Nadchodzi nowa epoka lodowcowa. Czy istniała epoka lodowcowa? Wersje jak w epoce lodowcowej

Mamy już jesień i robi się coraz zimniej. Czy zmierzamy w stronę epoki lodowcowej – zastanawia się jeden z czytelników.
Przelotne duńskie lato dobiegło końca. Liście opadają z drzew, ptaki odlatują na południe, robi się coraz ciemniej i oczywiście zimniej.
Nasz czytelnik Lars Petersen z Kopenhagi zaczął przygotowywać się na zimne dni. I chce wiedzieć, jak poważnie musi się przygotować.
„Kiedy zaczyna się następna epoka lodowcowa? Dowiedziałem się, że okresy lodowcowe i międzylodowcowe regularnie następują po sobie. Ponieważ żyjemy w okresie międzylodowcowym, logiczne jest założenie, że przed nami kolejna epoka lodowcowa, prawda?” – pisze w liście do działu „Zapytaj naukę” (Spørg Videnskaben).
W redakcji wzdrygamy się na myśl o mroźnej zimie, która czeka nas u schyłku jesieni. My również chcielibyśmy wiedzieć, czy stoimy u progu epoki lodowcowej.
Do następnej epoki lodowcowej jeszcze daleko
Dlatego zwróciliśmy się do Sune Olandera Rasmussena, wykładowcy w Centrum Badań Podstawowych nad Lodem i Klimatem na Uniwersytecie w Kopenhadze.
Sune Rasmussen bada zimno i uzyskuje informacje o przeszłej pogodzie, szturmując lodowce i góry lodowe Grenlandii. Ponadto może wykorzystać swoją wiedzę, aby pełnić rolę „przewidywacza epoki lodowcowej”.
„Aby nastąpiła epoka lodowcowa, musi zbiegać się kilka warunków. Nie jesteśmy w stanie dokładnie przewidzieć, kiedy rozpocznie się epoka lodowcowa, ale nawet gdyby ludzkość nie miała już dalszego wpływu na klimat, prognozujemy, że warunki dla niego rozwiną się w najlepszym razie za 40–50 tysięcy lat” – uspokaja nas Sune Rasmussen.
Ponieważ i tak mówimy do „przewidywacza epoki lodowcowej”, równie dobrze moglibyśmy uzyskać więcej informacji na temat „warunków”, o których mówimy, aby pomóc nam lepiej zrozumieć, czym właściwie jest epoka lodowcowa.
To właśnie jest epoka lodowcowa
Sune Rasmussen twierdzi, że podczas ostatniej epoki lodowcowej średnia temperatura na Ziemi była o kilka stopni niższa niż obecnie, a klimat na wyższych szerokościach geograficznych był chłodniejszy.
Większą część półkuli północnej pokryły masywne pokrywy lodowe. Na przykład Skandynawia, Kanada i niektóre inne części Ameryki Północnej zostały pokryte trzykilometrową skorupą lodową.
Ogromny ciężar pokrywy lodowej wcisnął skorupę ziemską na kilometr w głąb Ziemi.
Epoki lodowcowe są dłuższe niż interglacjały
Jednak 19 tysięcy lat temu zaczęły zachodzić zmiany klimatyczne.
Oznaczało to, że Ziemia stopniowo się ocieplała i w ciągu następnych 7 000 lat uwolniła się z zimnego uścisku epoki lodowcowej. Potem rozpoczął się okres międzylodowcowy, w którym teraz się znajdujemy.
Na Grenlandii ostatnie ślady muszli odpadły bardzo nagle 11 700 lat temu, a dokładnie 11 715 lat temu. Dowodzą tego badania Sune Rasmussena i jego współpracowników.
Oznacza to, że od ostatniej epoki lodowcowej minęło 11 715 lat i jest to całkowicie normalna długość interglacjału.
„To zabawne, że zwykle myślimy o epoce lodowcowej jako o „wydarzeniu”, podczas gdy w rzeczywistości jest zupełnie odwrotnie. Średnia epoka lodowcowa trwa 100 tys. lat, natomiast interglacjał od 10 do 30 tys. lat. Oznacza to, że Ziemia częściej znajduje się w epoce lodowcowej niż odwrotnie”.
„Ostatnie kilka okresów międzylodowcowych trwało tylko około 10 000 lat, co wyjaśnia powszechne, choć błędne przekonanie, że obecny okres międzylodowcowy dobiega końca” – mówi Sune Rasmussen.
Na możliwość wystąpienia epoki lodowcowej wpływają trzy czynniki
To, że Ziemia pogrąży się w nowej epoce lodowcowej za 40-50 tysięcy lat, zależy od faktu, że istnieją niewielkie zmiany w orbicie Ziemi wokół Słońca. Różnice określają, ile światła słonecznego dociera do poszczególnych szerokości geograficznych, wpływając w ten sposób na to, czy jest ciepło, czy zimno.
Odkrycia tego dokonał serbski geofizyk Milutin Milankovic prawie 100 lat temu i dlatego jest znane jako cykle Milankovicia.
Cykle Milankovitcha to:
