Maan historiassa on ollut pitkät ajanjaksot, jolloin koko planeetta oli lämmin - päiväntasaajasta napoihin. Mutta oli myös aikoja niin kylmiä, että jäätiköt saavuttivat alueet, jotka tällä hetkellä luokitellaan lauhkeiksi alueiksi. Todennäköisesti näiden ajanjaksojen muutos oli suhdannevaihtelua. Lämpiminä aikoina jäätä voi olla suhteellisen vähän, ja sitä löytyi vain napa-alueilta tai vuoristoalueilta. Jääkausien tärkeä ominaisuus on, että ne muuttavat maan pinnan luonnetta: kukin jäätyminen vaikuttaa maan ulkonäköön. Nämä muutokset voivat itsessään olla pieniä ja merkityksettömiä, mutta ne ovat pysyviä.
Jääkausien historia
Emme tiedä tarkalleen kuinka monta jääkautta oli maapallon historian aikana. Tiedämme ainakin viisi, mahdollisesti seitsemää jääkautta, etenkin Precambrian jälkeen: 700 miljoonaa vuotta sitten, 450 miljoonaa vuotta sitten (Ordovician aika), 300 miljoonaa vuotta sitten - Perman ja hiilen välinen jäätikkö, yksi suurimmista jääkausista. jotka vaikuttavat eteläisiin mantereisiin. Eteläiset maanosat viittaavat ns. Gondwanaan, muinaiseen superosaan, joka sisälsi Antarktikan, Australian, Etelä-Amerikan, Intian ja Afrikan.
Viimeisin pilkkaus viittaa ajanjaksoon, jonka aikana elämme. Cenozoic-aikakauden kvartaarikausi alkoi noin 2,5 miljoonaa vuotta sitten, kun pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköt saavuttivat meren. Mutta ensimmäiset merkit tästä jäätymisestä ovat peräisin 50 miljoonaa vuotta sitten Antarktis.
Kunkin jääkauden rakenne on jaksollinen: lämpimiä aikakausia on suhteellisen lyhyitä ja jäätymistä on pidempään. Luonnollisesti kylmät loitsut eivät ole pelkästään jäätymisen seurausta. Tilavuus on näkyvin seuraus kylmistä ajanjaksoista. On kuitenkin melko pitkiä väliajoja, jotka ovat erittäin kylmiä jäätiköiden puutteesta huolimatta. Nykyään esimerkkejä tällaisista alueista ovat Alaska tai Siperia, joissa on erittäin kylmä talvella, mutta jäätymistä ei ole, koska sateita ei ole tarpeeksi, jotta jäätiköt voivat muodostua tarpeeksi vettä.
Jääkausien löytö
Mainosvideo:
Tiedämme, että maapallolla on jääkausia 1800-luvun puolivälistä lähtien. Monista nimistä, jotka liittyvät tämän ilmiön löytämiseen, Louis Agassiz, sveitsiläinen geologi, joka asui 1800-luvun puolivälissä, on yleensä nimetty ensin. Hän tutki Alppien jäätiköitä ja huomasi, että ne olivat kerran paljon laajempia kuin nykyään. Ei vain hän huomannut tämän. Erityisesti myös toinen sveitsiläinen Jean de Charpentier totesi tämän tosiasian.
Ei ole yllättävää, että nämä löytöt tehtiin pääasiassa Sveitsissä, koska jäätiköitä on edelleen Alpeilla, vaikka ne sulavat melko nopeasti. On helppo nähdä, että kun jäätiköt olivat paljon suurempia - katso vain Sveitsin maisemaa, reunoja (jäätikkölaaksoja) ja niin edelleen. Mutta Agassiz esitti ensimmäisen kerran tämän teorian vuonna 1840, julkaisemalla sen kirjassa Étude sur les glaciers, ja myöhemmin, vuonna 1844, hän kehitti tämän idean kirjassa Système glaciare. Alkuperäisestä epäilystä huolimatta ihmiset alkoivat ajan myötä ymmärtää, että tämä oli totta.
