad. Tā rezultātā tika veikts nozīmīgs atjauninājums dabiska vide, daļējas izmaiņas dzīvnieku un augu pasaulē, cilvēka dominēšanas sākums uz Zemes.
Cilvēku atmiņā paliek pēdējā ledāju atkāpšanās, kas sākās pirms vairāk nekā 14 tūkstošiem gadu. Acīmredzot tieši ledāju kušanas un ūdens līmeņa paaugstināšanās okeānā ar plašu teritoriju applūšanu Bībelē aprakstīts kā globāls plūds.
Pirms 12 tūkstošiem gadu sākās holocēns - mūsdienu ģeoloģiskais laikmets. Gaisa temperatūra mērenajos platuma grādos paaugstinājās par 6°, salīdzinot ar auksto vēlo pleistocēnu. Apledojums ieguva mūsdienu dimensijas.
Vēsturiskajā laikmetā - aptuveni 3 tūkstošus gadu - ledāju virzīšanās uz priekšu notika atsevišķos gadsimtos ar zemu gaisa temperatūru un paaugstinātu mitrumu un tika saukti par mazajiem ledus laikmetiem. Tādi paši apstākļi veidojās pēdējā laikmeta pēdējos gadsimtos un pagājušās tūkstošgades vidū. Apmēram pirms 2,5 tūkstošiem gadu sākās ievērojama klimata atdzišana. Arktikas salas ir klātas ar ledājiem, Vidusjūras un Melnās jūras valstīs uz robežas jauna ēra klimats bija aukstāks un mitrāks nekā tagad. Alpos 1. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras. e. ledāji pārcēlās uz zemākiem līmeņiem, pārblīvēja kalnu pārejas ar ledu un iznīcināja dažus augstus ciematus. Šo laikmetu raksturo ievērojams Kaukāza ledāju progress.
Klimats mūsu ēras 1. un 2. tūkstošgades mijā bija diezgan atšķirīgs. Siltāki apstākļi un ledus trūkums ziemeļu jūrās ļāva Ziemeļeiropas navigatoriem iekļūt tālu ziemeļos. No 870. gada sākās Islandes kolonizācija, kur tolaik ledāju bija mazāk nekā tagad.
10. gadsimtā normāņi ar Eiriku Sarkano priekšgalā atklāja milzīgas salas dienvidu galu, kuras krasti bija aizauguši ar biezu zāli un augstiem krūmiem, viņi šeit nodibināja pirmo Eiropas koloniju, un šo zemi sauca par Grenlandi. , vai “zaļā zeme” (ko nekādā gadījumā nevar teikt par mūsdienu Grenlandes skarbajām zemēm).
Līdz 1. tūkstošgades beigām kalnu ledāji arī Alpos, Kaukāzā, Skandināvijā un Islandē stipri atkāpās.
Klimats atkal nopietni sāka mainīties 14. gadsimtā. Grenlandē sāka virzīties uz priekšu ledāji, augsnes vasaras atkusnis kļuva arvien īslaicīgāks, un līdz gadsimta beigām šeit nostiprinājās mūžīgais sasalums. Ziemeļjūru ledus sega palielinājās, un turpmākajos gadsimtos veiktie mēģinājumi sasniegt Grenlandi pa parasto maršrutu beidzās ar neveiksmi.
Kopš 15. gadsimta beigām daudzās valstīs sākās ledāju attīstība kalnu valstis un polārie reģioni. Pēc salīdzinoši siltā 16. gadsimta nāca skarbi gadsimti, kurus sauca par mazo ledus laikmetu. Eiropas dienvidos bieži atkārtojās bargas un garas ziemas, 1621. un 1669. gadā aizsala Bosfors, bet 1709. gadā gar krastiem sasala Adrijas jūra.
AT 
ap 19. gadsimta otro pusi, mazā ledus laikmets un sākās salīdzinoši silts laikmets, kas turpinās līdz pat šai dienai.
Rīsi. 24.Pēdējā apledojuma robežas
Rīsi. 25. Ledāja veidošanās un kušanas shēma (gar Ziemeļu Ledus okeāna profilu - Kolas pussala - Krievijas platforma)
Ekoloģija
Ledus laikmeti, kas uz mūsu planētas ir notikuši vairāk nekā vienu reizi, vienmēr ir bijuši noslēpumu masīvā. Mēs zinām, ka viņi aukstumā aptvēra veselus kontinentus, pārvēršot tos par neapdzīvota tundra.
Zināms arī par 11 šādi periodi, un tie visi notika ar regulāru noturību. Tomēr mēs joprojām neko daudz par tiem nezinām. Aicinām iepazīties ar interesantākajiem faktiem par mūsu pagātnes ledus laikmetiem.
milzu dzīvnieki
Laikā, kad pienāca pēdējais ledus laikmets, evolūcija jau bija noritējusi parādījās zīdītāji. Dzīvnieki, kas varētu izdzīvot skarbos apstākļos klimatiskie apstākļi, bija diezgan lieli, to ķermeni klāja bieza kažokādas kārta.