1. Orbita Ziemi wokół Słońca, która zmienia się cyklicznie mniej więcej raz na 100 000 lat. Orbita zmienia się z prawie kołowej na bardziej eliptyczną, a następnie z powrotem. Z tego powodu zmienia się odległość do Słońca. Im dalej Ziemia znajduje się od Słońca, tym mniej promieniowania słonecznego otrzymuje nasza planeta. Ponadto, gdy zmienia się kształt orbity, zmienia się również długość pór roku.
2. Nachylenie osi Ziemi, które waha się od 22 do 24,5 stopnia w stosunku do orbity wokół Słońca. Cykl ten obejmuje około 41 000 lat. 22 czy 24,5 stopnia nie wydaje się być aż tak znaczącą różnicą, jednak nachylenie osi ma ogromny wpływ na intensywność poszczególnych pór roku. Im bardziej Ziemia jest nachylona, ​​tym większa jest różnica między zimą i latem. Nachylenie osi Ziemi wynosi obecnie 23,5 i maleje, co oznacza, że ​​różnice między zimą i latem będą się zmniejszać w ciągu następnych tysięcy lat.
3. Kierunek osi Ziemi względem przestrzeni. Kierunek zmienia się cyklicznie z okresem 26 tysięcy lat.
„Połączenie tych trzech czynników określa, czy istnieją warunki wstępne do rozpoczęcia epoki lodowcowej. Niemal niemożliwe jest wyobrażenie sobie, jak te trzy czynniki oddziałują na siebie, ale za pomocą modeli matematycznych możemy obliczyć, ile promieniowania słonecznego otrzymują określone szerokości geograficzne w określonych porach roku, ile otrzymało w przeszłości i otrzyma w przyszłości” – mówi Sune Rasmussen.
Śnieg latem prowadzi do epoki lodowcowej
Temperatury latem odgrywają w tym kontekście szczególnie ważną rolę.
Milanković zdał sobie sprawę, że aby nadejście epoki lodowcowej było warunkiem wstępnym, lata na półkuli północnej muszą być zimne.
Jeśli zimy są śnieżne i duża część półkuli północnej jest pokryta śniegiem, temperatura i liczba godzin nasłonecznienia w lecie decydują o tym, czy śnieg może pozostać przez całe lato.
„Jeśli śnieg nie topnieje latem, do Ziemi dociera niewielka ilość światła słonecznego. Reszta jest odbijana w przestrzeń przez śnieżnobiały koc. To pogłębia ochłodzenie, które rozpoczęło się w wyniku zmiany orbity Ziemi wokół Słońca” – mówi Sune Rasmussen.
„Dalsze ochłodzenie powoduje jeszcze więcej śniegu, co jeszcze bardziej zmniejsza ilość pochłanianego ciepła i tak dalej, aż do rozpoczęcia epoki lodowcowej” – kontynuuje.
Podobnie okres gorącego lata powoduje koniec epoki lodowcowej. Następnie gorące słońce topi lód na tyle, że światło słoneczne może ponownie trafić na ciemne powierzchnie, takie jak gleba lub morze, które je pochłaniają i ogrzewają Ziemię.
Ludzie opóźniają następną epokę lodowcową
Innym czynnikiem mającym znaczenie dla możliwości wystąpienia epoki lodowcowej jest ilość dwutlenku węgla w atmosferze.
Tak jak śnieg odbijający światło sprzyja tworzeniu się lodu lub przyspiesza jego topnienie, tak wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze ze 180 ppm do 280 ppm (cząstek na milion) pomógł Ziemi wyjść z ostatniej epoki lodowcowej.
Jednak od początku industrializacji ludzie stale zwiększali udział dwutlenku węgla, tak że obecnie wynosi on prawie 400 ppm.
„Natura potrzebowała 7000 lat, aby po zakończeniu epoki lodowcowej zwiększyć udział dwutlenku węgla o 100 ppm. Ludzkości udało się dokonać tego samego w ciągu zaledwie 150 lat. Ma to poważne konsekwencje dla tego, czy Ziemia może wejść w nową epokę lodowcową. To bardzo znaczący wpływ, który nie tylko oznacza, że ​​w tej chwili nie może rozpocząć się epoka lodowcowa” – mówi Sune Rasmussen.
Dziękujemy Larsowi Petersenowi za dobre pytanie i wysyłamy zimową szarą koszulkę do Kopenhagi. Dziękujemy również Sune Rasmussenowi za dobrą odpowiedź.
Zachęcamy również naszych czytelników do przesyłania bardziej naukowych pytań na adres [e-mail chroniony].
Czy wiedziałeś?
Naukowcy zawsze mówią o epoce lodowcowej tylko na półkuli północnej planety. Powodem jest to, że na półkuli południowej jest zbyt mało lądu, aby utrzymać ogromną warstwę śniegu i lodu.
Z wyjątkiem Antarktydy cała południowa część półkuli południowej pokryta jest wodą, co nie zapewnia dobrych warunków do powstania grubej skorupy lodowej.

