Історія льодовикового періоду.

Причини виникнення льодовикових періодів – космічні: зміна активності Сонця, зміна положення Землі щодо Сонця. Планетарні цикли: 1). 90 – 100 тисячолітні цикли зміни клімату внаслідок зміни ексцентриситету земної орбіти; 2). 40 – 41 тисячолітні цикли зміни нахилу земної осі від 21,5 град. до 24,5 град.; 3). 21 – 22 тисячолітні цикли зміни орієнтації земної осі (прецесія). Значний вплив мають результати вулканічної активності - затемнення земної атмосфери пилом і попелом.
Найдавніше заледеніння було 800 - 600 млн років тому в Лаврентійський період Докембрійської ери.
Близько 300 млн. років тому відбулося пермокарбонове заледеніння наприкінці Кам'яновугільного - початку Пермського періоду. Палеозойської ери. У цей час планети Земля був єдиний суперконтинент Пангея. Центр континенту був у районі екватора, край досягав південного полюса. Льодовикові періоди змінювалися потепліннями, а ті – знову похолоданнями. Такі зміни клімату тривали з 330 до 250 млн. років тому. За цей час Пангея змістилася на північ. Близько 200 млн. років тому Землі надовго встановився рівний теплий клімат.
Близько 120 - 100 млн. років тому в Крейдяний період Мезозойської еривід материка Пангея відколовся материк Гондвана і залишився у Південній півкулі.
На початку Кайнозойської ери, у ранньому Палеогені в епоху Палеоцен - бл. 55 млн. років тому сталося загальне тектонічне підняття земної поверхні на 300 - 800 метрів, почався розкол Пангеї та Гондвани на континенти та загальнопланетне похолодання. 49 - 48 млн. років тому на початку епохи Еоцен утворилася протока між Австралією та Антарктидою. Близько 40 млн років тому почали утворюватися гірські материкові льодовики в Західній Антарктиді. Протягом усього Палеогенового періоду відбувалася зміна конфігурації океанів, утворився Північний Льодовитий океан, Північно-Західний прохід, Лабрадорське моря і Баффіна, Норвезько-Гренландський басейн. Вздовж північних берегів Атлантичного та Тихого океанівпіднялися високі глибові гори, розвинувся підводний Серединно-Атлантичний хребет.
На кордоні Еоцена та Олігоцена - близько 36 - 35 млн. років тому Антарктида перемістилася до південного полюса, відокремилася від Південної Америки і виявилася відрізаною від теплих екваторіальних вод. 28 - 27 млн. років тому в Антарктиді утворилися суцільні покриви гірських льодовиків і потім протягом Олігоцена і Міоцена льодовиковий щит поступово заповнив всю Антарктиду. Материк Гондвана остаточно розколовся на континенти: Антарктида, Австралія, Африка, Мадагаскар, Індостан, Південна Америка.
15 млн. років тому почалося заледеніння в Північному Льодовитому океані - льоди, що плавають, айсберги, часом суцільні крижані поля.
10 млн. років тому льодовик у Південній півкулі вийшов за межі Антарктиди в океан і близько 5 млн. років тому досяг свого максимуму, закривши крижаним щитом океан до берегів Південної Америки, Африки, Австралії. Плавучі льоди сягали тропіків. У той же час, в епоху Пліоцен льодовики стали з'являтися в горах материків Північної півкулі (Скандинавські, Уральські, Паміро-Гімалайські, Кордильєри) і 4 млн. років тому заповнили острови Канадського Арктичного архіпелагу та Гренландію. Північна Америка, Ісландія, Європа, Північна Азія вкрилися льодом 3 – 2,5 млн. років тому. Максимума Пізньокайнозойський Льодовиковий періоддосяг у епоху Плейстоцен, близько 700 тис. років тому. Цей же льодовиковий період продовжується і в наші дні.
Отже, 2 – 1,7 млн. років тому розпочався Верхній Кайнозой – Четвертичний період. Льодовики в Північній півкулі на суші досягли середніх широт, у Південному материковий лід досяг краю шельфу, айсберги до 40-50 град. ю. ш. У цей час спостерігалося близько 40 стадій заледеніння. Найбільш значними були: Плестоценове заледеніння I – 930 тис. років тому; Плестоценове заледеніння ІІ – 840 тис. років тому; Дунайське заледеніння I – 760 тис. років тому; Дунайське заледеніння II – 720 тис. років тому; Дунайське заледеніння III – 680 тис. років тому.
В епоху Голоцен на Землі було чотири заледеніння, що отримали назви по долинах
швейцарських річок, де їх було вперше вивчено. Найдавніше - заледеніння Гюнц (у Півн. Америці - Небраскське) 600 - 530 тис. років тому. Максимума Ґюнц I досяг 590 тис. років тому, пік Гюнц II був 550 тис. років тому. Зледеніння Міндель (Канзаське) 490 - 410 тис. років тому. Максимума Міндель I досяг 480 тис. років тому, пік Міндель II був 430 тис. років тому. Потім настало Велике міжльодовик, що тривало 170 тисяч років. У цей період, здавалося, повернувся теплий мезозойський клімат, а льодовиковий період закінчився назавжди. Але він повернувся.
Почалося заледеніння Рісс (Іллінойське, Заальське, Дніпровське) 240 - 180 тис. років тому, найпотужніша з усіх чотирьох. Максимума Рісс І досяг 230 тис. років тому, пік Рісс II був 190 тис. років тому. Товщина льодовика в Гудзоновій затоці досягала 3,5 кілометра, край льодовика в горах Півн. Америки доходив майже до Мексики, на рівнині заповнив улоговини Великих озер і дійшов до р. Огайо, пройшов на південь Аппалачами і вийшов до океану в районі південної частини о. Лонг-Айленд. У Європі льодовик заповнив усю Ірландію, Брістольську затоку, Ла-Манш по 49 град. с. ш., Північне море по 52 град. с. ш., проходив Голландією, півднем Німеччини, зайняв всю Польщу до Карпат, Північну Україну, спускався мовами по Дніпру до порогів, Доном, Волгою до Ахтуби, Уральськими горами і далі йшов Сибіром до Чукотки.
Потім настало нове міжльодовик, що тривало понад 60 тисяч років. Його максимум припав на 125 тис. років тому. У Центральній Європі в цей час були субтропіки, росли вологі листопадні ліси. Згодом вони змінилися хвойними лісами та сухими преріями.