Zinātnieki ir nosaukuši šīs radības "megafauna", kas spēja izdzīvot zemas temperatūras apgabalos, kas klāti ar ledu, piemēram, mūsdienu Tibetas apgabalā. Mazāki dzīvnieki nevarēja pielāgoties uz jauniem apledojuma apstākļiem un gāja bojā.
Zālēdāji megafaunas pārstāvji ir iemācījušies atrast barību pat zem ledus slāņiem un dažādos veidos spējuši pielāgoties videi: piemēram, degunradžus bija ledus laikmets lāpstiņas ragi, ar kuras palīdzību izraka sniega kupenas.
Plēsīgi dzīvnieki, piemēram, zobenzobu kaķi, milzu īssejaini lāči un šausmīgie vilki, lieliski izdzīvoja jaunajos apstākļos. Lai gan viņu upuris dažkārt varēja cīnīties, ņemot vērā to lielo izmēru, tas bija pārpilnībā.
ledus laikmeta cilvēki
Lai gan mūsdienu cilvēks Homo sapiens toreiz nevarēja lepoties lieli izmēri un vilnas, viņš spēja izdzīvot ledus laikmeta aukstajā tundrā daudzus gadu tūkstošus.
Dzīves apstākļi bija skarbi, bet cilvēki bija atjautīgi. Piemēram, Pirms 15 tūkstošiem gadu viņi dzīvoja ciltīs, kas nodarbojās ar medībām un vākšanu, cēla oriģinālus mājokļus no mamutu kauliem, šuva silts apģērbs no dzīvnieku ādām. Kad pārtikas bija daudz, viņi krāja krājumus mūžīgajā sasalumā - dabīgā saldētava.
Pārsvarā medībās tika izmantoti tādi instrumenti kā akmens naži un bultas. Lai noķertu un nogalinātu ledus laikmeta lielos dzīvniekus, bija nepieciešams izmantot īpaši slazdi. Kad zvērs iekrita šādos lamatās, cilvēku grupa viņam uzbruka un piekāva viņu līdz nāvei.
Mazais ledus laikmets
Starp galvenajiem ledus laikmetiem dažreiz bija nelieli periodi. Nevarētu teikt, ka tie būtu postoši, taču tie izraisīja arī badu, slimības neražas dēļ un citas problēmas.
Jaunākais no mazajiem ledus laikmetiem sākās ap 12.-14.gs. Grūtāko laiku var saukt par periodu no 1500 līdz 1850. Šajā laikā ziemeļu puslodē tika novērota diezgan zema temperatūra.
Eiropā tas bija izplatīts jūras aizsalšanas laikā, un kalnu apvidos, piemēram, mūsdienu Šveices teritorijā, sniegs nenokusa pat vasarā. Auksts laiks ietekmēja visus dzīves un kultūras aspektus. Iespējams, viduslaiki palika vēsturē, kā "Nepatikšanas laiks" arī tāpēc, ka uz planētas dominēja neliels ledus laikmets.
sasilšanas periodi
Daži ledus laikmeti patiesībā izrādījās tādi diezgan silts. Neskatoties uz to, ka zemes virsmu klāja ledus, laiks bija salīdzinoši silts.
Dažreiz planētas atmosfērā uzkrāts pietiekami daudz liels skaits oglekļa dioksīds, kas ir cēlonis siltumnīcas efekts kad siltums ir ieslodzīts atmosfērā un sasilda planētu. Šajā gadījumā ledus turpina veidoties un atstarot saules starus atpakaļ kosmosā.
Pēc ekspertu domām, šī parādība izraisīja veidošanos milzu tuksnesis ar ledu uz virsmas bet diezgan silts laiks.
Kad sāksies nākamais ledus laikmets?
Teorija, ka ledus laikmeti uz mūsu planētas notiek regulāri, ir pretrunā ar teorijām par globālo sasilšanu. Nav šaubu par to, kas notiek šodien globālā sasilšana kas var palīdzēt novērst nākamo ledus laikmetu.
Cilvēka darbības rezultātā izdalās oglekļa dioksīds, kas lielākoties vainīgs problēmā globālā sasilšana. Tomēr šai gāzei ir vēl kāds dīvains blakusefekts. Pēc pētnieku domām no Kembridžas Universitāte, CO2 izdalīšanās varētu apturēt nākamo ledus laikmetu.
Saskaņā ar mūsu planētas planētu ciklu drīzumā vajadzētu pienākt nākamajam ledus laikmetam, taču tas var notikt tikai tad, ja atmosfērā būs oglekļa dioksīda līmenis. būs salīdzinoši zems. Tomēr CO2 līmenis šobrīd ir tik augsts, ka ledus laikmets drīzumā nav izslēgts.