Ekologia

Epoki lodowcowe, które miały miejsce na naszej planecie nie raz, zawsze owiane były wieloma tajemnicami. Wiemy, że okryli zimnem całe kontynenty, zamieniając je w słabo zaludniona tundra.

Wiadomo też o 11 takich okresów, a wszystkie miały miejsce z regularną stałością. Wciąż jednak wiele o nich nie wiemy. Zapraszamy do zapoznania się z najciekawszymi faktami dotyczącymi epok lodowcowych naszej przeszłości.

Gigantyczne zwierzęta

Zanim nadeszła ostatnia epoka lodowcowa, ewolucja już to zrobiła pojawiły się ssaki. Zwierzęta potrafiące przetrwać w trudnych warunkach klimatycznych były dość duże, ich ciała pokryte były grubą warstwą futra.

Naukowcy nadali nazwy tym stworzeniom "megafauna", który potrafił przetrwać w niskich temperaturach na terenach pokrytych lodem, np. na obszarze współczesnego Tybetu. Mniejsze zwierzęta nie mogłem się przystosować do nowych warunków zlodowacenia i zmarł.

Roślinożerni przedstawiciele megafauny nauczyli się znajdować dla siebie pożywienie nawet pod warstwami lodu i potrafili przystosować się do środowiska na różne sposoby: na przykład nosorożce miała epoka lodowcowa rogi w kształcie łopatek, za pomocą którego wykopywano zaspy śniegu.

Zwierzęta drapieżne, m.in. koty szablozębne, gigantyczne niedźwiedzie o krótkich pyskach i straszne wilki, dobrze przetrwały w nowych warunkach. Chociaż ich ofiary mogły czasami walczyć ze względu na ich duże rozmiary, było tego mnóstwo.

Ludzie epoki lodowcowej

Pomimo tego, że współczesny człowiek Homo sapiens nie mógł się pochwalić dużymi rozmiarami i wełną jak na tamte czasy, potrafił przetrwać w zimnej tundrze epoki lodowcowej przez wiele tysięcy lat.

Warunki życia były trudne, ale ludzie byli zaradni. Na przykład, 15 tysięcy lat temużyli w plemionach, które polowały i zbierały, budowały oryginalne domy z kości mamutów i szyły ciepłe ubrania ze skór zwierzęcych. Kiedy żywności było pod dostatkiem, gromadzili się w wiecznej zmarzlinie - naturalna zamrażarka.