115 тис. років тому настало останнє історичне заледеніння Вюрм (Вісконсінське, Московське). Воно закінчилося приблизно 10 тис. років тому. Ранній Вюрм досяг максимуму прибл. 110 тис. років тому і закінчився прибл. 100 тис. Років тому. Найбільші льодовики покрили Гренландію, Шпіцберген, Канадський Арктичний архіпелаг. 100 - 70 тис. років тому на Землі панувало міжльодовик. Середній Вюрм – бл. 70 - 60 тис. років тому, був набагато слабший за Ранній і тим більше Пізній. Остання льодовикова епоха – Пізній Вюрм була 30 – 10 тис. років тому. Максимум заледеніння припав на період 25 – 18 тис. років тому.
Стадія найбільшого заледеніння у Європі називається Егга I – 21-17 тис. років тому. За рахунок накопичення води в льодовиках рівень Світового океану знизився на 120 - 100 метрів нижче за сучасний. 5% усієї води на Землі було в льодовиках. Близько 18 тис. років тому льодовик у Півн. Америці сягнув 40 град. с. ш. та о-ви Лонг-Айленд. У Європі льодовик дійшов до лінії: о. Ісландія - о. Ірландія - Брістольська затока - Норфолк - Шлезвіг - Померанія - Півн.Білорусь - околиці Москви - Комі - Середній Урал по 60 град. с. ш. - Таймир – плато Путорана – хребет Черського – Чукотка. Через зниження рівня моря суша в Азії знаходилася на північ від Новосибірських островів і в північній частині моря Берінга - "Берінгія". Обидві Америки з'єднав Панамський перешийок, що перекрив повідомлення Атлантичного океану з Тихим, в результаті чого утворилася потужна течія Гольфстрім. У середній частині Атлантичного океану від Америки до Африки було безліч островів і найбільший серед них - о-в Атлантида. Північний край цього острова був на широті р. Кадіс (37 град.с.ш.). Архіпелаги Азори, Канари, Мадейра, Зеленого Мису – затоплені вершини околиць хребтів. Льоди та полярні фронти з півночі та півдня максимально близько підійшли до екватора. Вода у Середземному морі була на 4 град. З холоднішою за сучасну. Течія Гольфстрім, обійшовши Атлантиду, закінчувалася біля берегів Португалії. Температурний градієнт був більшим, вітри і течії сильнішими. Крім того, існували великі гірські заледеніння в Альпах, у Тропічній Африці, горах Азії, в Аргентині та Тропічній Південній Америці, на Новій Гвінеї, Гаваях, на Тасманії, в Новій Зеландії і навіть у Піренеях і горах пн.-зап. Іспанія. Клімат у Європі був полярний та помірний, рослинність – тундра, лісотундра, холодні степи, тайга.
Стадія Егга II була 16 – 14 тис. років тому. Почалося повільне відступ льодовика. При цьому біля його краю утворювалася система льодовиково-підпрудних озер. Льодовики завтовшки до 2 - 3 кілометрів своєю масою придавили і опустили материки в магму і цим підняли океанічне дно, утворилися серединно-океанічні хребти.
Близько 15 - 12 тис. років тому виникла цивілізація "атлантів" на острові, що обігрівається течією Гольфстрім. "Атланти" створили державу, армію, мали володіння в Півн. Африці до Єгипту.
Стадія Раннедріасова (Лузька) 13,3 – 12,4 тис. років тому. Продовжувалося повільне відступання льодовиків. Близько 13 тис. років тому розтанув льодовик в Ірландії.
Стадія Тромсе-Люнген (Ра; Беллінг) 12,3 - 10,2 тис. років тому. Близько 11 тис. років тому
розтанув льодовик на Шетландських о-вах (останній у Великій Британії), у Новій Шотландії та на о. Ньюфаундленд (Канада). 11 - 9 тис. років тому почалося різке підвищення рівня Світового океану. При звільненні від навантаження льодовика почалося підняття суші та опускання дна океанів, тектонічні зміни земної кори, землетрусу, виверження вулканів, повені. Від цих катаклізмів загинула і Атлантида близько 9570 до н.е. Загинули основні центри цивілізації, міста, більшість населення. "Атланти", що залишилися, частиною деградували і здичавіли, частиною вимерли. Можливими нащадками "атлантів" було плем'я "гуанчі" на Канарських островах. Відомості про Атлантиду зберегли єгипетські жерці і розповіли про неї грецькому аристократу та законодавцю Солону прибл. 570 р. до н. Розповідь Солона переписав і доніс до нащадків філософ Платон прибл. 350 р. до н.
Стадія Пребореальна 10,1 – 8,5 тис. років тому. Почалося глобальне підвищення клімату. В Азово-Чорноморському регіоні відбулася регресія моря (зменшення площі) та опріснення води. 9,3 - 8,8 тис. років тому розтанув льодовик у Білому морі та Карелії. Близько 9 - 8 тис. років тому від льоду звільнилися фіорди Землі Баффіна, Гренландії, Норвегії, на 2 - 7 кілометрів від берега відступив льодовик на острові Ісландія. 8,5 - 7,5 тис. років тому розтанув льодовик на Кольському та Скандинавському півостровах. Але потепління йшло нерівно, у Пізньому Голоцені було 5 похолодань. Перше – 10,5 тис. років тому, друге – 8 тис. років тому.
7 - 6 тис. років тому льодовики в полярних областях і горах набули, в основному, сучасних обрисів. 7 тис. років тому на Землі був кліматичний оптимум (найвища середня температура). Сучасна середня глобальна температура нижче на 2 град.С, і якщо вона опуститься ще на 6 град.С настане новий льодовиковий період.
Близько 6,5 тис. років тому локалізувався льодовик на півострові Лабрадор у горах Торнгат. Приблизно 6 тис. років тому остаточно затонула Берінгія і зник сухопутний "міст" між Чукоткою та Аляською. Третє похолодання у Голоцені сталося 5,3 тис. років тому.
Близько 5 000 років тому утворилися цивілізації у долинах річок Ніл, Тигр та Євфрат, Інд та розпочався сучасний історичний період на планеті Земля. 4000 - 3500 років тому рівень Світового океану став рівним сучасному рівню. Четверте похолодання у Голоцені було близько 2800 років тому. П'яте - "малий льодовиковий період" у 1450 - 1850 роках. з мінімумом прибл. 1700 р. глобальна середня температура була нижчою від сучасної на 1 град.С. Стояли суворі зими, холодне літо в Європі, Пн. Америці. Замерзала затока у Нью-Йорку. Сильно збільшилися гірські льодовики в Альпах, на Кавказі, на Алясці, Новій Зеландії, Лапландії і навіть на Ефіопському нагір'ї.
В даний час на Землі триває міжльодовиковий період, але планета продовжує свій космічний шлях і глобальні зміни та перетворення клімату неминучі.