Pat ja cilvēks pēkšņi pārtrauc oglekļa dioksīda emisiju atmosfērā (kas ir maz ticams), esošais daudzums pietiekami, lai novērstu ledus laikmeta iestāšanos vēl vismaz tūkstoš gadu.
Ledus laikmeta augi
Vienkāršākais veids, kā dzīvot ledus laikmetā plēsoņa: viņi vienmēr varēja atrast sev pārtiku. Bet ko zālēdāji patiesībā ēd?
Izrādās, ka šiem dzīvniekiem barības pietika. Ledus laikmeta laikā uz planētas izauga daudzi augi kas varētu izdzīvot skarbos apstākļos. Steppe teritorija bija klāta ar krūmiem un zāli, kas baroja mamutus un citus zālēdājus.
Vairāk lieli augi jūs varētu arī satikt ļoti dažādas: piemēram, auga pārpilnībā egles un priedes. Sastopams siltākajos reģionos bērzi un kārkli. Tas ir, klimats kopumā daudzās mūsdienu dienvidu reģionos atgādināja to, kas šodien pastāv Sibīrijā.
Tomēr ledus laikmeta augi nedaudz atšķīrās no mūsdienu augiem. Protams, līdz ar aukstā laika iestāšanos daudzi augi nomira. Ja augs nespēja pielāgoties jaunam klimatam, tam bija divas iespējas: vai nu pāriet uz vairāk dienvidu zonas vai mirsti.
Piemēram, mūsdienu Viktorijas štatā Austrālijas dienvidos līdz ledus laikmetam bija visbagātākā augu sugu daudzveidība uz planētas. lielākā daļa sugu nomira.
Ledus laikmeta cēlonis Himalajos?
Izrādās, ka Himalaji, mūsu planētas augstākā kalnu sistēma, tieši saistīti līdz ar ledus laikmeta iestāšanos.
Pirms 40-50 miljoniem gadu sauszemes masas, kurās šodien atrodas Ķīna un Indija, veidojot augstākos kalnus. Sadursmes rezultātā milzīgi apjomi "svaigas" klintis no zemes iekšām.
Šīs klintis izpostīts, un rezultātā ķīmiskās reakcijas no atmosfēras sāka izvadīt oglekļa dioksīdu. Klimats uz planētas sāka kļūt vēsāks, sākās ledus laikmets.
sniega bumbas zeme
Dažādos ledus laikmetos mūsu planētu pārsvarā klāja ledus un sniegs. tikai daļēji. Pat vissmagākajā ledus laikmetā ledus klāja tikai vienu trešdaļu globuss.
Tomēr pastāv hipotēze, ka noteiktos periodos Zeme bija nekustīga pilnībā sniegā, kas lika viņai izskatīties kā milzīgai sniega pikai. Dzīvei joprojām izdevās izdzīvot, pateicoties retajām salām, kurās bija salīdzinoši maz ledus un pietiekami daudz gaismas augu fotosintēzei.
Saskaņā ar šo teoriju mūsu planēta vismaz vienu reizi, precīzāk, pārvērtās par sniega pika Pirms 716 miljoniem gadu.
Ēdenes dārzs
Daži zinātnieki par to ir pārliecināti Ēdenes dārzs Bībelē aprakstītais, patiesībā pastāvēja. Tiek uzskatīts, ka viņš atradās Āfrikā, un pateicoties viņam, mūsu tālie senči pārdzīvoja ledus laikmetu.
Par Pirms 200 tūkstošiem gadu iestājās bargs ledus laikmets, kas pielika punktu daudzām dzīvības formām. Par laimi, neliela cilvēku grupa spēja pārdzīvot stipra aukstuma periodu. Šie cilvēki pārcēlās uz apgabalu, kur šodien atrodas Dienvidāfrika.
Neskatoties uz to, ka gandrīz visa planēta bija klāta ar ledu, šī teritorija palika bez ledus. Šeit dzīvoja liels skaits dzīvo būtņu. Šīs teritorijas augsnes bija bagātas barības vielas tātad bija augu pārpilnība. Dabas radītās alas cilvēki un dzīvnieki izmantoja kā patversmes. Dzīvām būtnēm tā bija īsta paradīze.
Pēc dažu zinātnieku domām, "Ēdenes dārzā" dzīvoja ne vairāk kā simts cilvēku, tāpēc cilvēkiem nav tik lielas ģenētiskās daudzveidības kā lielākajai daļai citu sugu. Tomēr šī teorija nav atradusi zinātniskus pierādījumus.
Paleogēna laikā ziemeļu puslodē bija silts un mitrs klimats, bet neogēnā (pirms 25 - 3 miljoniem gadu) kļuva daudz aukstāks un sausāks. Izmaiņas vidi saistīta ar atdzišanu un apledojumu parādīšanos, ir kvartāra perioda iezīme. Tāpēc to dažreiz sauc par ledus laikmetu.
