¿Por qué hubo una edad de hielo en la tierra? ¿Con qué frecuencia ocurre una edad de hielo en la Tierra? edad de hielo en la tierra

Los cambios climáticos se expresaron más claramente en el avance periódico de las glaciaciones, lo que tuvo un impacto significativo en la transformación de la superficie terrestre debajo del cuerpo del glaciar, cuerpos de agua y objetos biológicos que se encuentran en la zona de influencia del glaciar.

Según los últimos datos científicos, la duración de las eras glaciales en la Tierra es al menos un tercio del tiempo total de su evolución durante los últimos 2.500 millones de años. Y si tenemos en cuenta las largas fases iniciales de la génesis de la glaciación y su degradación gradual, entonces las épocas de glaciación llevarán casi tanto tiempo como las condiciones cálidas y sin hielo. La última de las glaciaciones comenzó hace casi un millón de años, en el Cuaternario, y estuvo marcada por una extensa expansión de los glaciares: la Gran Glaciación de la Tierra. La parte norte del continente norteamericano, una parte significativa de Europa y posiblemente también Siberia, estaban bajo gruesas capas de hielo. En el Hemisferio Sur, bajo el hielo, como ahora, estaba todo el continente antártico.

Las principales causas de la glaciación son:

espacio;

astronómico;

geográfico.

Grupos de causas cósmicas:

cambio en la cantidad de calor en la Tierra debido al paso sistema solar 1 vez/186 millones de años por las zonas frías de la Galaxia;

cambio en la cantidad de calor recibido por la Tierra debido a una disminución en la actividad solar.

Grupos astronómicos de causas:

cambio en la posición de los polos;

la inclinación del eje de la tierra al plano de la eclíptica;

cambio en la excentricidad de la órbita terrestre.

Grupos geológicos y geográficos de causas:

el cambio climático y la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera (aumento del dióxido de carbono - calentamiento; disminución - enfriamiento);

cambio en la dirección de las corrientes oceánicas y de aire;

proceso intensivo de formación de montañas.

Las condiciones para la manifestación de la glaciación en la Tierra incluyen:

nevadas en forma de precipitación a bajas temperaturas con su acumulación como material para la construcción de un glaciar;

temperaturas negativas en zonas donde no hay glaciaciones;

períodos de volcanismo intenso debido a la gran cantidad de cenizas emitidas por los volcanes, lo que conduce a una fuerte disminución en el flujo de calor (rayos solares) a la superficie de la tierra y hace que la temperatura global disminuya en 1.5-2ºС.

La glaciación más antigua es la Proterozoica (hace 2300-2000 millones de años) en Sudáfrica, América del norte, El oeste de Australia. En Canadá se depositaron 12 km de rocas sedimentarias, en las que se distinguen tres gruesos estratos de origen glaciar.

Glaciaciones antiguas establecidas (Fig. 23):

en la frontera del Cámbrico-Proterozoico (hace unos 600 millones de años);

Ordovícico tardío (hace unos 400 millones de años);

Pérmico y períodos carboníferos(hace unos 300 millones de años).

La duración de las glaciaciones es de decenas a cientos de miles de años.

Arroz. 23. Escala geocronológica de épocas geológicas y glaciaciones antiguas

Durante el período de distribución máxima de la glaciación cuaternaria, los glaciares cubrieron más de 40 millones de km 2, aproximadamente una cuarta parte de la superficie total de los continentes. La más grande del hemisferio norte fue la capa de hielo de América del Norte, alcanzando un espesor de 3,5 km. Bajo la capa de hielo de hasta 2,5 km de espesor se encontraba todo el norte de Europa. Habiendo alcanzado su mayor desarrollo hace 250 mil años, los glaciares cuaternarios del hemisferio norte comenzaron a encogerse gradualmente.

Antes del período Neógeno en toda la Tierra, incluso clima cálido- en el área de las islas de Svalbard y Franz Josef Land (según los hallazgos paleobotánicos de plantas subtropicales) en ese momento había subtrópicos.

Razones para el enfriamiento del clima:

la formación de cadenas montañosas (Cordillera, Andes), que aislaron la región ártica de corrientes y vientos cálidos (elevación de montañas en 1 km - enfriamiento en 6ºС);

creación de un microclima frío en la región ártica;

cese del suministro de calor a la región ártica desde regiones ecuatoriales cálidas.

Al final del período Neógeno, se unieron América del Norte y del Sur, lo que creó obstáculos para el libre flujo de las aguas oceánicas, como resultado de lo cual:

las aguas ecuatoriales desviaron la corriente hacia el norte;

las cálidas aguas de la Corriente del Golfo, enfriándose bruscamente en las aguas del norte, crearon un efecto de vapor;

la precipitación de una gran cantidad de precipitación en forma de lluvia y nieve ha aumentado considerablemente;

una disminución de la temperatura de 5-6ºС condujo a la glaciación de vastos territorios (América del Norte, Europa);

comenzó un nuevo período de glaciación, que duró unos 300 mil años (la frecuencia de los períodos glaciares-interglaciares desde el final del Neógeno hasta el Antropógeno (4 glaciaciones) es de 100 mil años).