У цю епоху під крижаним покривом перебувало 35% суші (проти 10% нині).

Останній льодовиковий період був лише природною катастрофою. Неможливо зрозуміти життя планети Земля, не враховуючи ці періоди. У проміжках між ними (відомих як міжльодовикові періоди) життя процвітало, але потім у черговий раз невблаганно насувався лід і завдавав загибелі, проте життя повністю не зникало. Кожен льодовиковий період був відзначений боротьбою за виживання різних видів, відбувалися глобальні кліматичні зміни, а в останній з них з'явився новий вид, що став (з часом) чільним на Землі: це була людина.
Льодовикові періоди
Льодовикові періоди - це геологічні періоди, що характеризуються сильним охолодженням Землі, протягом яких великі простори земної поверхні покривали льоди, спостерігався високий рівеньвологості та, природно, винятковий холод, а також найнижчий з відомих сучасній науцірівень моря. Загальноприйнятої теорії щодо причин настання льодовикового періоду немає, проте починаючи з XVII століття пояснення пропонувалися найрізноманітніші. Згідно з існуючою на сьогоднішній момент думкою, це явище було викликане не однією причиною, а стало результатом впливу трьох факторів.

Зміни у складі атмосфери - інше співвідношення двоокису вуглецю ( Вуглекислий газ) і метану - викликали різке зниження температури. Це схоже на явище, протилежне тому, що ми називаємо зараз глобальним потеплінням, але у значно більших масштабах.

Вплинули і рухи континентів, викликані циклічними змінами орбіти руху Землі навколо Сонця, і на додаток зміна кута нахилу осі планети щодо Сонця.

Земля отримувала менше сонячного тепла, вона остигала, що й призвело до заледеніння.
Земля переживала кілька льодовикових періодів. Наймасштабніше заледеніння відбувалося 950-600 млн. років тому в докембрійську еру. Потім в епоху міоцену – 15 млн років тому.

Сліди заледеніння, які можна спостерігати в даний час, є спадщиною останніх двох мільйонів років і відносяться до четвертинного періоду. Цей період вивчений вченими найкраще й розділений на чотири періоди: гюнцське, міндельське (міндель), рисське (рисе) та вюрмське. Останнє відповідає останньому льодовиковому періоду.

Останній льодовиковий період
Вюрмська стадія заледеніння почалася приблизно 100 000 років тому, досягла максимуму через 18 тисяч років і через 8 тисяч років пішла на спад. За цей час товщина льоду досягла 350-400 км і покрила третину суші вище за рівень моря, інакше кажучи, втричі більший простір, ніж тепер. Якщо виходити з кількості льоду, яким в даний час покрита планета, можна отримати деяке уявлення про площу заледеніння в той період: у наші дні льодовики займають 14,8 млн км2 або близько 10% земної поверхні, а в льодовиковий період вони покривали територію в 44 400000000 км2, що становить 30% поверхні Землі. Згідно з припущеннями, на півночі Канади лід покривав площу в 13,3 млн км2, тоді як зараз під льодом знаходиться 147,25 км2. Така сама відмінність відзначається й у Скандинавії: 6,7 млн ​​км2 тоді період проти 3910 км2 нині.

Льодовиковий період одночасно настав обох півкулях, хоча Півночі лід поширився більш просторі. У Європі льодовик захопив більшу частину Британських островів, північ Німеччини та Польщу, а в Північній Америці, де вюрмське заледеніння називається «вісконсинська льодовикова стадія», шар льоду, що спустився з Північного полюса, закрив всю Канаду і поширився на південь від Великих озер. Як і озера в Патагонії та Альпах, вони утворилися на місці виїмок, що залишилися після танення льодової маси.

Рівень моря опустився майже на 120 м, внаслідок чого оголилися великі простори, вкриті морською водою. Значення цього факту величезне, оскільки стали можливі великомасштабні міграції людини і тварин: гомініди змогли перейти з Сибіру на Аляску і переселитися з континентальної Європи до Англії. Цілком можливо, що в міжльодовикові періоди два найбільші на Землі крижані масиви - Антарктида і Гренландія - зазнали протягом історії невеликих змін.