Ledus laikmeti Zemes vēsturē ir notikuši daudzas reizes. Kontinentālo apledojumu pēdas tika atrastas karbona un permas (300-250 miljoni gadu), venda (680-650 miljoni gadu), rifa (850-800 miljoni gadu) slāņos. Vecākās uz Zemes atrastās ledāju atradnes ir vairāk nekā 2 miljardus gadu vecas.
Nav atrasts neviens planētu vai kosmisks faktors, kas izraisītu apledojumu. Apledojumi ir vairāku notikumu kombinācijas rezultāts, no kuriem daži spēlē galveno lomu, bet citi pilda "sprūda" mehānisma lomu. Ir atzīmēts, ka visi mūsu planētas lielie apledojumi sakrita ar galvenajiem kalnu veidošanas laikmetiem, kad zemes virsmas reljefs bija viskontrastējošākais. Jūru platība ir samazinājusies. Šādos apstākļos klimata svārstības ir kļuvušas dramatiskākas. Līdz 2000 m augsti kalni, kas radušies Antarktīdā, t.i. tieši Zemes Dienvidpolā kļuva par pirmo lokšņu ledāju veidošanās vietu. Antarktīdas apledojums sākās pirms vairāk nekā 30 miljoniem gadu. Ledāja parādīšanās tur ievērojami palielināja atstarošanas spēju, kas savukārt izraisīja temperatūras pazemināšanos. Pamazām Antarktīdas ledājam pieauga gan platība, gan biezums, un pieauga tā ietekme uz Zemes termisko režīmu. Ledus temperatūra lēnām pazeminājās. Antarktīdas kontinents ir kļuvis par lielāko aukstuma akumulatoru uz planētas. Milzīgu plato veidošanās Tibetā un Ziemeļamerikas kontinenta rietumu daļā ir devusi lielu ieguldījumu klimata pārmaiņās ziemeļu puslodē.
Kļuva vēsāks un aukstāks, un pirms aptuveni 3 miljoniem gadu Zemes klimats kopumā kļuva tik auksts, ka periodiski sāka iestāties ledus laikmeti, kuru laikā ledus segas sagrāba lielāko daļu ziemeļu puslodes. Kalnu veidošanas procesi ir nepieciešams, bet joprojām nepietiekams nosacījums apledojuma rašanās gadījumam. Kalnu vidējie augstumi tagad nav zemāki un, iespējams, pat augstāki par tiem, kas bija apledojuma laikā. Tomēr tagad ledāju platība ir salīdzinoši neliela. Ir nepieciešams kāds papildu iemesls, kas tieši izraisa dzesēšanu.
Jāuzsver, ka lielas planētas apledojuma rašanās gadījumā nav nepieciešama būtiska temperatūras pazemināšanās. Aprēķini liecina, ka kopējā gada vidējā temperatūras pazemināšanās uz Zemes par 2 - 4ºC izraisīs spontānu ledāju attīstību, kas savukārt pazeminās temperatūru uz Zemes. Līdz ar to ledus čaula aptvers ievērojamu daļu no Zemes platības.
Oglekļa dioksīdam ir milzīga loma virsmas gaisa slāņu temperatūras regulēšanā. Oglekļa dioksīds brīvi izlaiž saules starus uz zemes virsmu, bet absorbē lielāko daļu planētas termiskā starojuma. Tas ir kolosāls ekrāns, kas neļauj mūsu planētai atdzist. Tagad oglekļa dioksīda saturs atmosfērā nepārsniedz 0,03%. Ja šis skaitlis tiek samazināts uz pusi, tad vidējā gada temperatūra vidējos platuma grādos samazināsies par 4–5 ° C, kas var izraisīt ledus laikmeta iestāšanos. Saskaņā ar dažiem datiem CO2 koncentrācija atmosfērā ledus laikmetos bija aptuveni par trešdaļu mazāka nekā starpledus laikmetos un jūras ūdens saturēja 60 reizes vairāk oglekļa dioksīda nekā atmosfērā.
CO2 satura samazināšanās atmosfērā izskaidrojama ar šādiem mehānismiem. Ja dažos periodos izplatīšanās (izstumšanas) un attiecīgi subdukcijas ātrums ievērojami samazinājās, tad tam vajadzēja novest pie mazāka oglekļa dioksīda daudzuma izplūdes atmosfērā. Faktiski globālie vidējie izplatīšanās ātrumi pēdējo 40 miljonu gadu laikā nav mainījušies. Ja CO2 aizstāšanas ātrums praktiski nemainījās, tad līdz ar milzu plato parādīšanos ievērojami palielinājās tā izvadīšanas ātrums no atmosfēras iežu ķīmiskās dēdēšanas dēļ. Tibetā un Amerikā oglekļa dioksīds savienojas ar lietus ūdeni un gruntsūdeņiem, veidojot ogļskābi, kas reaģē ar iežu silikātu minerāliem. Iegūtie bikarbonāta joni tiek transportēti uz okeāniem, kur tos patērē tādi organismi kā planktons un koraļļi, un pēc tam nogulsnējas uz okeāna dibena. Protams, šie nogulumi nonāks subdukcijas zonā, izkusīs un vulkāniskās darbības rezultātā CO2 atkal nonāks atmosfērā, taču šis process ilgst ilgu laiku, no desmitiem līdz simtiem miljonu gadu.