Geologisen kartoituksen myötä etenkin Pohjois-Euroopassa kävi selväksi, että jäätiköt olivat ennen valtavia. Tuolloin keskusteltiin laajasti siitä, kuinka nämä tiedot liittyvät tulvaan, koska geologisten todisteiden ja raamatun opetusten välillä oli ristiriita. Jäätiköitä oli alun perin kutsuttu deluviaaliksi, koska niitä pidettiin todisteina tulvasta. Vasta myöhemmin tuli selväksi, että selitys ei sopinut: nämä esiintymät olivat todisteita kylmästä ilmastosta ja laajasta jäätymisestä. 1900-luvun alussa kävi selväksi, että jäätikköjä oli paljon eikä yhtäkään, ja siitä hetkestä lähtien tämä tieteen ala alkoi kehittyä.
Jääkauden tutkimus
Jääkausien geologinen näyttö on tiedossa. Tärkein todiste jäätiköistä on jäätiköiden muodostamia ominaiskerroksia. Ne säilyvät geologisessa osassa paksujen, erityiskerrostumien (sedimenttien) kerrosten muodossa - diamicton. Nämä ovat yksinkertaisesti jäätiköitä kertyviä kerrostumia, mutta niihin sisältyy paitsi jäätikkölaskeumia, myös myös sulateveden ajautumista, jotka muodostuvat sen purojen, jäätikköjen tai mereen liikkuvien jäätiköiden pohjalta.
Jäätikköä on useita muotoja. Heidän tärkein ero on, että ne ovat vesistö, jota sulkee jää. Esimerkiksi, jos meillä on jäätikkö, joka nousee jokilaaksoon, niin se tukkii laakson kuin pullossa oleva korkki. Luonnollisesti kun jää tukkii laakson, joki virtaa edelleen ja vedenkorkeus nousee, kunnes se ylittää reunat. Siten jäätikkö muodostuu suoran kosketuksen kautta jään kanssa. Tällaisissa järvissä on tiettyjä sedimenttejä, jotka voimme tunnistaa.
Jäätiköiden sulamisen tavasta johtuen vuodenajan lämpötilan muutoksista jää sulaa vuosittain. Tämä johtaa vähäisten sedimenttien vuotuiseen lisääntymiseen jään alla järveen. Jos katsomme sitten järvelle, näemme siellä kerrostamisen (rytmiset kerroskerrostumat), jotka tunnetaan myös ruotsalaisella nimellä varve, mikä tarkoittaa vuosittaista kerääntymistä. Siksi voimme tosiasiallisesti nähdä vuotuisen kerrostuksen jäätiköissä. Voimme jopa laskea nämä barbot ja saada selville kuinka kauan tämä järvi on ollut olemassa. Yleensä voimme saada tämän materiaalin avulla paljon tietoa.
Etelämantereella voidaan nähdä valtavia jäähyllyjä, jotka laskeutuvat maasta merelle. Ja luonnollisesti, jää kelluu, joten se pysyy vedessä. Kelluessaan se kantaa kiviä ja pieniä talletuksia. Veden lämpövaikutuksen vuoksi jää sulaa ja heittää sen pois. Tämä johtaa valtamereen menevien kivien ns. Koskenlaskun prosessin muodostumiseen. Kun näemme fossiilisia talletuksia tältä ajalta, voimme saada selville missä jäätikkö oli, kuinka kauan se venyi jne.
Jäätiköiden syyt
Tutkijoiden mielestä jääkaudet tapahtuvat, koska maapallon ilmasto riippuu sen pinnan epätasaisesta kuumenemisesta Auringon vaikutuksesta. Joten esimerkiksi päiväntasaajan alueet, joissa aurinko on melkein pystysuoraan yläpuolella, ovat lämpimimmät alueet, ja napa-alueet, joissa se on suuressa kulmassa pintaan nähden, ovat kylmin. Tämä tarkoittaa, että ero maanpinnan eri osien lämmityksessä ajaa valtameren ja ilmakehän koneen, joka yrittää jatkuvasti siirtää lämpöä päiväntasaajan alueilta napoille.