На піку заледеніння показники середньої величини падіння температури значно різнилися залежно від території: 100 °З - на Алясці, 60 °З - в Англії, 20 °С - в районі тропіків і майже залишилися постійними на екваторі. Проведені дослідження останніх заледенінь у Північній Америці та Європі, що відбулися в епоху плейстоцену, дали однакові результати в цій геологічній галузі в рамках останніх двох (близько) мільйонів років.

Для розуміння еволюції людства особливу важливість мають останні 100 000 років. Льодовикові періоди стали суворим випробуванням для мешканців Землі. Після закінчення чергового зледеніння їм знову доводилося пристосовуватися, вчитися виживати. Коли став теплішим клімат, підвищився рівень моря, з'явилися нові ліси та рослини, відбулося піднесення суші, що звільнилася від тиску крижаного панцира.

У гомінідів виявилося найбільше природних даних, щоб пристосуватися до умов, що змінилися. Вони змогли переселитися до районів із найбільшою кількістю харчових ресурсів, де й почався повільний процес їхньої еволюції.

Багато хто з нас вважає, що льодовиковий період закінчився дуже давно і жодних його слідів не залишилося. Але геологи заявляють, що ми лише наближаємося до закінчення льодовикового періоду. А жителі Гренландії ще живуть у льодовиковому періоді.

Приблизно 25 тисяч років тому народи, що населяли центральну частину Північної Америки, бачили лід та сніг цілий рік. Величезна стіна льоду тяглася від Тихого до Атлантичного океану, а на північ - до самого полюса. Це було на заключній стадії льодовикового періоду, коли вся територія Канади, більша частинаСполучених Штатів та північно-західна частина Європи були вкриті шаром льоду завтовшки більше одного кілометра.

Але це не означає, що завжди було дуже холодно. У північній частині США температура лише на 5 градусів була нижчою за сучасну. Холодні літні місяці викликали льодовиковий період. У цей час тепла було недостатньо, щоб розтопити лід та сніг. Він накопичувався і зрештою покрив усю північну частину цих районів.

Льодовиковий період складався з чотирьох етапів. На початку кожного з них утворювався лід, просуваючись на південь, потім танув і відступав до Північного полюса. Це відбувалося, як вважають, чотири рази. Холодні періоди називають «оледенінням», теплі – «міжльодовиковим» періодом. Вважається, що перший етап у Північній Америці розпочався близько двох мільйонів років тому, другий – приблизно 1 250 000 років тому, третій – близько 500 000 років тому, а останній – приблизно 100 000 років тому.

Швидкість танення льоду на останньому етапільодовикового періоду у різних районах була неоднаковою. Наприклад, у районі розташування сучасного штату Вісконсін у США танення льоду почалося приблизно 40 000 років тому. Лід, який покривав район Нової Англії у США, зник близько 28 000 років тому. А територію сучасного штату Міннесота крига звільнила лише 15 000 років тому!

У Європі Німеччина звільнилася з льоду 17 000 років тому, а Швеція — лише 13 000 років тому.

Чому льодовики існують і в наші дні?

Величезну масу льоду, з утворення якої почався льодовиковий період у Північній Америці, назвали «континентальним льодовиком»: у центрі його товщина досягала 4,5 км. Можливо, цей льодовик формувався та танув чотири рази за весь льодовиковий період.

Льодовик, який покривав інші частини світу, деяких місцях не розтанув! Наприклад, величезний острів Гренландія все ще покритий континентальним льодовиком, крім вузької прибережної смуги. У своїй середній частині льодовик іноді досягає товщини понад три кілометри. Антарктида також покрита великим континентальним льодовиком завтовшки льоду в деяких місцях до 4 кілометрів!

Тому причиною, чому в деяких районах земної кулі є льодовики, є те, що вони не розтанули з льодовикового періоду. Але основна частина льодовиків, що зустрічаються зараз, утворилася нещодавно. В основному вони розташовані у гірських долинах.

Вони беруть свій початок у широких, пологих, що формою нагадують амфітеатри, долинах. Сніг потрапляє сюди зі схилів внаслідок обвалів та лавин. Такий сніг не тане влітку, з кожним роком стає все глибшим. Поступово тиск зверху, деяке розморожування, повторне заморожування видаляють повітря з донної частини цієї снігової маси, перетворюючи її на твердий лід. Вплив ваги всієї маси льоду та снігу здавлює всю масу та змушує її рухатися вниз по долині. Такий рухомий язик льоду і є гірський льодовик.

У Європі в Альпах відомо понад 1200 таких льодовиків! Вони також існують на Піренеях, Карпатах, на Кавказі, а також у горах південної частини Азії. На півдні Аляски знаходяться десятки тисяч подібних льодовиків, деякі завдовжки від 50 до 100 км!

Велике четвертичне заледеніння

Всю геологічну історію Землі, яка триває вже кілька мільярдів років, геологи розділили на ери та періоди. Останній із них, що триває і зараз, четвертинний період. Він почався майже мільйон років тому і ознаменувався широким поширенням льодовиків на земній кулі - Великим заледенінням Землі.

Під потужними шапками льоду опинилися північна частина Північно-Американського континенту, значна частина Європи, а можливо, також Сибір (рис. 10). У південній півкулі під льодом, як і зараз, був весь Антарктичний материк. Льоду на ньому було більше - поверхня льодовикового покриву піднімалася на 300 м вище за свій сучасний рівень. Однак Антарктида, як і раніше, з усіх боків була оточена глибоководним океаном, і льоди не могли просуватися на північ. Море заважало рости антарктичному гіганту, а материкові льодовики північної півкулі розповзалися на південь, перетворюючи квітучі простори на крижану пустелю.