Do polowań używano głównie narzędzi takich jak kamienne noże i strzały. Aby złapać i zabić duże zwierzęta epoki lodowcowej, konieczne było użycie specjalne pułapki. Kiedy zwierzę wpadło w taką pułapkę, grupa ludzi zaatakowała je i pobiła na śmierć.

Mała epoka lodowcowa

Czasami zdarzały się okresy pomiędzy większymi epokami lodowcowymi małe okresy. Nie oznacza to, że były one destrukcyjne, ale powodowały także głód, choroby spowodowane nieurodzajami i inne problemy.

Około tego roku rozpoczęła się ostatnia z małych epok lodowcowych XII-XIV wiek. Najtrudniejszy czas można nazwać okresem od 1500 do 1850 r. W tym czasie na półkuli północnej zaobserwowano dość niskie temperatury.

W Europie morza często zamarzały, a na obszarach górskich, takich jak dzisiejsza Szwajcaria, śnieg nie topniał nawet latem. Zimna pogoda wpłynęła na każdy aspekt życia i kultury. Prawdopodobnie średniowiecze pozostało w historii jako „Czas kłopotów” także dlatego, że na planecie dominowała mała epoka lodowcowa.

Okresy ocieplenia

Okazało się, że rzeczywiście istniały pewne epoki lodowcowe całkiem ciepło. Pomimo tego, że powierzchnia ziemi była pokryta lodem, pogoda była stosunkowo ciepła.

Czasami w atmosferze planety gromadzi się wystarczająco duża ilość dwutlenku węgla, co powoduje pojawienie się efekt cieplarniany, kiedy ciepło jest zatrzymywane w atmosferze i ogrzewa planetę. Jednocześnie lód nadal się tworzy i odbija promienie słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną.

Według ekspertów zjawisko to doprowadziło do powstania gigantyczna pustynia z lodem na powierzchni, ale raczej ciepłą pogodę.

Kiedy nastąpi następna epoka lodowcowa?

Teoria mówiąca, że ​​epoki lodowcowe występują na naszej planecie w regularnych odstępach czasu, jest sprzeczna z teoriami o globalnym ociepleniu. Nie ma wątpliwości, że dzisiaj to widzimy powszechne ocieplenie klimatu, co mogłoby pomóc zapobiec kolejnej epoce lodowcowej.

Działalność człowieka prowadzi do emisji dwutlenku węgla, który w dużej mierze jest odpowiedzialny za problem globalnego ocieplenia. Gaz ten ma jednak jeszcze jedną dziwność efekt uboczny. Zdaniem badaczy z Uniwersytet Cambridge, uwolnienie CO2 może zatrzymać następną epokę lodowcową.

Zgodnie z cyklem planetarnym naszej planety, wkrótce nadejdzie kolejna epoka lodowcowa, ale może ona nastąpić tylko wtedy, gdy poziom dwutlenku węgla w atmosferze będzie stosunkowo niski. Jednak poziom CO2 jest obecnie tak wysoki, że w najbliższej przyszłości nie będzie mowy o epoce lodowcowej.

Nawet jeśli ludzie nagle przestaną emitować dwutlenek węgla do atmosfery (co jest mało prawdopodobne), istniejąca ilość wystarczy, aby zapobiec nadejściu epoki lodowcowej przez co najmniej kolejne tysiąc lat.

Rośliny epoki lodowcowej

Życie było najłatwiejsze w epoce lodowcowej drapieżniki: Zawsze mogli znaleźć pożywienie dla siebie. Ale co tak naprawdę jedli roślinożercy?

Okazuje się, że dla tych zwierząt też było dość jedzenia. Podczas epok lodowcowych na planecie wyrosło dużo roślin które mogłyby przetrwać w trudnych warunkach. Teren stepu porośnięty był krzakami i trawą, którą żywią się mamuty i inne zwierzęta roślinożerne.