Var šķist, ka vulkāniskās darbības rezultātā atmosfērā palielināsies CO2 saturs un līdz ar to būs siltāks, taču tā nav gluži taisnība.
Mūsdienu un senās vulkāniskās aktivitātes izpēte ļāva vulkanologam I. V. Melekescevam savienot atdzišanu un to izraisījušo apledojumu ar vulkānisma intensitātes pieaugumu. Ir labi zināms, ka vulkānismam ir izteikta ietekme uz zemes atmosfēra, mainot tā gāzes sastāvu, temperatūru, kā arī piesārņojot ar smalki sadalītu vulkānisko pelnu materiālu. Milzīgas pelnu masas, ko mēra miljardos tonnu, vulkāni izmet atmosfēras augšējos slāņos, un pēc tam ar strūklu straumēm tos pārnēsā visā pasaulē. Dažas dienas pēc Bezimjanijas vulkāna izvirduma 1956. gadā tā pelni tika atrasti troposfēras augšdaļā virs Londonas.Ziemeļamerikā un Austrālijā. Atmosfēras piesārņojums ar vulkāniskajiem pelniem ievērojami samazina tā caurspīdīgumu un līdz ar to arī vājina. saules radiācija 10-20% pret normu. Turklāt pelnu daļiņas kalpo kā kondensācijas kodoli, veicinot lieliska attīstība mākoņainība. Mākoņainības palielināšanās savukārt būtiski samazina saules starojuma daudzumu.Pēc Brūksa aprēķiniem mākoņainības pieaugums no 50 (raksturīgi pašreiz) līdz 60% novestu pie samazinājuma. gada vidējā temperatūra uz zemeslodes 2°C temperatūrā.
Valsts izglītības iestāde augstāks profesionālā izglītība Maskavas apgabals
Starptautiskā dabas, sabiedrības un cilvēka universitāte "Dubna"
Dabas un inženierzinātņu fakultāte
Ekoloģijas un Zemes zinātņu katedra
KURSA DARBS
Pēc disciplīnas
Ģeoloģija
Zinātniskais padomnieks:
G.M.S. kandidāte, asociētā profesore Aņisimova O.V.
Dubna, 2011. gads
Ievads
1. Ledus laikmets
1.1 Ledus laikmeti Zemes vēsturē
1.2. Proterozoiskais ledus laikmets
1.3. Paleozoja ledus laikmets
1.4. Kainozoja ledus laikmets
1.5 Terciārais periods
1.6. kvartārs
2. Pēdējais ledus laikmets
2.2 Flora un fauna
2.3. Upes un ezeri
2.4 Rietumsibīrijas ezers
2.5 Okeāni
2.6 Lielais ledājs
3. Kvartāra apledojumi Krievijas Eiropas daļā
4. Ledus laikmetu cēloņi
Secinājums
Bibliogrāfija
Ievads
Mērķis:
Pētīt galvenos ledus laikmetus Zemes vēsturē un to lomu mūsdienu ainavas veidošanā.
Atbilstība:
Šīs tēmas aktualitāti un nozīmi nosaka fakts, ka ledāju laikmeti nav tik labi izpētīti, lai pilnībā apstiprinātu eksistenci uz mūsu Zemes.
Uzdevumi:
- tērēt literatūras apskats;
- noteikt galvenos ledus laikmetus;
– detalizētu datu iegūšana par pēdējiem kvartāra apledojumiem;
Nosakiet galvenos apledojuma cēloņus Zemes vēsturē.
Šobrīd vēl ir maz datu, kas apstiprinātu sasalušo iežu slāņu izplatību uz mūsu planētas senajos laikmetos. Pierādījums galvenokārt ir seno kontinentālo apledojumu atklāšana to morēnas nogulumos un ledāja gultnes iežu mehāniskās atdalīšanās parādību konstatēšana, detritāla materiāla pārnešana un pārstrāde un tā nogulsnēšanās pēc ledus kušanas. Sablīvētas un sacementētas senās morēnas, kuru blīvums ir tuvs smilšakmens tipa iežiem, sauc par tillītiem. Šādu veidojumu noteikšana dažādi vecumi dažādos zemeslodes reģionos skaidri norāda uz ledus kārtu un līdz ar to sasalušu slāņu atkārtotu rašanos, esamību un izzušanu. Ledus segas un sasalušu slāņu attīstība var notikt asinhroni, t.i. maksimālā attīstība apledojuma un kriolitozona zonā var nesakrist fāzē. Tomēr jebkurā gadījumā lielu ledus kārtu klātbūtne liecina par sasalušu slāņu esamību un attīstību, kam vajadzētu aizņemt daudz lielākas platības nekā pašām ledus loksnēm.