Людина ровесник Великого четвертинного зледеніння Землі. Перші його предки - мавполюди - з'явилися на початку четвертинного періоду. Тому деякі геологи зокрема російський геолог А. П. Павлов запропонували називати четвертинний період антропогеновим (грецькою «антропос» - людина). Минуло кілька сотень тисяч років, перш ніж людина прийняла свій сучасний вигляд. Наступ льодовиків погіршував клімат і умови життя стародавніх людей, які повинні були пристосовуватися до навколишньої суворої природи. Людям доводилося вести осілий спосіб життя, будувати житла, винаходити одяг, використовувати вогонь.

Досягши найбільшого розвитку 250 тис. років тому, четвертинні льодовики почали поступово скорочуватися. Льодовиковий період був єдиним протягом усього четвертинного часу. Багато вчених вважають, що за цей час льодовики принаймні тричі зовсім зникали, змінюючись епохами міжльодовиків, коли клімат був теплішим за сучасний. Однак на зміну цим теплим епохам знову приходили похолодання, і льодовики поширювалися знову. Зараз ми живемо, мабуть, наприкінці четвертої стадії четвертинного заледеніння. Після визволення Європи та Америки з-під льоду ці материки стали підніматися - так земна кора реагувала на зникнення льодовикового навантаження, що тиснуло на неї багато тисяч років.

Льодовики «йшли», і за ними північніше поширювалася рослинність, тварини і, нарешті, селилися люди. Оскільки льодовики в різних місцяхвідступали нерівномірно, як і нерівномірно розселялося і людство.

Відступаючи, льодовики залишали по собі згладжені скелі - «баранячі лоби» та валуни, вкриті штрихуванням. Це штрихування утворюється від руху льоду по поверхні скель. Нею можна визначити, в який бік рухався льодовик. Класична сфера прояву цих рис - Фінляндія. Льодовик відступив звідси зовсім недавно, менше десяти тисяч років тому. Сучасна Фінляндія - це край незліченної безлічі озер, що лежать у неглибоких западинах, між якими піднімаються невисокі «кучеряві» скелі (рис. 11). Тут все нагадує про колишню велич льодовиків, про їх рух та величезну руйнівну роботу. Заплющуєш очі- і відразу з'являється, як повільно, рік за роком, століття за століттям, повзе тут потужний льодовик, як виорює він своє ложе, відламує величезні брили граніту і несе їх на південь, у бік Руської рівнини. Не випадково, саме перебуваючи у Фінляндії, П. А. Кропоткін замислився над проблемами заледеніння, зібрав безліч розрізнених фактів і зумів закласти основи теорії льодовикового періоду Землі.

Подібні ж куточки є і на іншому кінці Землі - в Антарктиді; недалеко від селища Мирного, наприклад, розташований «оазис» Бангера - вільний ого льоду ділянку суші площею в 600 км2. Коли пролітаєш над ним, під крилом літака піднімаються невеликі безладні пагорби, а між ними зміяються химерної форми озера. Так само, як у Фінляндії і… зовсім не схоже, тому що в «оазі» Бангера немає головного – життя. Жодного деревця, жодної травинки - тільки лишайники на скелях та водорості в озерах. Напевно, такими ж, як цей «оазис», були колись усі території, які нещодавно звільнилися з-під льоду. З поверхні «оази» Бангера льодовик пішов лише кілька тисяч років тому.

Четвертинний льодовик поширювався і територію Російської рівнини. Тут рух льоду сповільнювався, він починав все більше танути, і десь на місці сучасного Дніпра та Дону з-під краю льодовика витікали сильні потоки талих вод. Тут проходив кордон його максимального поширення. Пізніше на Російській рівнині знаходили багато залишків поширення льодовиків і насамперед - великі валуни, на зразок тих, що часто зустрічалися на шляху російських билинних богатирів. У роздумі зупинялися біля такого валуна герої старовинних казок і билин, перш ніж вибрати свою далеку дорогу: праворуч, ліворуч чи прямо піти. Ці валуни здавна бродили уяву людей, які не могли зрозуміти, як такі колоси опинялися на рівнині серед густого лісу чи безкраїх лугів. Вигадували різні казкові причини, не обійшлося і без «всесвітнього потопу», під час якого море начебто принесло ці кам'яні брили. Але все пояснювалося набагато простіше - величезному потоку льоду потужністю кілька сотень метрів нічого не варто було «посунути» ці валуни на тисячу кілометрів.

Майже на півдорозі між Ленінградом і Москвою є мальовничий горбисто-озерний край - Валдайська височина. Тут серед густих хвойних лісів і розораних полів плескаються води багатьох озер: Валдайського, Селігера, Ужино та інших. Береги цих озер порізані, на них багато островів, що густо заросли лісами. Саме тут проходив кордон останнього поширення льодовиків на Російській рівнині. Це льодовики залишили по собі дивні безформні пагорби, пониження між ними заповнили своїми талими водами, і згодом рослинам довелося багато попрацювати, щоб створити собі гарні умовидля життя.

Про причини великих зледенінь

Отже, льодовики Землі були завжди. Навіть в Антарктиді знайдено кам'яне вугілля – вірна ознака того, що тут був теплий та вологий клімат із багатою рослинністю. Разом про те геологічні дані свідчать, що великі заледеніння повторювалася Землі неодноразово через кожні 180-200 млн. років. Найбільш характерні сліди заледеніння на Землі - особливі породи - тіліти, тобто скам'янілі залишки древніх льодовикових морен, що складаються з глинистої маси з включенням великих і дрібних валунів штрихованих. Окремі товщі тілітів можуть сягати десятків і навіть сотень метрів.

Причини таких великих змін клімату та виникнення великих зледенінь Землі досі залишаються загадкою. Висловлено багато гіпотез, але жодна з них не може поки що претендувати на роль наукової теорії. Багато вчених шукали причину похолодання поза Землею, висуваючи астрономічні гіпотези. Одна з гіпотез - що зледеніння виникало, коли через коливання відстані між Землею і Сонцем змінювалося кількість сонячного тепла, одержуваного Землею. Ця відстань залежить від характеру руху Землі орбітою навколо Сонця. Припускали, що зледеніння наставало тоді, коли зима посідає афелій, т. е. точку орбіти, найбільш далеко віддаленої від Сонця, за максимальної витягнутості земної орбіти.

