V histórii Zeme boli dlhé obdobia, keď bola celá planéta teplá - od rovníka po póly. Boli však časy také studené, že ľadovce zasiahli tie regióny, ktoré sú v súčasnosti klasifikované ako mierne pásma. S najväčšou pravdepodobnosťou bola zmena týchto období cyklická. V teplom období mohlo byť pomerne málo ľadu a nachádzalo sa iba v polárnych oblastiach alebo na vrcholkoch hôr. Dôležitou črtou doby ľadovej je to, že mení povahu zemského povrchu: každé zaľadnenie ovplyvňuje vzhľad zeme. Samotné tieto zmeny môžu byť malé a nevýznamné, sú však trvalé.
História doby ľadovej
Nevieme presne, koľko ľadových období bolo v histórii Zeme. Poznáme najmenej päť, možno sedem ľadových vekov, počínajúc predkambrianom, najmä: pred 700 miliónmi rokmi, pred 450 miliónmi rokov (ordovické obdobie), pred 300 miliónmi rokov - peruánsko-karbonské zaľadnenie, jeden z najväčších ľadových vekov. ovplyvňujúce južné kontinenty. Južné kontinenty sa týkajú tzv. Gondwany, starodávneho superkontinentu, ktorý zahŕňal Antarktídu, Austráliu, Južnú Ameriku, Indiu a Afriku.
Najnovšie zaľadnenie sa týka obdobia, v ktorom žijeme. Kvartérne obdobie cenozoickej éry sa začalo asi pred 2,5 miliónmi rokov, keď sa ľadovce na severnej pologuli dostali k moru. Prvé známky tohto zaľadnenia sa však datujú pred 50 miliónmi rokov v Antarktíde.
Štruktúra každej doby ľadovej je periodická: existuje pomerne krátka teplá éra a dlhšia doba námrazy. Chladné kúzla samozrejme nie sú výsledkom samotného zaľadnenia. Zaľadnenie je najviditeľnejším dôsledkom chladných období. Existujú však pomerne dlhé intervaly, ktoré sú veľmi studené napriek neprítomnosti ľadovcov. Príkladmi takýchto regiónov sú dnes Aljaška alebo Sibír, kde je v zime veľmi zima, ale nedochádza k zaľadneniu, pretože nie je dostatok zrážok, ktoré by mohli poskytnúť dostatok vody na vytvorenie ľadovcov.
Objavenie doby ľadovej
Propagačné video:
Vedeli sme, že od polovice 19. storočia existujú na Zemi doby ľadové. Medzi mnohými menami, ktoré sa spájajú s objavom tohto fenoménu, sa ako prvý pomenoval obvykle švajčiarsky geológ Louis Agassiz, ktorý žil v polovici 19. storočia. Študoval ľadovce Álp a uvedomil si, že boli raz oveľa rozsiahlejšie ako dnes. Nielen, že si to všimol. Túto skutočnosť vzala na vedomie najmä ďalšia Švajčiarka Jean de Charpentier.
Nie je prekvapujúce, že tieto objavy sa vyskytli hlavne vo Švajčiarsku, pretože v Alpách stále existujú ľadovce, hoci sa topia pomerne rýchlo. Je ľahké vidieť, že akonáhle boli ľadovce oveľa väčšie - len sa pozrite na švajčiarsku krajinu, korytá (ľadovcové doliny) atď. Túto teóriu však prvýkrát predložil Agassiz v roku 1840, publikoval ju v knihe Étude sur les glaciers a neskôr, v roku 1844, rozvinul túto myšlienku v knihe Système glaciare. Napriek počiatočným skepticizmom si ľudia časom začali uvedomovať, že to bola pravda.
S príchodom geologického mapovania, najmä v severnej Európe, sa ukázalo, že ľadovce boli obrovské. V tom čase sa viedla rozsiahla diskusia o tom, ako sa tieto informácie týkajú povodne, pretože došlo k rozporu medzi geologickým dôkazom a biblickým učením. Ľadové vklady sa pôvodne nazývali deluviálnymi, pretože sa považovali za dôkaz povodne. Až neskôr sa zistilo, že takéto vysvetlenie sa nehodí: tieto usadeniny boli dôkazom chladného podnebia a rozsiahleho zaľadnenia. Začiatkom dvadsiateho storočia bolo jasné, že existuje veľa ľadovcov, a nie jeden, a od tejto chvíle sa táto vedecká oblasť začala rozvíjať.