Saskaņā ar N.M. Čumakovs, kā arī V.B. Hārlends un M.J. Hembrija, laika intervālus, kuros veidojās ledāju nogulsnes, sauc par ledāju laikmetiem (ilgst pirmajiem simtiem miljonu gadu), ledus laikmetiem (miljoniem - pirmajiem desmitiem miljonu gadu), ledus laikmetiem (pirmajiem miljoniem gadu). Zemes vēsturē var izdalīt šādus ledāju laikmetus: agrais proterozojs, vēlais proterozojs, paleozojs un kainozojs.
1. Ledus laikmets
Vai ir ledus laikmeti? Protams, jā. Pierādījumi tam ir nepilnīgi, taču tie ir labi definēti, un daži no šiem pierādījumiem attiecas arī uz lielas platības. Pierādījumi par Permas ledus laikmeta pastāvēšanu ir atrodami vairākos kontinentos, turklāt kontinentos ir atrastas ledāju pēdas, kas datētas ar citiem paleozoiskā laikmeta laikmetiem līdz tā sākumam, agrīnajam kembrijam. Pat daudz senākos iežos, pirms fanerozoja, mēs atrodam ledāju atstātās pēdas un ledāju nogulsnes. Dažas no šīm pēdām ir vairāk nekā divus miljardus gadu vecas, iespējams, uz pusi mazākas nekā Zeme kā planēta.
Ledus apledojuma laikmets (glaciālie) - laika intervāls ģeoloģiskā vēsture Zeme, ko raksturo spēcīga klimata atdzišana un plaša attīstība kontinentālais ledus ne tikai polārajos, bet arī mērenajos platuma grādos.
Īpatnības:
To raksturo ilgstoša, nepārtraukta un spēcīga klimata atdzišana, ledus kārtu augšana polārajos un mērenajos platuma grādos.
· Ledus laikmetus pavada Pasaules okeāna līmeņa pazemināšanās par 100 m vai vairāk, jo ūdens uz sauszemes uzkrājas ledus kārtu veidā.
·Ledus laikmetos paplašinās mūžīgā sasaluma aizņemtās teritorijas, augsnes un veģetācijas zonas virzās uz ekvatoru.
Ir konstatēts, ka pēdējo 800 tūkstošu gadu laikā ir bijuši astoņi ledāju laikmeti, no kuriem katrs ilga no 70 līdz 90 tūkstošiem gadu.
1. att. Ledus laikmets
1.1 Ledus laikmeti Zemes vēsturē
Klimata atdzišanas periodi, ko pavada kontinentālo ledus kārtu veidošanās, ir atkārtoti notikumi Zemes vēsturē. Aukstā klimata intervālus, kuros veidojas milzīgas kontinentālās ledus segas un nogulumi, kas ilgst simtiem miljonu gadu, sauc par ledus laikmetiem; ledāju laikmetos izšķir desmitiem miljonu gadu ilgus ledāju periodus, kas, savukārt, sastāv no ledāju epohiem - apledojumiem (glaciāliem), kas mijas ar starpleduslaikiem (starpleduslaikiem).
Ģeoloģiskie pētījumi ir pierādījuši, ka uz Zemes pastāv periodisks klimata pārmaiņu process, kas aptver laiku no vēlā proterozoika līdz mūsdienām.
Tie ir salīdzinoši ilgi ledus laikmeti, kas ilga gandrīz pusi no Zemes vēstures. Zemes vēsturē ir izdalīti šādi ledus laikmeti:
Agrīnais proterozojs - pirms 2,5-2 miljardiem gadu
Vēlais proterozojs - pirms 900-630 miljoniem gadu
Paleozojs - pirms 460-230 miljoniem gadu
Kainozojs - pirms 30 miljoniem gadu - tagad
Apskatīsim katru no tiem sīkāk.
1.2. Proterozoiskais ledus laikmets
Proterozoja - no grieķu valodas. vārdi proteros — primārais, zoe — dzīvība. Proterozoja laikmets ir ģeoloģisks periods Zemes vēsturē, ieskaitot dažādas izcelsmes iežu veidošanās vēsturi no 2,6 līdz 1,6 miljardiem gadu. Periods Zemes vēsturē, kuram bija raksturīga vienšūnu dzīvo organismu vienkāršāko dzīvības formu attīstība no prokariotiem līdz eikariotiem, kas vēlāk tā sauktā Ediakaras "sprādziena" rezultātā pārtapa daudzšūnu organismos.