Однак останні дослідження астрономів показали, що тільки зміни кількості сонячного випромінювання, що потрапляє на Землю, недостатньо, щоб виник льодовиковий період, хоча така зміна повинна мати свої наслідки.

Розвиток заледеніння пов'язують і з коливаннями активності самого Сонця. Геліофізики вже давно з'ясували, що темні плями, спалахи, протуберанці з'являються на Сонці періодично, і навіть навчилися передбачати їхнє виникнення. Виявилося, що сонячна активність періодично змінюється; існують періоди різної тривалості: 2-3, 5-6, 11, 22 та близько ста років. Може так статися, що кульмінації кількох періодів різної тривалості збігатимуться, і сонячна активність буде особливо великою. Так, наприклад, було у 1957 р. – якраз у період Міжнародного геофізичного року. Але може бути навпаки - збігатимуться кілька періодів зниженої сонячної активності. Це може спричинити розвиток заледеніння. Як ми побачимо далі, подібні зміни сонячної активності відбиваються на діяльності льодовиків, але навряд чи здатні викликати велике зледеніння Землі.

Іншу групу астрономічних гіпотез можна назвати космічною. Це припущення, що на похолодання Землі впливають різні ділянки Всесвіту, які проходить Земля, рухаючись у космосі разом із усією Галактикою. Одні вважають, що похолодання відбувається, коли Земля пропливає ділянки світового простору, заповнені газом. Інші коли вона проходить через хмари космічного пилу. Треті стверджують, що «космічна зима» на Землі буває, коли земна куля знаходиться в апогалактії - точці, найбільш віддаленій від тієї частини нашої Галактики, де розташовано найбільше зірок. На етапі розвитку науки немає можливості підкріпити фактами всі ці гіпотези.

Найбільш плідними є гіпотези, в яких причина зміни клімату передбачається на самій Землі. На думку багатьох дослідників, похолодання, що викликає заледеніння, може виникати в результаті змін у розташуванні суші і моря, під впливом руху материків, через зміну напряму морських течій (так, протягом Гольфстрім раніше було відхилено виступом суші, що простягався від Ньюфаундленду до островів Зеленого мису). Широко відома гіпотеза, за якою під час епох горотворення на Землі великі маси континентів, що піднімалися, потрапляла в більш високі шари атмосфери, охолоджувалися і ставали місцями зародження льодовиків. За цією гіпотезою епохи заледеніння пов'язані з епохами гороутворення, більше того, вони обумовлені ними.

Клімат може значно змінюватися і внаслідок зміни нахилу земної осі та переміщення полюсів, а також внаслідок коливань складу атмосфери: стає більше вулканічного пилу або менше вуглекислого газу в атмосфері-і на Землі значно холоднішає. Останнім часом вчені стали пов'язувати появу та розвиток зледеніння на Землі з перебудовою циркуляції атмосфери. Коли при тому самому кліматичному фоні земної кулі в окремі гористі райони потрапляє занадто багато опадів, там виникає зледеніння.

Кілька років тому американські геологи Юінг та Донн висунули нову гіпотезу. Вони припустили, що Північний Льодовитий океан, що зараз покритий льодом, часом відтавав. У цьому випадку з поверхні арктичного моря, вільного від льоду, відбувалося посилене випаровування, а потоки вологого повітря прямували до полярних областей Америки та Євразії. Тут, над холодною поверхнею землі, з вологих повітряних мас випадали рясні сніги, які не встигали розтанути за літо. Так на материках з'явилися льодовикові покриви. Розповзаючись, вони спускалися і на північ, оточуючи крижаним кільцем арктичне море. Внаслідок перетворення частини вологи на лід рівень світового океану знизився на 90 м, теплий Атлантичний океан перестав спілкуватися з Північним Льодовитим океаном, і той поступово замерз. Випаровування з його поверхні припинилося, снігу на материках почало випадати менше, і харчування льодовиків погіршилося. Тоді льодовикові покриви стали розморожуватися, зменшуватися в розмірах, а рівень світового океану підвищився. Знову Північний Льодовитий океан почав спілкуватися з Атлантичним океаном, Води його потеплішали, і крижаний покрив на його поверхні почав поступово зникати. Цикл розвитку заледеніння розпочався спочатку.

Ця гіпотеза пояснює деякі факти, зокрема кілька наступів льодовиків протягом четвертинного періоду, але головне питання: яка причина зледенінь Землі,- вона також відповідає.

Отже, поки що невідомі причини великих зледенінь Землі. З достатньою мірою достовірності можна говорити лише про останнє заледеніння. Зазвичай льодовики скорочуються нерівномірно. Бувають періоди, коли їх відступ довго затримується, а іноді вони швидко просуваються вперед. Зауважено, що подібні коливання льодовиків відбуваються періодично. Найбільш тривалий період зміни відступів і наступів триває багато століть.

Деякі вчені вважають, що зміни клімату на Землі, з якими пов'язаний і розвиток льодовиків, залежить від взаєморозташування Землі, Сонця та Місяця. Коли три ці небесні тіла знаходяться в одній площині і на одній прямій, різко зростають припливи на Землі, змінюється циркуляція води в океанах і рух повітряних мас в атмосфері. В кінцевому рахунку на земній кулі дещо зростає кількість опадів, що випадають, і знижується температура, що призводить до зростання льодовиків. Таке збільшення зволоженості земної кулі повторюється через кожні 1800-1900 років. Останні два такі періоди припадали на IV ст. до зв. е. та першу половину XV ст. н. е. Навпаки, у проміжку між цими двома максимумами умови для розвитку льодовиків мають бути менш сприятливими.