Ice Age Research
Je známy geologický dôkaz doby ľadovej. Hlavným dôkazom ľadovcov sú charakteristické ložiská tvorené ľadovcami. V geologickej časti sa zachovávajú vo forme hrubých usporiadaných vrstiev špeciálnych ložísk (sedimentov) - diamictónu. Sú to jednoducho ľadové akumulácie, ale zahŕňajú nielen ložiská ľadovcov, ale aj odtoky roztavenej vody tvorenej jej prúdmi, ľadovcovými jazerami alebo ľadovcami, ktoré sa pohybujú do mora.
Existuje niekoľko foriem ľadovcových jazier. Ich hlavný rozdiel je v tom, že sú to vodné útvary obklopené ľadom. Napríklad, ak máme ľadovec, ktorý stúpa do údolia rieky, potom blokuje údolie ako korok vo fľaši. Keď ľad údolie blokuje ľad, bude rieka stále stekať a hladina vody stúpa, až pretečie okraje. Priamy kontakt s ľadom sa vytvára ľadovcové jazero. V niektorých jazerách sú určité usadeniny, ktoré môžeme identifikovať.
Vzhľadom k tomu, ako sa ľadovce topia, v závislosti od sezónnych zmien teploty sa ľad každý rok topí. To vedie k ročnému nárastu drobných sedimentov padajúcich z ľadu do jazera. Ak sa potom pozrieme na jazero, vidíme tam vrstvenie (rytmické vrstvené sedimenty), ktoré sú známe aj pod švédskym názvom varve, čo znamená ročnú akumuláciu. Takto môžeme skutočne vidieť ročné vrstvenie v ľadovcových jazerách. Môžeme dokonca spočítať tieto ostne a zistiť, ako dlho toto jazero existuje. Vo všeobecnosti môžeme pomocou tohto materiálu získať veľa informácií.
V Antarktíde vidíme obrovské ľadové police, ktoré zostupujú zo zeme na more. A samozrejme, ľad pláva, takže zostáva na vode. Keď pláva, nesie so sebou kamienky a drobné ložiská. V dôsledku tepelného účinku vody sa ľad topí a zlikviduje tento materiál. To vedie k formovaniu procesu takzvaného splavovania hornín, ktoré vstupujú do oceánu. Keď vidíme fosílne usadeniny z tohto obdobia, zistíme, kde sa ľadovec nachádzal, ako ďaleko sa tiahol a tak ďalej.
Príčiny ľadovcov
Vedci sa domnievajú, že doba ľadová sa vyskytuje, pretože klíma Zeme závisí od nerovnomerného zahrievania jej povrchu Slnkom. Napríklad rovníkové oblasti, v ktorých je Slnko takmer vertikálne nad hlavou, sú najteplejšími zónami a polárne oblasti, kde je vo veľkom uhle k povrchu, sú najchladnejšie. To znamená, že rozdiel v zahrievaní rôznych častí zemského povrchu poháňa oceánsky atmosférický stroj, ktorý sa neustále snaží prenášať teplo z rovníkových oblastí na póly.
Keby bola Zem obyčajnou guľou, tento prevod by bol veľmi efektívny a kontrast medzi rovníkom a pólmi je veľmi malý. To sa stalo v minulosti. Ale keďže v súčasnosti existujú kontinenty, dostávajú sa do cesty tomuto obehu a štruktúra jeho tokov sa stáva veľmi zložitou. Jednoduché prúdy sa zadržiavajú a menia sa - vo veľkej časti kvôli horám, čo vedie k modelom cirkulácie, ktoré dnes vidíme a ktoré riadia obchodné vetry a morské prúdy. Napríklad jedna z teórií o tom, prečo doba ľadová začala pred 2,5 miliónmi rokov, spája tento jav so vzostupom himalájskych hôr. Himaláje stále rastú veľmi rýchlo a ukázalo sa, že existencia týchto hôr vo veľmi teplej časti Zeme riadi veci ako monzúnový systém. Začiatok kvartérnej doby ľadovej je tiež spojený s ukončením Panamského Isthmuzu,ktorá spája sever a juh Ameriky, čo znemožnilo prenos tepla z rovníkového Tichého oceánu do Atlantického oceánu.