Agrīnais proterozoja ledus laikmets
Šis ir vecākais ģeoloģiskajā vēsturē reģistrētais apledojums, kas parādījās proterozoika beigās uz robežas ar Vendiju, un saskaņā ar Snowball Earth hipotēzi ledājs klāja lielāko daļu kontinentu ekvatoriālajos platuma grādos. Patiesībā tas nebija viens, bet gan apledojuma un starpledus periodu virkne. Tā kā tiek uzskatīts, ka nekas nevar novērst apledojuma izplatīšanos albedo augšanas dēļ (atspulgs saules radiācija no ledāju baltās virsmas), tiek uzskatīts, ka turpmāko sasilšanu var izraisīt, piemēram, siltumnīcefekta gāzes vulkāniskās aktivitātes pieauguma dēļ, kā zināms, kopā ar milzīgu gāzu daudzumu.
Vēlais proterozoja ledus laikmets
Tas tika atšķirts ar Lapzemes apledojuma nosaukumu Vendijas ledāju nogulumu līmenī pirms 670-630 miljoniem gadu. Šīs atradnes atrodas Eiropā, Āzijā, Rietumāfrikā, Grenlandē un Austrālijā. Šī laika ledāju veidojumu paleoklimatiskā rekonstrukcija liecina, ka tā laika Eiropas un Āfrikas ledus kontinenti bija vienota ledus sega.
2. att. Vend. Ulytau ledus laikmeta sniega bumbas laikā
1.3. Paleozoja ledus laikmets
Paleozojs - no vārda paleos - sens, zoja - dzīvība. Paleozoja. Ģeoloģiskais laiks Zemes vēsturē, kas aptver 320-325 miljonus gadu. Ar ledāju nogulumu vecumu 460–230 miljoni gadu, tajā ietilpst vēlā ordovika – agrā silura (460–420 miljoni gadu), vēlā devona (370–355 miljoni gadu) un oglekļa–permas ledus laikmeti (275–230 miljoni gadu). ). Šo periodu starpledus periodam raksturīgs silts klimats, kas veicināja strauju veģetācijas attīstību. To izplatības vietās vēlāk izveidojās lieli un unikāli ogļu baseini un naftas un gāzes atradņu horizonti.
Vēlais ordoviķis - agrs silūra ledus laikmets.
Šī laika ledāju atradnes, ko sauc par Sahāru (pēc mūsdienu Sahāras nosaukuma). Tie tika izplatīti tagadējās Āfrikas teritorijā. Dienvidamerika, Ziemeļamerikas austrumos un Rietumeiropa. Šo periodu raksturo ledus segas veidošanās lielā daļā Āfrikas ziemeļu, ziemeļrietumu un rietumu daļas, tostarp Arābijas pussalā. Paleoklimatiskās rekonstrukcijas liecina, ka Sahāras ledus segas biezums sasniedza vismaz 3 km un pēc platības ir līdzīgs mūsdienu Antarktīdas ledājam.
Vēlais devona ledus laikmets
Šī perioda ledāju nogulsnes tika atrastas mūsdienu Brazīlijas teritorijā. Ledus reģions sniedzās no mūsdienu upes grīvas. Amazones uz Brazīlijas austrumu krastu, sagrābjot Nigēras reģionu Āfrikā. Āfrikā, Nigēras ziemeļdaļā, sastopami tillīti (ledāju nogulumi), kas ir salīdzināmi ar Brazīlijas atradnēm. Kopumā ledāju reģioni stiepās no Peru robežas ar Brazīliju līdz Nigēras ziemeļiem, reģiona diametrs bija vairāk nekā 5000 km. dienvidpols vēlajā devona periodā pēc P. Morela un E. Ērvinga rekonstrukcijas atradās Gondvānas centrā g. Centrālāfrika. Ledāju baseini atrodas paleokontinenta okeāna malā, galvenokārt augstos platuma grādos (ne uz ziemeļiem no 65. paralēles). Spriežot pēc toreizējā Āfrikas kontinentālā novietojuma augstos platuma grādos, var pieņemt, ka šajā kontinentā un turklāt Dienvidamerikas ziemeļrietumos ir iespējama sasalušu iežu iespējamā plaša attīstība.
Pēdējo miljonu gadu laikā ledus laikmets uz Zemes ir noticis apmēram ik pēc 100 000 gadu. Šis cikls faktiski pastāv, un dažādas grupas zinātnieki iekšā atšķirīgs laiks mēģināja atrast tās pastāvēšanas iemeslu. Tiesa, dominējošā viedokļa šajā jautājumā vēl nav.
Pirms vairāk nekā miljona gadu cikls bija atšķirīgs. Ledus laikmetu nomainīja klimata sasilšana apmēram reizi 40 tūkstošos gadu. Bet tad ledāju parādīšanās periodiskums mainījās no 40 tūkstošiem gadu līdz 100 tūkstošiem gadu.Kāpēc tas notika?
Kārdifas universitātes eksperti piedāvāja savu skaidrojumu šīm izmaiņām. Zinātnieku darba rezultāti tika publicēti autoritatīvā izdevumā Ģeoloģija. Pēc ekspertu domām, galvenais ledus laikmeta iestāšanās biežuma izmaiņu iemesls ir okeāni, pareizāk sakot, to spēja absorbēt oglekļa dioksīdu no atmosfēras.