На тій самій підставі можна припустити, що в сучасну епоху льодовики повинні відступати. Подивимося, як насправді поводилися льодовики в останнє тисячоліття.

Розвиток заледеніння в останнє тисячоліття

У X ст. ісландці і нормани, плаваючи північними морями, виявили південний край неозоро великого острова, береги якого заросли густою травою і високим чагарником. Це так вразило моряків, що вони назвали острів Гренландія, що означає «Зелена країна».

Чому ж таким квітучим був на той час нині найбільший замерзлий на земній кулі острів? Очевидно, особливості тодішнього клімату призвели до відступу льодовиків, танення морського льоду у північних морях. Норманни змогли на невеликих суднах вільно проходити від Європи до Гренландії. На березі острова було засновано селища, але проіснували вони недовго. Льодовики знову стали наступати, «льодовитість» північних морів зросла, і спроби наступні століття досягти Гренландії зазвичай закінчувалися невдачею.

До кінця першого тисячоліття нашої ери сильно відступили і гірські льодовики в Альпах, на Кавказі, Скандинавії та Ісландії. Стали прохідними деякі перевали, раніше зайняті льодовиками. Звільнені від льодовиків землі почали обробляти. Проф. Г. К. Тушинський нещодавно обстежив руїни поселень алан (предків осетинів) на Західному Кавказі. Виявилося, що багато споруд, що належать до X ст., знаходяться в місцях, нині зовсім не придатних для житла через часті і руйнівні сходи лавин. Отже, тисячу років тому не лише льодовики «відсувалися» ближче до гребенів гір, а й лавини тут не сходили. Однак надалі зими стали все суворішими та сніговішими, лавини почали падати все ближче до житлових споруд. Аланам довелося будувати спеціальні протилавинні греблі, їх залишки можна бачити й досі. Зрештою, жити в колишніх селищах виявилося неможливо, і горянам довелося селитися нижче долинами.

Наближався початок XV ст. Умови життя ставали все суворішими, і наші предки, які не розуміли причин такого похолодання, дуже турбувалися за своє майбутнє. Все частіше у літописах з'являються записи про холодні та важкі роки. У Тверському літописі можна прочитати: «У літо 6916 (1408 р.) ... бі ж тоді зима тяжка і холодо зело, снігова надмірно», або «У літо 6920 (1412 р.) зима була б снігна вельми, і тому на весну бисть вода велика та сильна». У Новгородському літописі сказано: «У літо 7031 (1523 р.)… тієї ж весни, на Троїцин день, впала хмара снігу велика, та лежав сніг землі 4 дні, та багато мерзло живота, коней і корів, і птахи мерли у лісі ». У Гренландії через похолодання до середини XIV ст. перестали займатися скотарством та землеробством; зв'язок між Скандинавією та Гренландією порушився через велику кількість морського льоду в північних морях. В окремі роки замерзало Балтійське та навіть Адріатичне море. Починаючи з XV і до XVII в. гірські льодовики наступали в Альпах та на Кавказі.

Останнє велике наступ льодовиків належить до середини минулого століття. Багато гірських країнах вони просунулися досить далеко. Мандруючи Кавказом, Г. Абіх в 1849 р. виявив сліди швидкого наступу одного з льодовиків Ельбруса. Цей льодовик вторгся в сосновий ліс. Багато дерев було поламано і лежало на поверхні льоду або стирчало крізь тіло льодовика, а крони їх були зовсім зеленими. Збереглися документи, що оповідають про часті крижані обвали з Казбека в другій половині XIX ст. Іноді через ці обвали не можна було проїхати Військово-Грузинською дорогою. Сліди швидких наступів льодовиків у цей час відомі майже у всіх обжитих гірських країнах: в Альпах, на заході Північної Америки, на Алтаї, в Середній Азії, а також у Радянській Арктиці та Гренландії.

З настанням XX століття на земній кулі майже повсюдно починається потепління клімату. Воно пов'язане із поступовим збільшенням сонячної активності. Останній максимум сонячної активності був у 1957-1958 роках. У ці роки спостерігалося велика кількістьсонячних плям і надзвичайно сильні спалахи на Сонці. У середині нашого століття збіглися максимуми трьох циклів сонячної активності-одинадцятирічного, вікового та надстолітнього. Не слід думати, що посилення активності Сонця призводить до підвищення тепла Землі. Ні, так звана сонячна стала, тобто величина, що показує, скільки тепла приходить на кожну ділянку верхньої межі атмосфери, залишається незмінною. Але посилюється потік заряджених частинок від Сонця до Землі та загальний вплив Сонця на нашу планету, і інтенсивність циркуляції атмосфери по всій Землі збільшується. До полярних областей спрямовуються потоки теплого та вологого повітря з тропічних широт. А це призводить до досить різкого потепління. У полярних областях різко тепліє, та був теплішає і по всій Землі.

У 20-30-х роках нашого століття середня річна температура повітря в Арктиці зросла на 2-4 °. Кордон морських льодіввідсунулася на північ. Північний морський шлях став прохіднішим для морських суден, термін полярної навігації подовжився. Льодовики Землі Франца-Йосифа, Нової Землі та інших арктичних островів за останні 30 років швидко відступають. Саме в ці роки зруйнувався один із останніх шельфових льодовиків Арктики, що знаходився на Землі Елсміра. Нині льодовики відступають і у переважній більшості гірських країн.

Ще кілька років тому майже нічого не можна було сказати про характер зміни температур в Антарктиці: тут було замало метеорологічних станційі майже не було експедиційних досліджень. Але після підбиття підсумків Міжнародного геофізичного року стало ясно, що в Антарктиці, як і в Арктиці, у першій половині XX ст. температура повітря зростала. Цьому є кілька цікавих доказів.