La glaciación no fue continua durante todo el período Cuaternario. Hay evidencia geológica, paleobotánica y de otro tipo de que durante este tiempo los glaciares desaparecieron por completo al menos en tres ocasiones, dando paso a épocas interglaciares cuando el clima era más cálido que el actual. Sin embargo, estas épocas cálidas fueron reemplazadas por períodos de enfriamiento y los glaciares se extendieron nuevamente. En la actualidad, la Tierra se encuentra al final de la cuarta era de la glaciación cuaternaria y, según los pronósticos geológicos, nuestros descendientes en unos pocos cientos de miles de años se encontrarán nuevamente en las condiciones de una edad de hielo y no en calentamiento.

La glaciación cuaternaria de la Antártida se desarrolló a lo largo de un camino diferente. Surgió muchos millones de años antes de que aparecieran los glaciares en América del Norte y Europa. Además de las condiciones climáticas, esto fue facilitado por el alto continente que existió aquí durante mucho tiempo. A diferencia de las antiguas capas de hielo del Hemisferio Norte, que desaparecieron y reaparecieron, la capa de hielo de la Antártida ha cambiado poco en su tamaño. La glaciación máxima de la Antártida fue solo una vez y media mayor que la actual en términos de volumen y no mucho más en área.

El clímax de la última era de Hielo en la Tierra fue hace 21-17 mil años (Fig. 24), cuando el volumen de hielo aumentó a aproximadamente 100 millones de km 3. En la Antártida, la glaciación en ese momento capturó toda la plataforma continental. El volumen de hielo en la capa de hielo, al parecer, alcanzó los 40 millones de km 3, es decir, era alrededor de un 40% más que su volumen actual. El límite de la banquisa se desplazó hacia el norte aproximadamente 10°. En el hemisferio norte, hace 20 000 años, se formó una antigua capa de hielo panártica gigante que unió los escudos euroasiático, groenlandés, laurentiano y varios escudos más pequeños, así como extensas plataformas de hielo flotante. El volumen total del escudo superó los 50 millones de km3 y el nivel del Océano Mundial descendió al menos 125 m.

La degradación de la cubierta Panártica comenzó hace 17 mil años con la destrucción de las plataformas de hielo que formaban parte de ella. Después de eso, las partes "marinas" de las capas de hielo de Eurasia y América del Norte, que perdieron su estabilidad, comenzaron a desintegrarse catastróficamente. La desintegración de la glaciación ocurrió en unos pocos miles de años (Fig. 25).

Enormes masas de agua fluyeron desde el borde de las capas de hielo en ese momento, surgieron lagos con represas gigantes y sus avances fueron muchas veces más grandes que los modernos. En la naturaleza dominaban los procesos espontáneos, inconmensurablemente más activos que ahora. Esto resultó en una actualización significativa entorno natural, un cambio parcial en el mundo animal y vegetal, el comienzo del dominio humano en la Tierra.

El último retroceso de los glaciares, que comenzó hace más de 14 mil años, permanece en la memoria de las personas. Aparentemente, es el proceso de derretir los glaciares y elevar el nivel del agua en el océano con extensas inundaciones de territorios lo que se describe en la Biblia como una inundación global.

Hace 12 mil años comenzó el Holoceno, la época geológica moderna. La temperatura del aire en las latitudes templadas aumentó 6° en comparación con el frío Pleistoceno tardío. La glaciación adquirió dimensiones modernas.

En la época histórica - durante unos 3 mil años - el avance de los glaciares se producía en siglos separados con baja temperatura del aire y aumento de la humedad y se denominaban pequeñas glaciaciones. Las mismas condiciones se desarrollaron en los últimos siglos de la última era ya mediados del último milenio. Hace unos 2.500 años, comenzó un enfriamiento significativo del clima. Las islas del Ártico están cubiertas de glaciares, en los países del Mediterráneo y el Mar Negro al borde nueva era el clima era más frío y húmedo que ahora. En los Alpes en el 1er milenio antes de Cristo. mi. los glaciares se movieron a niveles más bajos, llenaron de hielo los pasos de montaña y destruyeron algunas aldeas en las alturas. Esta época está marcada por un gran avance de los glaciares del Cáucaso.

El clima a finales del primer y segundo milenio dC era bastante diferente. Las condiciones más cálidas y la falta de hielo en los mares del norte permitieron a los navegantes del norte de Europa penetrar hacia el norte. A partir del 870 comenzó la colonización de Islandia, donde en ese momento había menos glaciares que ahora.

En el siglo X, los normandos, liderados por Eirik el Rojo, descubrieron el extremo sur de una isla enorme, cuyas orillas estaban cubiertas de hierba densa y arbustos altos. Allí fundaron la primera colonia europea, y esta tierra se llamó Groenlandia. , o "tierra verde" (que de ninguna manera se refiere ahora a las duras tierras de la moderna Groenlandia).

A fines del primer milenio, los glaciares de montaña en los Alpes, el Cáucaso, Escandinavia e Islandia también retrocedieron con fuerza.

El clima comenzó a cambiar seriamente de nuevo en el siglo XIV. Los glaciares comenzaron a avanzar en Groenlandia, el deshielo estival de los suelos se hizo cada vez más breve y, a finales de siglo, el permafrost se estableció firmemente aquí. La capa de hielo de los mares del norte aumentó y los intentos realizados en los siglos posteriores para llegar a Groenlandia por la ruta habitual fracasaron.

Desde finales del siglo XV se inició el avance de los glaciares en muchos países montañosos y regiones polares. Después del siglo XVI relativamente cálido, vinieron siglos duros, que se llamaron la Pequeña Edad de Hielo. En el sur de Europa, los inviernos severos y largos a menudo se repitieron, en 1621 y 1669 el Bósforo se congeló, y en 1709 el Mar Adriático se congeló a lo largo de las costas.