Jos maa olisi tavallinen pallo, tämä siirto olisi erittäin tehokas, ja päiväntasaajan ja napojen välinen kontrasti on hyvin pieni. Näin on ollut aiemmin. Mutta koska mantereita on nyt, he pääsevät tämän kiertämisen tielle, ja sen virtausten rakenteesta tulee hyvin monimutkainen. Yksinkertaisia virtauksia pidätetään ja vaihdetaan - suurelta osin vuorten takia, mikä johtaa tänään näkemiin kiertoon, jotka hallitsevat kaupalliset tuulet ja merivirrat. Esimerkiksi yksi teorioista siitä, miksi jääkausi alkoi 2,5 miljoonaa vuotta sitten, yhdistää tämän ilmiön Himalajan vuorten nousuun. Himalaja kasvaa edelleen erittäin nopeasti, ja osoittautuu, että näiden vuorten olemassaolo erittäin lämpimässä maapallon osassa hallitsee muun muassa monsuunijärjestelmää. Kvaternäärisen jääkauden alku liittyy myös Panaman kanta-osan sulkemiseen,joka yhdistää Amerikan pohjois- ja eteläosat, mikä esti lämmön siirtymisen Päiväntasaajan Tyynestä valtamerestä Atlanttiin.
Jos mantereiden sijainti suhteessa toisiinsa ja päiväntasaajaan antaisi kiertoa toimia tehokkaasti, napoissa olisi lämpöä ja suhteellisen lämpimät olosuhteet pysyisivät koko maapallon puolella. Maan vastaanottaman lämmön määrä olisi vakio ja muuttuisi vain vähän. Mutta koska mantereemme luovat vakavia esteitä kiertämiselle pohjoisen ja etelän välillä, meillä on selvät ilmastovyöhykkeet. Tämä tarkoittaa, että navat ovat suhteellisen kylmiä ja päiväntasaajan alueet ovat lämpimiä. Kun kaikki tapahtuu sellaisena kuin se on nyt, maa voi muuttua vastaanottamansa aurinkolämmön määrän vaihtelun vuoksi.
Nämä vaihtelut ovat melkein täysin vakioita. Syynä tähän on, että ajan myötä maan akseli muuttuu, samoin kuin maan kiertorata. Kun otetaan huomioon tällainen monimutkainen ilmastovyöhyke, kiertoradan muutokset voivat vaikuttaa ilmaston pitkäaikaisiin muutoksiin, mikä johtaa ilmaston vaihteluihin. Tämän takia meillä ei ole jatkuvaa jäätymistä, mutta lämmin jakso katkaisee jääkaudet. Tämä tapahtuu kiertoradan muutosten vaikutuksesta. Uusimpia kiertoradan muutoksia pidetään kolmena erillisenä tapahtumana: yksi 20 000 vuotta pitkä, toinen 40 000 vuotta pitkä ja kolmas 100 000 vuotta vanha.
Tämä johti poikkeavuuksiin suhdanneilmastomuutoksissa jääkauden aikana. Jäätyminen todennäköisesti syntyi tämän 100 000 vuoden suhdannejakson aikana. Viimeinen jäätikköjen välinen aikakausi, joka oli yhtä lämmin kuin nykyinen, kesti noin 125 tuhatta vuotta, ja sitten tuli pitkä jääkausi, joka kesti noin 100 tuhatta vuotta. Elämme nyt toisella jäänvälisellä aikakaudella. Tämä ajanjakso ei kestä ikuisesti, joten seuraava jääkausi odottaa meitä tulevaisuudessa.