Ak by umiestnenie kontinentov vo vzťahu k sebe navzájom a vo vzťahu k rovníku umožnilo efektívnu cirkuláciu, potom by na póloch bolo teplo a na celom zemskom povrchu by pretrvávali relatívne teplé podmienky. Množstvo tepla prijímaného Zemou by bolo konštantné a len mierne menené. Keďže však naše kontinenty vytvárajú vážne prekážky pre cirkuláciu medzi severom a juhom, vyznačili sme sa klimatickými zónami. To znamená, že póly sú relatívne chladné a rovníkové oblasti sú teplé. Keď sa všetko deje tak, ako je teraz, Zem sa môže meniť v dôsledku kolísania množstva slnečného tepla, ktoré prijíma.
Tieto variácie sú takmer úplne konštantné. Dôvodom je to, že v priebehu času sa zemská os mení, rovnako ako obežná dráha Zeme. Vzhľadom na takéto zložité klimatické členenie by zmena na obežnej dráhe mohla prispieť k dlhodobým zmenám podnebia, ktoré by mohli mať za následok kolísanie klímy. Z tohto dôvodu nemáme nepretržitú námrazy, ale obdobia námrazy, prerušené teplými obdobiami. Stáva sa to pod vplyvom orbitálnych zmien. Posledné zmeny orbitálnej dráhy sa považujú za tri samostatné udalosti: jedna 20 000 rokov, druhá 40 000 rokov a tretia 100 000 rokov.
To viedlo k odchýlkam v štruktúre cyklických klimatických zmien počas doby ľadovej. Čerešnička pravdepodobne vznikla počas tohto cyklického obdobia 100 000 rokov. Posledná interglaciálna epocha, ktorá bola rovnako teplá ako tá súčasná, trvala asi 125 tisíc rokov, a potom prišla dlhá doba ľadová, ktorá trvala asi 100 tisíc rokov. Teraz žijeme v inej interglaciálnej ére. Toto obdobie nebude trvať večne, takže na nás čaká budúca doba ľadová.
Prečo sa doba chladu končí
Orbitálne zmeny menia klímu a ukázalo sa, že doba ľadová sa vyznačuje striedaním chladných období, ktoré môžu trvať až 100 tisíc rokov, a teplých období. Hovoríme im glaciálna (glaciálna) a interglaciálna (interglaciálna) éra. Interglaciálna éra sa zvyčajne vyznačuje približne rovnakými podmienkami, aké pozorujeme dnes: vysoká hladina mora, obmedzené polevy a pod. Prirodzene a teraz sú ľadovce v Antarktíde, Grónsku a na ďalších podobných miestach. Ale vo všeobecnosti sú klimatické podmienky relatívne teplé. Toto je podstata medziregionálnej: vysoká hladina mora, podmienky teplých teplôt a vo všeobecnosti pomerne rovnomerné podnebie.
Ale počas doby ľadovej sa priemerná ročná teplota výrazne mení, vegetatívne zóny sú nútené pohybovať sa na sever alebo na juh v závislosti od pologule. Regióny ako Moskva alebo Cambridge sa neobývajú, aspoň v zime. Aj keď môžu byť obývané v lete kvôli silnému kontrastu medzi ročnými obdobiami. Čo sa však skutočne deje: Chladné zóny sa výrazne rozširujú, priemerná ročná teplota klesá a celkové klimatické podmienky sú veľmi chladné. Zatiaľ čo najväčšie ľadové udalosti sú časovo relatívne obmedzené (asi okolo 10 000 rokov), celé dlhé chladné kúzlo môže trvať 100 000 a viac rokov. Takto vyzerá glaciálna interglaciálna cyklickosť.
Vzhľadom na dĺžku každého obdobia je ťažké povedať, kedy ukončíme súčasnú éru. Je to kvôli doskovej tektonike, umiestneniu kontinentov na zemskom povrchu. V súčasnosti sú izolované severný a južný pól: Antarktída je na južnom póle a Severný ľadový oceán je na severe. Z tohto dôvodu je tu problém s cirkuláciou tepla. Kým sa nezmení poloha kontinentov, bude táto doba ľadová pokračovať. V súlade s dlhodobými tektonickými zmenami sa dá predpokladať, že v budúcnosti bude trvať ďalších 50 miliónov rokov, kým nenastanú významné zmeny, ktoré umožnia Zemi opustiť dobu ľadovú.