EN
Hacia la segunda mitad del siglo XIX, el pequeño período glacial y comenzó una era relativamente cálida, que continúa hasta el día de hoy.

Arroz. 24. Los límites de la última glaciación

Arroz. 25. Esquema de formación y derretimiento del glaciar (a lo largo del perfil del Norte océano Ártico– Península de Kola – plataforma rusa)

Los científicos señalan que la edad de hielo es parte de la edad de hielo, cuando la tierra cubre hielo en largos millones años. Pero mucha gente llama a la edad de hielo un segmento de la historia de la Tierra, que terminó hace unos doce mil años.

Cabe resaltar que historia de la edad de hielo tenía una gran cantidad de características únicas que no han llegado a nuestro tiempo. Por ejemplo, animales únicos que pudieron adaptarse a la existencia en este clima difícil: mamuts, rinocerontes, tigres dientes de sable, osos de las cavernas y otros. Estaban cubiertos de un pelaje espeso y de un tamaño bastante grande. Los herbívoros se adaptaron para obtener comida de debajo de la superficie helada. Tomemos a los rinocerontes, rastrillaban hielo con sus cuernos y comían plantas. Sorprendentemente, la vegetación era variada. Por supuesto, muchas especies de plantas desaparecieron, pero los herbívoros tenían libre acceso a los alimentos.

A pesar de que los pueblos antiguos no eran de gran tamaño y no tenían una cubierta de lana, también lograron sobrevivir durante la Edad de Hielo. Su vida era increíblemente peligrosa y difícil. Construyeron pequeñas viviendas para ellos y las aislaron con pieles de animales muertos, y comieron la carne. A la gente se le ocurrieron varias trampas para atraer animales grandes allí.

Arroz. 1 - Edad de Hielo

Por primera vez, la historia de la Edad de Hielo se discutió en el siglo XVIII. Luego, la geología comenzó a formarse como una rama científica y los científicos comenzaron a descubrir qué origen tienen los cantos rodados en Suiza. La mayoría de los investigadores coincidieron en un único punto de vista en que tienen un comienzo glacial. En el siglo XIX, se sugirió que el clima del planeta estaba sujeto a un enfriamiento severo. Un poco más tarde, se anunció el término en sí. "período glacial". Fue presentado por Louis Agassiz, cuyas ideas al principio no fueron reconocidas por el público en general, pero luego se comprobó que muchas de sus obras realmente tienen una base.

Además del hecho de que los geólogos pudieron establecer el hecho de que tuvo lugar la edad de hielo, también intentaron averiguar por qué surgió en el planeta. La opinión más común es que el movimiento placas litosfericas puede bloquear corrientes cálidas en el océano. Esto provoca gradualmente la formación de una masa de hielo. Si ya se han formado capas de hielo a gran escala en la superficie de la Tierra, provocarán un fuerte enfriamiento, reflejando luz de sol y por lo tanto cálido. Otra razón para la formación de glaciares podría ser un cambio en el nivel de los efectos invernadero. La presencia de grandes macizos árticos y la rápida expansión de las plantas elimina el efecto invernadero al reemplazar el dióxido de carbono por oxígeno. Cualquiera que sea la razón de la formación de los glaciares, este es un proceso muy largo que también puede potenciar la influencia de la actividad solar en la Tierra. Los cambios en la órbita de nuestro planeta alrededor del Sol lo hacen extremadamente susceptible. La lejanía del planeta de la estrella "principal" también tiene un efecto. Los científicos sugieren que incluso durante las edades de hielo más grandes, la Tierra estaba cubierta de hielo solo en un tercio de toda el área. Hay sugerencias de que también tuvieron lugar glaciaciones, cuando toda la superficie de nuestro planeta estaba cubierta de hielo. Pero este hecho sigue siendo controvertido en el mundo de la investigación geológica.

Hasta la fecha, el macizo glaciar más importante es la Antártida. El espesor del hielo en algunos lugares alcanza más de cuatro kilómetros. Los glaciares se mueven a una velocidad promedio de quinientos metros por año. Otra impresionante capa de hielo se encuentra en Groenlandia. Aproximadamente el setenta por ciento de esta isla está ocupada por glaciares, y esto es una décima parte del hielo de todo nuestro planeta. En este momento tiempo, los científicos creen que la edad de hielo no podrá comenzar por al menos otros mil años. El punto es que en mundo moderno hay una enorme liberación de dióxido de carbono a la atmósfera. Y como descubrimos anteriormente, la formación de glaciares solo es posible en un nivel bajo de su contenido. Sin embargo, esto plantea otro problema para la humanidad: el calentamiento global, que no puede ser menos masivo que el comienzo de la edad de hielo.

Durante el Paleógeno, el hemisferio norte tenía un clima cálido y húmedo, pero en el Neógeno (hace 25-3 millones de años) se volvió mucho más frío y seco. Cambios ambiente asociados con el enfriamiento y la aparición de glaciaciones son una característica del período Cuaternario. Es por eso que a veces se le llama la Edad de Hielo.

Las glaciaciones han ocurrido muchas veces en la historia de la Tierra. Se encontraron rastros de glaciaciones continentales en las capas del Carbonífero y Pérmico (300-250 millones de años), Vendian (680-650 millones de años), Riphean (850-800 millones de años). Los depósitos glaciares más antiguos encontrados en la Tierra tienen más de 2 mil millones de años.