Można było również znaleźć dużą różnorodność większych roślin: na przykład rosły w dużych ilościach świerk i sosna. Znaleziono w cieplejszych obszarach brzoza i wierzba. Oznacza to, że klimat w wielu współczesnych regionach południowych przypominał ten znaleziony dzisiaj na Syberii.

Jednak rośliny epoki lodowcowej różniły się nieco od współczesnych. Oczywiście, gdy nastanie mroźna pogoda wiele roślin wymarło. Jeśli roślina nie była w stanie przystosować się do nowego klimatu, miała dwie możliwości: albo przenieść się do bardziej południowych stref, albo umrzeć.

Na przykład obecny stan Wiktoria w południowej Australii charakteryzował się najbogatszą różnorodnością gatunków roślin na świecie aż do epoki lodowcowej, która większość gatunków wymarła.

Przyczyna epoki lodowcowej w Himalajach?

Okazuje się, że Himalaje, najwyższy system górski na naszej planecie, bezpośrednio powiązane wraz z nadejściem epoki lodowcowej.

40-50 milionów lat temu Masy lądowe, na których obecnie znajdują się Chiny i Indie, zderzyły się, tworząc najwyższe góry. W wyniku zderzenia odsłonięte zostały ogromne ilości „świeżych” skał z wnętrzności Ziemi.

Te skały zerodowane, a w wyniku reakcji chemicznych dwutlenek węgla zaczął być wypierany z atmosfery. Klimat na planecie zaczął się ochładzać i rozpoczęła się epoka lodowcowa.

Ziemia w kształcie śnieżki

Podczas różnych epok lodowcowych nasza planeta była w większości owiana lodem i śniegiem. tylko częściowo. Nawet podczas najcięższej epoki lodowcowej lód pokrywał tylko jedną trzecią kuli ziemskiej.

Istnieje jednak hipoteza, że ​​w pewnych okresach Ziemia była nieruchoma całkowicie pokryty śniegiem przez co wyglądała jak wielka śnieżka. Życie wciąż mogło przetrwać dzięki rzadkim wyspom ze stosunkowo małą ilością lodu i wystarczającą ilością światła, aby rośliny mogły przeprowadzić fotosyntezę.

Zgodnie z tą teorią, a dokładniej, nasza planeta choć raz zamieniła się w kulę śnieżną 716 milionów lat temu.

Rajski ogród

Niektórzy naukowcy są o tym przekonani Rajski ogród opisane w Biblii rzeczywiście istniały. Uważa się, że znalazł się w Afryce i to dzięki niemu przybyli nasi odlegli przodkowie udało im się przetrwać epokę lodowcową.

Około 200 tysięcy lat temu rozpoczęła się poważna epoka lodowcowa, która położyła kres wielu formom życia. Na szczęście niewielkiej grupie ludzi udało się przetrwać okres dotkliwych mrozów. Osoby te przeniosły się na tereny, na których obecnie znajduje się Republika Południowej Afryki.

Pomimo tego, że prawie cała planeta była pokryta lodem, obszar ten pozostał wolny od lodu. Mieszkała tu duża liczba żywych istot. Gleby tego obszaru były bogate w składniki odżywcze, więc tak było obfitość roślin. Jaskinie stworzone przez naturę służyły ludziom i zwierzętom jako schronienia. Dla istot żywych był to prawdziwy raj.

Według niektórych naukowców w „Ogrodzie Eden” mieszkał nie więcej niż sto osób dlatego też ludzie nie charakteryzują się taką samą różnorodnością genetyczną jak większość innych gatunków. Jednak teoria ta nie znalazła dowodów naukowych.

Naukowcy zauważają, że epoka lodowcowa jest częścią ery lodowcowej, kiedy pokrywy Ziemi są pokryte lodem przez wiele milionów lat. Jednak wielu ludzi nazywa epokę lodowcową okresem w historii Ziemi, który zakończył się około dwanaście tysięcy lat temu.