Geologické dôsledky
Tým sa uvoľnia obrovské oblasti kontinentálneho šelfu, ktoré sú teraz zaplavené. To by napríklad znamenalo, že jedného dňa bude možné prejsť z Británie do Francúzska, z Novej Guiney do juhovýchodnej Ázie. Jedným z najdôležitejších miest je Beringov prieliv, ktorý spája Aljašku s východnou Sibírou. Je pomerne plytká, asi 40 metrov, takže ak hladina mora klesne na sto metrov, táto oblasť sa stane pevninou. Je to tiež dôležité, pretože rastliny a zvieratá budú môcť migrovať cez tieto miesta a dostať sa do regiónov, kde sa dnes nemôžu dostať. Kolonizácia Severnej Ameriky teda závisí od tzv. Beringie.
Zvieratá a doba ľadová
Je dôležité si uvedomiť, že sme sami „produktmi“doby ľadovej: počas nej sme sa vyvinuli, aby sme ju mohli prežiť. Nejde však o jednotlivcov - o záležitosť celej populácie. Dnešným problémom je, že nás je príliš veľa a naše aktivity výrazne zmenili prírodné podmienky. V prírodných podmienkach má veľa zvierat a rastlín, ktoré dnes vidíme, dlhú históriu a dokonale prežívajú dobu ľadovú, aj keď existujú aj tie, ktoré sa mierne vyvíjajú. Migrujú, prispôsobujú sa. Existujú oblasti, v ktorých zvieratá a rastliny prežili dobu ľadovú. Tieto takzvané refúgie sa nachádzali ďalej na sever alebo na juh od ich súčasného rozšírenia.
Avšak v dôsledku ľudskej činnosti niektoré druhy uhynuli alebo zanikli. Stalo sa to na všetkých kontinentoch, s výnimkou Afriky. Ľudia vyhubili obrovské množstvo stavovcov, konkrétne cicavcov, ako aj vačnatcov v Austrálii. Bolo to spôsobené priamo našimi činnosťami, ako je poľovníctvo, alebo nepriamo - zničením ich biotopu. Zvieratá, ktoré dnes žijú v severných zemepisných šírkach, žili v Stredomorí v minulosti. Zničili sme tento región natoľko, že pre tieto zvieratá a rastliny bude veľmi ťažké ho znovu kolonizovať.
Dôsledky globálneho otepľovania
Za normálnych geologických podmienok by sme boli čoskoro späť v dobe ľadovej. Ale kvôli globálnemu otepľovaniu, ktoré je dôsledkom ľudskej činnosti, ho odkladáme. Nedokážeme tomu úplne zabrániť, pretože dôvody, ktoré ho v minulosti spôsobili, stále existujú. Ľudská činnosť, prvok nepredvídaný prírodou, ovplyvňuje atmosférické otepľovanie, ktoré už mohlo spôsobiť oneskorenie v nasledujúcom ľadovci.
Zmena klímy je dnes veľmi naliehavou a vzrušujúcou otázkou. Ak sa grónsky ľadový pás roztopí, hladina mora stúpne o šesť metrov. V minulosti, počas predchádzajúcej interglaciálnej epochy, ktorá bola asi pred 125 000 rokmi, sa grónsky ľadový štít hojne roztopil a hladina mora bola o 4 až 6 metrov vyššia ako dnes. Toto samozrejme nie je koniec sveta, ale nie je to ani dočasná komplikácia. Nakoniec sa Zem z katastrof už zotavila, bude môcť túto prežiť.
Dlhodobý výhľad na planétu nie je zlý, ale pre ľudí je to iná záležitosť. Čím viac výskumu robíme, tým lepšie pochopíme, ako sa Zem mení a kam vedie, tým lepšie pochopíme planétu, v ktorej žijeme. Je to dôležité, pretože ľudia konečne začínajú premýšľať o zmene hladiny morí, globálnom otepľovaní a vplyve všetkých týchto vecí na poľnohospodárstvo a ľudí. Väčšina z toho súvisí so štúdiom doby ľadovej. Prostredníctvom tohto výskumu sa učíme mechanizmy ľadovcov a tieto znalosti môžeme proaktívne využiť na to, aby sme sa pokúsili zmierniť niektoré z týchto zmien, ktoré sami spôsobujeme. Toto je jeden z hlavných výsledkov a jeden z cieľov výskumu doby ľadovej.
Hlavným dôsledkom doby ľadovej sú samozrejme obrovské ľadové pokrývky. Odkiaľ voda pochádza? Samozrejme, z oceánov. A čo sa deje počas doby ľadovej? Ľadovce sa tvoria v dôsledku zrážok na súši. Vzhľadom k tomu, že sa voda nevracia do oceánu, hladina mora klesá. Počas najťažších ľadovcov môže hladina mora klesnúť o viac ako sto metrov.