No se ha encontrado ningún factor planetario o cósmico que cause la glaciación. Las glaciaciones son el resultado de una combinación de varios eventos, algunos de los cuales juegan el papel principal, mientras que otros juegan el papel de un mecanismo "disparador". Se ha señalado que todas las grandes glaciaciones de nuestro planeta coincidieron con las épocas de mayor formación de montañas, cuando el relieve superficie de la Tierra fue el más contrastado. La superficie de los mares ha disminuido. Bajo estas condiciones, las fluctuaciones climáticas se han vuelto más dramáticas. Montañas de hasta 2000 m de altura, que surgieron en la Antártida, es decir. directamente a Polo Sur Los terrenos se convirtieron en el primer foco de formación de glaciares laminares. La glaciación de la Antártida comenzó hace más de 30 millones de años. La aparición de un glaciar allí aumentó considerablemente la reflectividad, lo que a su vez condujo a una disminución de la temperatura. Gradualmente, el glaciar de la Antártida creció tanto en área como en espesor, y su influencia en el régimen térmico de la Tierra fue aumentando. La temperatura del hielo disminuyó lentamente. El continente antártico se ha convertido en el mayor acumulador de frío del planeta. La formación de enormes mesetas en el Tíbet y en la parte occidental del continente norteamericano ha contribuido en gran medida al cambio climático en el hemisferio norte.

Se hizo más y más frío, y hace unos 3 millones de años, el clima de la Tierra en su conjunto se volvió tan frío que periódicamente comenzaron a establecerse glaciaciones, durante las cuales las capas de hielo capturaron la mayor parte del hemisferio norte. Los procesos de formación de montañas son una condición necesaria pero aún insuficiente para la ocurrencia de la glaciación. Las alturas promedio de las montañas ahora no son más bajas, y quizás incluso más altas que las que fueron durante la glaciación. Sin embargo, ahora el área de los glaciares es relativamente pequeña. Se necesita alguna razón adicional que cause directamente el enfriamiento.

Cabe destacar que no se requiere ninguna disminución significativa de la temperatura para que se produzca una gran glaciación del planeta. Los cálculos muestran que la disminución anual promedio total de la temperatura en la Tierra de 2 a 4 °C provocará el desarrollo espontáneo de glaciares, lo que a su vez reducirá la temperatura en la Tierra. Como resultado, la capa de hielo cubrirá una parte significativa del área de la Tierra.

El dióxido de carbono juega un papel muy importante en la regulación de la temperatura de las capas de aire cercanas a la superficie. El dióxido de carbono pasa libremente los rayos del sol a la superficie de la tierra, pero absorbe la mayor parte de la radiación térmica del planeta. Es una pantalla colosal que impide el enfriamiento de nuestro planeta. Ahora el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera no supera el 0,03%. Si esta cifra se reduce a la mitad, las temperaturas medias anuales en las latitudes medias disminuirán entre 4 y 5 °C, lo que puede provocar el inicio de una edad de hielo. Según algunos datos, la concentración de CO2 en la atmósfera durante las glaciaciones fue aproximadamente un tercio menor que en los interglaciares y agua de mar contenía 60 veces más dióxido de carbono que la atmósfera.

La disminución del contenido de CO2 en la atmósfera puede explicarse por los siguientes mecanismos. Si la tasa de propagación (separación) y, en consecuencia, la subducción disminuyó significativamente en algunos períodos, esto debería haber llevado a la liberación de una cantidad menor de dióxido de carbono a la atmósfera. De hecho, las tasas de propagación promedio globales muestran pocos cambios en los últimos 40 millones de años. Si la tasa de reemplazo de CO2 prácticamente no cambió, entonces la tasa de eliminación de la atmósfera debido a la meteorización química de las rocas aumentó significativamente con la aparición de mesetas gigantes. En el Tíbet y América, el dióxido de carbono se combina con el agua de lluvia y las aguas subterráneas para formar dióxido de carbono, que reacciona con los minerales de silicato de las rocas. Los iones de bicarbonato resultantes se transportan a los océanos, donde son consumidos por organismos como el plancton y los corales, y luego se depositan en el fondo del océano. Por supuesto, estos sedimentos caerán en la zona de subducción, se derretirán y el CO2 volverá a ingresar a la atmósfera como resultado de la actividad volcánica, pero este proceso lleva mucho tiempo, de decenas a cientos de millones de años.

Puede parecer que como consecuencia de la actividad volcánica, el contenido de CO2 en la atmósfera aumentará y por tanto será más cálida, pero esto no es del todo cierto.