Найстаріша антарктична станція – Літл-Америка на шельфовому льодовику Росса. Тут із 1911 по 1957 р. середня річна температура підвищилася більш як 3°. На Землі Королеви Мері (в районі сучасних радянських досліджень) за період з 1912 (коли тут проводила дослідження Австралійська експедиція під керівництвом Д. Моусона) по 1959 середня річна температура зросла на 3,6 е.

Ми вже говорили, що на глибині 15-20 м у товщі снігу та фірну температура має відповідати середньої річної. Однак насправді на деяких внутрішньоматерикових станціях температура на цих глибинах у свердловинах виявилася на 1,3-1,8° нижче, ніж середні річні температури за кілька років. Цікаво, що з поглибленням у ці свердловини температура продовжувала знижуватися (аж до глибини 170 м), тоді як зазвичай зі збільшенням глибини температура гірських порід стає вищою. Таке незвичайне зниження температури в товщі льодовикового покриву - відображення холоднішого клімату тих років, коли відбувалося відкладення снігу, що опинився тепер на глибині кількох десятків метрів. Нарешті, дуже показово, що крайня межа розповсюдження айсбергів у Південному океані зараз розташовується на 10-15 ° широти на південь порівняно з 1888-1897 pp.

Здавалося б, таке суттєве збільшення температури протягом кількох десятиліть має призвести до відступу антарктичних льодовиків. Але тут і починаються «складності Антарктиди». Частково вони пов'язані з тим, що ми ще надто мало про неї знаємо, а частково пояснюються і великою своєрідністю крижаного колосу, зовсім не схожого на звичні нам гірські та арктичні льодовики. Спробуємо все ж таки розібратися в тому, що відбувається зараз в Антарктиді, а для цього познайомимося з нею ближче.

Вчені відзначають, що льодовиковий період - це частина льодової ери, коли земні покриви приховує лід довгі мільйони років. Але багато хто називає льодовиковим періодом відрізок історії Землі, який завершився близько дванадцяти тисяч років тому.

Варто відмітити що історія льодовикового періодумала велика кількістьнеповторних особливостей, що не дійшли до нашого часу. Наприклад, унікальні тварини, які змогли пристосуватися до існування у цьому непростому кліматі – мамонти, носороги, шаблезубі тигри, печерні ведмеді та інші. Вони були вкриті густим хутром і досить великими розмірами. Травоїдні тварини пристосовувалися добувати їжу з-під заледенілої поверхні. Візьмемо носорогів, вони розгрібали рогом лід і харчувалися рослинами. Як не дивно, рослинність була різноманітною. Звичайно, багато видів рослин зникли, але травоїдні тварини вільно отримували доступ до їжі.

Незважаючи на те, що давні люди були невеликих розмірів і не мали покриву вовни, вони теж змогли вижити за часів льодовикового періоду. Життя їх було неймовірно небезпечним і важким. Вони будували собі маленькі житла та утеплювали їх шкурами вбитих тварин, а м'ясо вживали у їжу. Люди вигадували різні пастки, щоб заманити туди великих тварин.

Мал. 1 - Льодовиковий період

Вперше про історію льодовикового періоду заговорили у вісімнадцятому столітті. Тоді почала закладатися геологія, як наукова галузь, і вчені почали з'ясовувати, яке походження мають валуни в Швейцарії. Більшість дослідників зійшлися в єдиній точці зору, що вони мають льодовиковий початок. У дев'ятнадцятому столітті було висунуто припущення, що клімат планети був схильний до різких похолодань. А трохи пізніше було оголошено і сам термін "Льодовиковий період". Ввів його Луї Агассіс, чиї ідеї спочатку не визнавали широким загалом, але потім було доведено, що багато його робіт дійсно мають під собою підстави.

Крім того, що геологи змогли встановити той факт, що льодовиковий період був, вони ще й спробували з'ясувати чому він виник на планеті. Найпоширеніша думка говорить про те, що рух літосферних плит може блокувати теплі течії в океані. Це поступово спричиняє утворення масиву льоду. Якщо масштабні льодовикові покриви вже утворилися на Землі, вони викликатимуть різке похолодання, відбиваючи сонячне світло, отже, і тепло. Ще однією причиною утворення льодовиків могла стати зміна рівня парникових ефектів. Наявність великих арктичних масивів та швидке поширення рослин усуває парниковий ефект за рахунок заміни вуглекислого газу на кисень. Якою б не була причина утворення льодовиків - це дуже тривалий процес, який може посилювати вплив сонячної активності на Землю. Зміни орбіти нашої планети навколо Сонця роблять її вкрай сприйнятливою. Також вплив надає віддаленість планети від "головної" зірки. Вчені припускають, що навіть за часів наймасштабніших льодовикових періодів, Земля була вкрита льодом лише на одну третину від усієї площі. Є припущення, що мали місце і льодовикові періоди, коли вся поверхня нашої планети покривалася льодом. Але цей факт поки що залишається спірним у світі геологічних досліджень.

На сьогоднішній день найзначніший льодовиковий масив - Антарктичний. Потужність льоду подекуди сягає більш ніж чотирьох кілометрів. Льодовики рухаються в середньому зі швидкістю п'ятсот метрів на рік. Ще один вражаючий крижаний покрив знаходиться у Гренландії. Приблизно сімдесят відсотків цього острова займають льодовики, а це одна десята крига всієї нашої планети. На даний момент вчені вважають, що льодовиковий період не зможе початися ще як мінімум тисячу років. Вся справа в тому, що в сучасному світійде колосальний викид вуглекислого газу атмосферу. А як ми з'ясували раніше, утворення льодовиків можливе лише за низького рівня його утримання. Однак це ставить перед людством іншу проблему – глобальне потепління, яка може бути не менш масштабною, ніж початок льодовикової доби.