Miksi jääkaudet ovat loppumassa?
Kiertoradan muutokset muuttavat ilmastoa, ja osoittautuu, että jääkaudelle on ominaista kylmien jaksojen vuorottelu, joka voi kestää jopa 100 tuhatta vuotta, ja lämpimien ajanjaksojen. Kutsumme niitä jääkauden (jääkauden) ja jäänväliseksi (jäänväliseksi) aikakaudeksi. Jäätiköiden väliselle aikakaudelle on yleensä ominaista suunnilleen samat olosuhteet, joita tänään havaitsemme: korkea merenpinta, rajoitetut jääalueet ja niin edelleen. Luonnollisesti, ja nyt Antarktiksessa, Grönlannissa ja muissa vastaavissa paikoissa on jäätiköitä. Mutta yleensä ilmasto-olosuhteet ovat suhteellisen lämmin. Tämä on jäänvälisen ydin: korkea merenpinta, lämmin lämpötila ja yleensä melko tasainen ilmasto.
Mutta jääkauden aikana keskimääräinen vuosilämpötila muuttuu merkittävästi, kasvulliset alueet pakotetaan liikkumaan pohjoiseen tai etelään pallonpuoliskosta riippuen. Alueet kuten Moskova tai Cambridge muuttuvat asumattomiksi ainakin talvella. Vaikka ne voivat asua kesällä, johtuen vuodenaikojen voimakkaasta kontrastista. Mutta mitä todella tapahtuu: Kylmät alueet laajenevat huomattavasti, vuotuinen keskilämpötila laskee ja yleiset ilmasto-olosuhteet muuttuvat erittäin kylmiksi. Suurimmat jäätikkötapahtumat ovat suhteellisen rajoitetun ajan (ehkä noin 10 000 vuotta), mutta koko pitkä kylmä loitsu voi kestää 100 000 vuotta tai enemmän. Näin näyttää jäätikköjen välinen syklisyys.
Kunkin ajanjakson pituuden takia on vaikea sanoa, milloin poistumme nykyisestä aikakaudesta. Tämä johtuu levytektonikasta, mantereiden sijainnista maan pinnalla. Tällä hetkellä pohjoisnapa ja etelänapa ovat eristyksissä: Etelämanner on etelänavalla ja Jäämeri pohjoisessa. Tämän vuoksi lämmönkiertoon liittyy ongelma. Tämä jääkausi jatkuu, kunnes mantereiden sijainti muuttuu. Pitkäaikaisten tektonisten muutosten mukaisesti voidaan olettaa, että kestää vielä 50 miljoonaa vuotta tulevaisuudessa, kunnes tapahtuu merkittäviä muutoksia, jotka antavat maapallolle mahdollisuuden poistua jääkaudesta.
Geologiset seuraukset
Tämä vapauttaa valtavat alueet mannerjalustalta, jotka ovat nyt tulvinut. Tämä tarkoittaisi esimerkiksi, että jonain päivänä on mahdollista kävellä Britanniasta Ranskaan, Uudesta Guineasta Kaakkois-Aasiaan. Yksi kriittisimmistä paikoista on Beringin salmi, joka yhdistää Alaskan Itä-Siperiaan. Se on melko matala, noin 40 metriä, joten jos merenpinta laskee sataan metriin, tästä alueesta tulee maata. Tämä on myös tärkeää, koska kasvit ja eläimet voivat vaeltaa näiden paikkojen läpi ja päästä alueille, joihin he eivät pääse tänään. Siten Pohjois-Amerikan kolonisaatio riippuu ns. Beringiasta.