El estudio de la actividad volcánica moderna y antigua permitió al vulcanólogo I. V. Melekestsev relacionar el enfriamiento y la glaciación que lo provocó con un aumento en la intensidad del vulcanismo. Es bien sabido que el vulcanismo afecta significativamente la atmósfera terrestre, cambiando su composición gaseosa, temperatura y también contaminándola con material finamente dividido de ceniza volcánica. Enormes masas de ceniza, medidas en miles de millones de toneladas, son expulsadas por los volcanes a la atmósfera superior y luego transportadas por corrientes en chorro alrededor del mundo. Pocos días después de la erupción del volcán Bezymyanny en 1956, se encontraron sus cenizas en capas superiores troposfera sobre Londres, el material de ceniza expulsado durante la erupción en 1963 del volcán Agupg en la isla de Bali (Indonesia) se encontró a una altitud de unos 20 km sobre América del Norte y Australia. La contaminación de la atmósfera con cenizas volcánicas provoca una importante disminución de su transparencia y, en consecuencia, un debilitamiento radiación solar 10-20% contra la norma. Además, las partículas de ceniza sirven como núcleos de condensación, contribuyendo a gran desarrollo abundancia de nubes. Un aumento de la nubosidad, a su vez, reduce significativamente la cantidad de radiación solar. Según los cálculos de Brooks, un aumento de la nubosidad del 50 (típico para el presente) al 60% conduciría a una disminución temperatura media anual en el mundo a 2°C.

En la historia de la Tierra, hubo largos períodos en los que todo el planeta estuvo cálido, desde el ecuador hasta los polos. Pero también hubo épocas tan frías que las glaciaciones llegaron a aquellas regiones que actualmente pertenecen a zonas templadas. Lo más probable es que el cambio de estos períodos haya sido cíclico. Durante las épocas más cálidas, podía haber relativamente poco hielo, y solo se encontraba en las regiones polares o en las cimas de las montañas. Característica importante glaciaciones es que cambian la naturaleza de la superficie terrestre: cada glaciación afecta apariencia Tierra. Por sí mismos, estos cambios pueden ser pequeños e insignificantes, pero son permanentes.

Historia de las edades de hielo

No sabemos exactamente cuántas glaciaciones ha habido a lo largo de la historia de la Tierra. Conocemos al menos cinco, posiblemente siete, edades de hielo, comenzando con el Precámbrico, en particular: hace 700 millones de años, hace 450 millones de años (Ordovícico), hace 300 millones de años - Glaciación Permo-Carbonífera, una de las edades de hielo más grandes , afectando a los continentes del sur. Los continentes del sur se refieren al llamado Gondwana, un antiguo supercontinente que incluía la Antártida, Australia, Sudamerica, India y África.

La glaciación más reciente se refiere al período en el que vivimos. Período cuaternario La era Cenozoica comenzó hace unos 2,5 millones de años, cuando los glaciares del Hemisferio Norte llegaron al mar. Pero los primeros indicios de esta glaciación datan de hace 50 millones de años en la Antártida.

La estructura de cada edad de hielo es periódica: hay épocas cálidas relativamente cortas y hay períodos más largos de formación de hielo. Naturalmente, los períodos fríos no son solo el resultado de la glaciación. La glaciación es la consecuencia más obvia de los períodos fríos. Sin embargo, hay intervalos bastante largos que son muy fríos, a pesar de la ausencia de glaciaciones. Hoy en día, ejemplos de tales regiones son Alaska o Siberia, donde hace mucho frío en invierno, pero no hay glaciación, porque no llueve lo suficiente para proporcionar suficiente agua para la formación de glaciares.

Descubrimiento de las edades de hielo

El hecho de que hay edades de hielo en la Tierra lo conocemos desde mediados del siglo XIX. Entre los muchos nombres asociados al descubrimiento de este fenómeno, el primero suele ser el de Louis Agassiz, un geólogo suizo que vivió a mediados del siglo XIX. Estudió los glaciares de los Alpes y se dio cuenta de que alguna vez fueron mucho más extensos de lo que son hoy. No fue solo él quien se dio cuenta. En particular, Jean de Charpentier, otro suizo, también señaló este hecho.

No es de extrañar que estos descubrimientos se hayan realizado principalmente en Suiza, ya que todavía hay glaciares en los Alpes, aunque se están derritiendo con bastante rapidez. Es fácil ver que una vez que los glaciares eran mucho más grandes, solo mire el paisaje suizo, los valles glaciares, etc. Sin embargo, fue Agassiz quien primero planteó esta teoría en 1840, publicándola en el libro "Étude sur les glaciares", y más tarde, en 1844, desarrolló esta idea en el libro "Système glaciare". A pesar del escepticismo inicial, con el tiempo, la gente comenzó a darse cuenta de que esto era cierto.

Con el advenimiento de la cartografía geológica, especialmente en Norte de Europa, quedó claro que antes los glaciares tenían una escala enorme. Luego hubo extensas discusiones sobre cómo esta información se relaciona con el Diluvio, porque había un conflicto entre la evidencia geológica y enseñanzas bíblicas. Inicialmente, los depósitos glaciares fueron llamados deluviales porque se consideraban evidencia Inundación. Solo más tarde se supo que tal explicación no es adecuada: estos depósitos eran evidencia de un clima frío y una extensa glaciación. A principios del siglo XX quedó claro que había muchas glaciaciones, y no una sola, y a partir de ese momento esta área de la ciencia comenzó a desarrollarse.

Investigación de la Edad de Hielo

Evidencia geológica conocida de edades de hielo. La principal evidencia de glaciaciones proviene de los depósitos característicos formados por los glaciares. Se conservan en la sección geológica en forma de gruesas capas ordenadas de depósitos especiales (sedimentos) - diamicton. Estas son simplemente acumulaciones glaciales, pero incluyen no solo depósitos de un glaciar, sino también depósitos de agua derretida formada por sus flujos, lagos glaciales o glaciares que se mueven hacia el mar.