Warto to zauważyć historia epoki lodowcowej miał ogromną liczbę unikalnych funkcji, które nie dotarły do ​​​​naszych czasów. Na przykład wyjątkowymi zwierzętami, które potrafiły przystosować się do życia w tym trudnym klimacie, są mamuty, nosorożce, tygrysy szablozębne, niedźwiedzie jaskiniowe i inne. Były pokryte grubym futrem i dość duże. Roślinożercy przystosowali się do zdobywania pożywienia spod lodowej powierzchni. Weźmy nosorożce, które rogami grabią lód i żywią się roślinami. Co ciekawe, roślinność była różnorodna. Oczywiście zniknęło wiele gatunków roślin, ale roślinożercy mieli swobodny dostęp do pożywienia.

Pomimo tego, że starożytni ludzie byli niewielkich rozmiarów i nie mieli włosów, oni również byli w stanie przetrwać epokę lodowcową. Ich życie było niezwykle niebezpieczne i trudne. Zbudowali sobie małe domy i izolowali je skórami zabitych zwierząt i jedli mięso. Ludzie wymyślali różne pułapki, aby zwabić tam duże zwierzęta.

Ryż. 1 - Epoka lodowcowa

Historia epoki lodowcowej została po raz pierwszy omówiona w XVIII wieku. Następnie geologia zaczęła wyłaniać się jako dziedzina naukowa, a naukowcy zaczęli odkrywać pochodzenie głazów w Szwajcarii. Większość badaczy zgodziła się, że mają one pochodzenie lodowcowe. W XIX wieku sugerowano, że klimat planety podlega nagłym ochłodzeniom. Nieco później ogłoszono sam termin „okres lodowcowy”. Wprowadził go Louis Agassiz, którego idee początkowo nie spotkały się z uznaniem opinii publicznej, ale potem udowodniono, że wiele jego dzieł rzeczywiście było uzasadnionych.

Oprócz tego, że geolodzy byli w stanie ustalić fakt, że miała miejsce epoka lodowcowa, próbowali także dowiedzieć się, dlaczego powstała ona na planecie. Najbardziej powszechnym przekonaniem jest to, że ruch płyt litosferycznych może blokować ciepłe prądy oceaniczne. To stopniowo powoduje powstawanie masy lodu. Jeśli na powierzchni Ziemi utworzyły się już pokrywy lodowe na dużą skalę, spowodują one gwałtowne ochłodzenie, odbijając światło słoneczne, a tym samym ciepło. Inną przyczyną powstawania lodowców może być zmiana poziomu efektów cieplarnianych. Obecność dużych obszarów arktycznych i szybkie rozprzestrzenianie się roślin eliminuje efekt cieplarniany poprzez zastąpienie dwutlenku węgla tlenem. Bez względu na przyczynę powstawania lodowców jest to bardzo długi proces, który może również zwiększyć wpływ aktywności słonecznej na Ziemię. Zmiany na orbicie naszej planety wokół Słońca sprawiają, że jest ona niezwykle podatna. Wpływ ma także odległość planety od „głównej” gwiazdy. Naukowcy sugerują, że nawet podczas największych epok lodowcowych Ziemia była pokryta lodem zaledwie na jednej trzeciej całej jej powierzchni. Istnieją sugestie, że zdarzały się również epoki lodowcowe, kiedy cała powierzchnia naszej planety była pokryta lodem. Ale fakt ten pozostaje kontrowersyjny w świecie badań geologicznych.

Obecnie najważniejszym masywem lodowcowym jest Antarktyda. Grubość lodu w niektórych miejscach sięga ponad czterech kilometrów. Lodowce poruszają się ze średnią prędkością pięciuset metrów rocznie. Kolejna imponująca pokrywa lodowa znajduje się na Grenlandii. Około siedemdziesiąt procent tej wyspy zajmują lodowce, co stanowi jedną dziesiątą lodu na całej naszej planecie. W tym momencie naukowcy uważają, że epoka lodowcowa nie rozpocznie się przez co najmniej kolejne tysiąc lat. Rzecz w tym, że we współczesnym świecie następuje kolosalna emisja dwutlenku węgla do atmosfery. A jak dowiedzieliśmy się wcześniej, powstawanie lodowców jest możliwe tylko przy niskim poziomie jego zawartości. Stwarza to jednak kolejny problem dla ludzkości - globalne ocieplenie, które może mieć nie mniejszą skalę niż początek epoki lodowcowej.