Eläimet ja jääkausi
On tärkeätä muistaa, että olemme itse jääkauden "tuotteita": kehittyimme sen aikana, jotta voimme selviytyä siitä. Se ei ole kuitenkaan yksilöiden kysymys - se on koko väestön asia. Nykyinen ongelma on, että meitä on liian paljon ja toimintamme on muuttanut luonnollisia olosuhteita huomattavasti. Luonnollisissa olosuhteissa monilla eläimillä ja kasveilla, joita näemme tänään, on pitkä historia ja he selviävät jääkaudesta täydellisesti, vaikka on myös niitä, jotka kehittyvät hieman. He muuttavat, mukautuvat. On alueita, joilla eläimet ja kasvit selvisivät jääkaudesta. Nämä ns. Refugiat sijaitsivat pohjoisessa tai etelässä nykyisestä levinneisyydestään.
Mutta ihmisen toiminnan seurauksena osa lajeista kuoli tai kuoli sukupuuttoon. Näin tapahtui kaikilla mantereilla, Afrikkaa lukuun ottamatta. Ihmiset tuhosivat valtavan määrän suuria selkärankaisia, nimittäin nisäkkäitä, sekä marsupiaalia Australiassa. Tämän aiheutti joko suoraan toimintamme, kuten metsästys, tai epäsuorasti - elinympäristön tuhoaminen. Eläimet, jotka elävät nykyään pohjoisilla leveysasteilla, ovat asuneet aikaisemmin Välimerellä. Olemme tuhottaneet tämän alueen niin paljon, että näiden eläinten ja kasvien on erittäin vaikeaa uudelleensijoittaa sitä.
Ilmaston lämpenemisen seuraukset
Normaalissa geologisessa tilassa olisimme pian takaisin jääkauteen. Mutta ilmaston lämpenemisestä, joka on seurausta ihmisen toiminnasta, lykkäämme sitä. Emme voi estää sitä kokonaan, koska syyt, jotka sen aikaisemmin aiheuttivat, ovat edelleen olemassa. Ihmisen toiminta, luonnon ennakoimaton elementti, vaikuttaa ilmakehän lämpenemiseen, mikä saattaa olla jo aiheuttanut viivästystä seuraavassa jäätikössä.
Nykyään ilmastonmuutos on erittäin kiireellinen ja jännittävä aihe. Jos Grönlannin jäälevy sulaa, merenpinta nousee kuusi metriä. Aikaisemmin, edellisen jäätikköjen välisen aikakauden aikana, joka oli noin 125 tuhatta vuotta sitten, Grönlannin jäälevy sulasi runsaasti ja merenpinta nousi 4–6 metriä nykyistä korkeammaksi. Tämä ei tietenkään ole maailman loppua, mutta se ei ole myöskään väliaikainen komplikaatio. Loppujen lopuksi Maa on toipunut aiemmista katastrofeista, hän pystyy selviytymään tästä.
Maapallon pitkän aikavälin näkymät eivät ole huonoja, mutta ihmisille se on eri asia. Mitä enemmän tutkimusta teemme, sitä paremmin ymmärrämme, kuinka maapallo muuttuu ja mihin se johtaa, sitä paremmin ymmärrämme planeettaa, jolla elämme. Tämä on tärkeää, koska ihmiset alkavat vihdoin miettiä merenpinnan muuttumista, ilmaston lämpenemistä ja kaikkien näiden asioiden vaikutusta maatalouteen ja ihmisiin. Suuri osa tästä liittyy jääkausien tutkimukseen. Tämän tutkimuksen kautta opimme jäätiköiden mekanismeja, ja voimme käyttää tätä tietoa proaktiivisesti yrittää lieventää joitain näistä muutoksista, joita itse meillä on. Tämä on yksi jääkausien tutkimustuloksista ja päätavoitteista.
Tietysti jääkauden tärkein seuraus on valtavat jäälevyt. Mistä vesi tulee? Tietysti valtamereistä. Ja mitä tapahtuu jääkausien aikana? Jäätiköt muodostuvat maan sateen seurauksena. Koska vesi ei palaa valtamereen, merenpinta laskee. Vaikeimmissa jäätiköissä merenpinta voi laskea yli sata metriä.