Hay varias formas de lagos glaciares. Su principal diferencia es que son un cuerpo de agua encerrado por hielo. Por ejemplo, si tenemos un glaciar que se eleva en el valle de un río, entonces bloquea el valle como un corcho en una botella. Naturalmente, cuando el hielo bloquea un valle, el río seguirá fluyendo y el nivel del agua subirá hasta desbordarse. Así, se forma un lago glacial por contacto directo con el hielo. Hay ciertos depósitos contenidos en tales lagos que podemos identificar.

Debido a la forma en que se derriten los glaciares, que depende de los cambios estacionales de temperatura, se produce un deshielo anual. Esto conduce a un aumento anual de sedimentos menores que caen desde debajo del hielo hacia el lago. Si luego miramos hacia el interior del lago, vemos allí estratificación (sedimentos estratificados rítmicos), que también se conoce con el nombre sueco de "varves" (varve), que significa "acumulación anual". Entonces, podemos ver la formación de capas anuales en los lagos glaciares. Incluso podemos contar estas varvas y averiguar cuánto tiempo ha existido este lago. En general, con la ayuda de este material, podemos obtener mucha información.

En la Antártida, podemos ver enormes plataformas de hielo que se desprenden de la tierra hacia el mar. Y, por supuesto, el hielo es flotante, por lo que flota en el agua. Mientras nada, lleva consigo guijarros y sedimentos menores. Debido a la acción térmica del agua, el hielo se derrite y desprende este material. Esto conduce a la formación del proceso del llamado rafting de rocas que van al océano. Cuando vemos depósitos de fósiles de este período, podemos averiguar dónde estaba el glaciar, cuánto se extendía, etc.

Causas de la glaciación

Los investigadores creen que las glaciaciones ocurren porque el clima de la Tierra depende del calentamiento desigual de su superficie por parte del Sol. Así, por ejemplo, las regiones ecuatoriales, donde el Sol está casi verticalmente sobre su cabeza, son las zonas más cálidas, y las regiones polares, donde forma un gran ángulo con la superficie, son las más frías. Esto significa que la diferencia en el calentamiento de las diferentes partes de la superficie de la Tierra controla la máquina oceánica-atmosférica, que está constantemente tratando de transferir calor desde las regiones ecuatoriales a los polos.

Si la Tierra fuera una esfera ordinaria, esta transferencia sería muy eficiente y el contraste entre el ecuador y los polos sería muy pequeño. Así fue en el pasado. Pero como ahora hay continentes, se interponen en el camino de esta circulación, y la estructura de sus flujos se vuelve muy compleja. Las corrientes simples son restringidas y alteradas, en gran parte por las montañas, lo que lleva a los patrones de circulación que vemos hoy que impulsan los vientos alisios y las corrientes oceánicas. Por ejemplo, una de las teorías sobre por qué comenzó la edad de hielo hace 2,5 millones de años vincula este fenómeno con el surgimiento de las montañas del Himalaya. Los Himalayas todavía están creciendo muy rápido y resulta que la existencia de estas montañas en una parte muy cálida de la Tierra gobierna cosas como el sistema de monzones. El inicio de la Edad de Hielo Cuaternaria también está asociado con el cierre del Istmo de Panamá, que conecta el norte y el sur de América, lo que impidió la transferencia de calor desde zona ecuatorial océano Pacífico al Atlántico.

Si la posición de los continentes entre sí y con respecto al ecuador permitiera que la circulación funcionara de manera eficiente, entonces sería cálido en los polos y persistirían condiciones relativamente cálidas en toda la superficie de la tierra. La cantidad de calor recibida por la Tierra sería constante y variaría muy poco. Pero como nuestros continentes crean serias barreras a la circulación entre el norte y el sur, nos hemos pronunciado zonas climáticas. Esto significa que los polos son relativamente fríos mientras que las regiones ecuatoriales son cálidas. Cuando todo está sucediendo como ahora, la Tierra puede cambiar bajo la influencia de variaciones en el número de calor solar que ella recibe.

Estas variaciones son casi completamente constantes. La razón de esto es que con el tiempo el eje de la tierra cambia, al igual que la órbita de la tierra. Ante tal complejo zonificación climática el cambio orbital podría contribuir a cambios a largo plazo en el clima, lo que daría lugar a oscilaciones climáticas. Debido a esto, no tenemos heladas continuas, sino períodos de heladas, interrumpidos por períodos cálidos. Esto sucede bajo la influencia de cambios orbitales. Los últimos cambios orbitales se ven como tres fenómenos separados: uno de 20.000 años de duración, el segundo de 40.000 años y el tercero de 100.000 años.

Esto condujo a desviaciones en el patrón del cambio climático cíclico durante la Edad de Hielo. La formación de hielo probablemente ocurrió durante este período cíclico de 100.000 años. La última época interglaciar, que fue tan cálida como la actual, duró unos 125.000 años, y luego vino una larga época glacial, que duró unos 100.000 años. Ahora estamos viviendo en otra era interglacial. Este período no durará para siempre, por lo que nos espera otra edad de hielo en el futuro.

¿Por qué terminan las glaciaciones?

Los cambios orbitales modifican el clima, y ​​resulta que las glaciaciones se caracterizan por la alternancia de períodos fríos, que pueden durar hasta 100.000 años, y períodos cálidos. Los llamamos épocas glacial (glacial) e interglacial (interglacial). La era interglacial generalmente se caracteriza por aproximadamente las mismas condiciones que observamos hoy: nivel alto mares, áreas limitadas de formación de hielo, etc. Naturalmente, incluso ahora hay glaciaciones en la Antártida, Groenlandia y otros lugares similares. Pero en general condiciones climáticas relativamente cálido. Esta es la esencia del interglaciar: alto nivel del mar, condiciones de temperatura cálida y, en general, un clima bastante uniforme.