Pētot nogulumus, kas veido okeānu dibenu, komanda atklāja, ka CO 2 koncentrācija dažādos nogulumu slāņos atšķiras tikai 100 000 gadu garumā. Visticamāk, pēc zinātnieku domām, oglekļa dioksīda pārpalikums tika izvadīts no atmosfēras ar okeāna virsmu, tālāk saistot šo gāzi. Līdz ar to gada vidējā temperatūra pamazām pazeminās, un sākas kārtējais ledus laikmets. Un tā notika, ka ledus laikmeta ilgums pirms vairāk nekā miljona gadu palielinājās, un cikls "siltums-auksts" kļuva garāks.
"Iespējams, ka okeāni absorbē un izdala oglekļa dioksīdu, un, kad ir vairāk ledus, okeāni absorbē vairāk oglekļa dioksīda no atmosfēras, padarot planētu aukstāku. Kad ledus ir maz, okeāni izdala oglekļa dioksīdu, tāpēc klimats kļūst siltāks,” saka profesore Kerija Līra. "Pētot oglekļa dioksīda koncentrāciju sīku radījumu (šeit mēs domājam nogulumiežu - red. piezīme) atliekās, mēs uzzinājām, ka periodos, kad palielinājās ledāju platība, okeāni absorbēja vairāk oglekļa dioksīda, tāpēc varam pieņemt, ka atmosfērā tā ir mazāk.
Tiek uzskatīts, ka jūraszālēm ir bijusi liela nozīme CO 2 uzņemšanā, jo oglekļa dioksīds ir būtiska fotosintēzes procesa sastāvdaļa.
Oglekļa dioksīds iekļūst atmosfērā no okeāna caur augšupeju. Upwelling (angļu upwelling) jeb pacelšanās ir process, kurā dziļie ūdeņi okeāni paceļas virspusē. Visbiežāk to novēro pie kontinentu rietumu robežām, kur tas no okeāna dzīlēm uz virsmu pārvieto aukstākus, barības vielām bagātus ūdeņus, aizstājot siltākus, barības vielām nabadzīgos virszemes ūdeņus. To var atrast arī gandrīz jebkurā okeāna apgabalā.
Ledus slānis uz ūdens virsmas neļauj oglekļa dioksīdam iekļūt atmosfērā, tāpēc, ja aizsalst liela daļa okeāna, tas pagarina ledus laikmeta ilgumu. “Ja mēs uzskatām, ka okeāni izdala un absorbē oglekļa dioksīdu, tad mums jāsaprot, ka liels ledus daudzums kavē šo procesu. Tas ir kā vāks uz okeāna virsmas,” saka profesors Liārs.
Palielinoties ledāju platībai uz ledus virsmas, ne tikai samazinās “sasilstošā” CO 2 koncentrācija, bet palielinās arī ar ledu klāto reģionu albedo. Tā rezultātā planēta saņem mazāk enerģijas, kas nozīmē, ka tā atdziest vēl ātrāk.
Tagad Zeme atrodas starpleduslaiku siltajā periodā. Pēdējais ledus laikmets beidzās pirms aptuveni 11 000 gadu. Kopš tā laika gada vidējā temperatūra un jūras līmenis nepārtraukti paaugstinās, un ledus daudzums uz okeānu virsmas ir samazinājies. Rezultātā, pēc zinātnieku domām, liels daudzums CO 2 nonāk atmosfērā. Turklāt cilvēki ražo arī oglekļa dioksīdu un iekšā milzīgos daudzumos.
Tas viss noveda pie tā, ka septembrī oglekļa dioksīda koncentrācija Zemes atmosfērā pieauga līdz 400 daļām uz miljonu. Šis skaitlis ir palielinājies no 280 līdz 400 daļām uz miljonu tikai 200 rūpniecības attīstības gados. Visticamāk, CO 2 atmosfērā pārskatāmā nākotnē nesamazināsies. Tam visam vajadzētu izraisīt vidējās gada temperatūras paaugstināšanos uz Zemes par aptuveni + 5 ° C nākamo tūkstoš gadu laikā.
Potsdamas observatorijas Klimata pētījumu nodaļas speciālisti nesen ir izveidojuši Zemes klimata modeli, ņemot vērā globālo oglekļa ciklu. Kā parādīja modelis, pat ar minimālu oglekļa dioksīda emisiju atmosfērā ziemeļu puslodes ledus slānis nespēs palielināties. Tas nozīmē, ka nākamā ledus laikmeta sākums var virzīties uz priekšu vismaz par 50-100 tūkstošiem gadu. Tātad mūs sagaida vēl viena ledāja siltā cikla maiņa, šoreiz par to atbildīgs cilvēks.
Notiek ielāde...