Pero durante la edad de hielo, la temperatura media anual cambia significativamente, los cinturones de vegetación se ven obligados a desplazarse hacia el norte o el sur, según el hemisferio. Regiones como Moscú o Cambridge quedan deshabitadas, al menos en invierno. Aunque pueden ser habitables en verano debido al fuerte contraste entre estaciones. Pero lo que realmente está sucediendo es que las zonas frías se están expandiendo sustancialmente, la temperatura anual promedio está cayendo y el clima en general se está volviendo muy frío. Si bien los eventos glaciales más grandes son relativamente limitados en el tiempo (quizás alrededor de 10,000 años), todo el largo período frío puede durar 100 mil años o incluso más. Así es como se ve el ciclo glacial-interglacial.

Debido a la duración de cada período, es difícil decir cuándo saldremos de la era actual. Esto se debe a la tectónica de placas, la ubicación de los continentes en la superficie de la Tierra. Actualmente Polo Norte y el Polo Sur están aislados, con la Antártida en el Polo Sur y el Océano Ártico al norte. Debido a esto, hay un problema con la circulación del calor. Mientras la ubicación de los continentes no cambie, esta edad de hielo continuará. De acuerdo con los cambios tectónicos a largo plazo, se puede suponer que pasarán otros 50 millones de años en el futuro hasta que ocurran cambios significativos que permitan a la Tierra emerger de la edad de hielo.

Implicaciones geológicas

Esto libera grandes áreas placa continental que están inundados hoy. Esto significará, por ejemplo, que un día será posible caminar de Gran Bretaña a Francia, de Nueva Guinea a El sudeste de Asia. Uno de los lugares más críticos es el Estrecho de Bering, que conecta Alaska con Siberia oriental. Es bastante pequeño, de unos 40 metros, por lo que si el nivel del mar desciende a cien metros, esta zona se convertirá en tierra. Esto también es importante porque las plantas y los animales podrán migrar a través de estos lugares y llegar a regiones a las que no pueden ir hoy. Así, la colonización de América del Norte depende de la llamada Beringia.

Los animales y la edad de hielo

Es importante recordar que nosotros mismos somos los "productos" de la edad de hielo: evolucionamos durante ella para poder sobrevivir. Sin embargo, no se trata de individuos individuales, se trata de toda la población. El problema hoy es que somos demasiados y nuestras actividades han cambiado significativamente las condiciones naturales. En condiciones naturales, muchos de los animales y plantas que vemos hoy en día tienen una larga historia y sobreviven bien a la Edad de Hielo, aunque hay algunos que evolucionaron ligeramente. Migran y se adaptan. Hay zonas en las que animales y plantas sobrevivieron a la Edad de Hielo. Estos llamados refugios estaban ubicados más al norte o al sur de su distribución actual.

Pero como resultado actividad humana algunas de las especies murieron o se extinguieron. Esto ha sucedido en todos los continentes, con la posible excepción de África. Una gran cantidad de grandes vertebrados, a saber, mamíferos, así como marsupiales en Australia, fueron exterminados por el hombre. Esto fue causado directamente por nuestras actividades, como la caza, o indirectamente por la destrucción de su hábitat. animales que viven en latitudes del norte hoy, en el pasado vivió en el Mediterráneo. Hemos destruido tanto esta región que lo más probable es que sea muy difícil para estos animales y plantas volver a colonizarla.

Consecuencias del calentamiento global

EN condiciones normales según los estándares geológicos, pronto estaríamos de vuelta en la Edad de Hielo. Pero debido al calentamiento global, que es consecuencia de la actividad humana, lo estamos postergando. No podremos prevenirlo por completo, ya que las causas que lo provocaron en el pasado aún existen en la actualidad. La actividad humana, un elemento imprevisto de la naturaleza, incide en el calentamiento atmosférico, lo que puede haber provocado ya un retraso en la próxima glaciación.

Hoy en día, el cambio climático es un tema muy relevante y apasionante. Si la capa de hielo de Groenlandia se derrite, el nivel del mar aumentará seis metros. En el pasado, durante la época interglacial anterior, que fue hace unos 125 000 años, la capa de hielo de Groenlandia se derritió profusamente y los niveles del mar eran de 4 a 6 metros más altos que en la actualidad. Ciertamente no es el fin del mundo, pero tampoco es la complejidad del tiempo. Después de todo, la Tierra se ha recuperado de catástrofes anteriores, podrá sobrevivir a esta.

La perspectiva a largo plazo para el planeta no es mala, pero para los humanos, eso es un asunto diferente. Cuanta más investigación hagamos, mejor entenderemos cómo está cambiando la Tierra y hacia dónde nos lleva, mejor entenderemos el planeta en el que vivimos. Esto es importante porque la gente finalmente está empezando a pensar en el cambio del nivel del mar, el calentamiento global y el impacto de todas estas cosas en Agricultura y población Gran parte de esto tiene que ver con el estudio de las edades de hielo. A través de estos estudios, aprenderemos los mecanismos de la glaciación y podremos usar este conocimiento de manera proactiva en un intento de mitigar algunos de los cambios que nosotros mismos estamos provocando. Este es uno de los principales resultados y uno de los objetivos de la investigación sobre las glaciaciones.
Por supuesto, la principal consecuencia de la Edad del Hielo son las enormes capas de hielo. ¿De dónde viene el agua? Por supuesto, de los océanos. ¿Qué sucede durante las glaciaciones? Los glaciares se forman como resultado de la precipitación sobre la tierra. Debido a que el agua no regresa al océano, el nivel del mar desciende. Durante las glaciaciones más severas, el nivel del mar puede descender más de cien metros.

Durante los últimos millones de años, ha ocurrido una edad de hielo en la Tierra aproximadamente cada 100.000 años. Este ciclo realmente existe, y diferentes grupos científicos en diferente tiempo trató de encontrar la razón de su existencia. Es cierto que todavía no existe un punto de vista predominante sobre este tema.

Hace más de un millón de años, el ciclo era diferente. La edad de hielo fue reemplazada por el calentamiento climático aproximadamente una vez cada 40 mil años. Pero luego la periodicidad de aparición de los glaciares cambió de 40 mil años a 100 mil años ¿Por qué sucedió esto?

Expertos de la Universidad de Cardiff ofrecieron su propia explicación para este cambio. Los resultados del trabajo de los científicos se publicaron en la publicación autorizada Geología. Según los expertos, la razón principal del cambio en la frecuencia del inicio de las glaciaciones son los océanos, o mejor dicho, su capacidad para absorber dióxido de carbono de la atmósfera.

Al estudiar los sedimentos que forman el fondo de los océanos, el equipo descubrió que la concentración de CO 2 varía de una capa a otra de sedimentos con un período de solo 100.000 años. Es probable, dicen los científicos, que el exceso de dióxido de carbono fuera eliminado de la atmósfera por la superficie del océano con una mayor unión de este gas. Como resultado, la temperatura anual promedio disminuye gradualmente y comienza otra edad de hielo. Y sucedió que la duración de la edad de hielo aumentó hace más de un millón de años, y el ciclo "calor-frío" se hizo más largo.

“Es probable que los océanos absorban y liberen dióxido de carbono, y cuando hay más hielo, los océanos absorben más dióxido de carbono de la atmósfera, enfriando el planeta. Cuando hay poco hielo, los océanos liberan dióxido de carbono, por lo que el clima se vuelve más cálido”, dice la profesora Carrie Lear. “Al estudiar la concentración de dióxido de carbono en los restos de criaturas diminutas (aquí nos referimos a rocas sedimentarias - ed.), aprendimos que durante los períodos en que aumentó el área de los glaciares, los océanos absorbieron más dióxido de carbono, por lo que podemos suponer que hay menos en la atmósfera.

Se dice que las algas marinas han jugado un papel importante en la absorción de CO 2 ya que el dióxido de carbono es un componente esencial del proceso de fotosíntesis.

El dióxido de carbono ingresa a la atmósfera desde el océano a través del afloramiento. El afloramiento o afloramiento es un proceso en el que las aguas profundas del océano ascienden a la superficie. Se ve con mayor frecuencia en fronteras occidentales continentes, donde mueve aguas más frías y ricas en nutrientes desde las profundidades del océano hasta la superficie, reemplazando las aguas superficiales más cálidas y pobres en nutrientes. También se puede encontrar en casi cualquier zona de los océanos.

Una capa de hielo en la superficie del agua impide que el dióxido de carbono ingrese a la atmósfera, por lo que si una gran parte del océano se congela, esto prolonga la duración de la edad de hielo. “Si creemos que los océanos emiten y absorben dióxido de carbono, entonces debemos entender que un gran número de el hielo previene este proceso. Es como una tapa en la superficie del océano”, dice el profesor Liar.

Con un aumento en el área de los glaciares en la superficie del hielo, no solo disminuye la concentración de CO 2 "calentador", sino que también aumenta el albedo de aquellas regiones que están cubiertas de hielo. Como resultado, el planeta recibe menos energía, lo que significa que se enfría aún más rápido.

Ahora la Tierra está en el período cálido interglacial. La última edad de hielo terminó hace unos 11.000 años. Desde entonces, la temperatura media anual y el nivel del mar han ido en constante aumento, y la cantidad de hielo en la superficie de los océanos ha ido disminuyendo. Como resultado, según los científicos, una gran cantidad de CO 2 ingresa a la atmósfera. Además, los seres humanos también producen dióxido de carbono, y en grandes cantidades.

Todo esto llevó a que en septiembre la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre aumentara a 400 partes por millón. Esta cifra ha pasado de 280 a 400 partes por millón en tan solo 200 años de desarrollo industrial. Lo más probable es que el CO 2 en la atmósfera no disminuya en un futuro previsible. Todo esto debería conducir a un aumento de la temperatura media anual en la Tierra de unos +5 °C en los próximos mil años.

Especialistas del Departamento de Estudios Climáticos del Observatorio de Potsdam han construido recientemente un modelo del clima de la Tierra, teniendo en cuenta el ciclo global del carbono. Como mostró el modelo, incluso con emisiones mínimas de dióxido de carbono a la atmósfera, la capa de hielo del hemisferio norte no podrá aumentar. Esto significa que el inicio de la próxima edad de hielo puede avanzar al menos 50-100 mil años. Así que tenemos otro cambio en el ciclo glaciar-cálido por delante, esta vez el hombre es responsable de ello.