Как называется эра ледникового периода
Криокамера для целой планеты: зачем происходят ледниковые периоды и когда следующий
За последний миллион лет ледниковый период на Земле наступал примерно каждые 100 000 лет. Этот цикл существует на самом деле, и разные группы ученых в разное время пытались найти причину его существования. Рассказываем, что известно об этом необычном климатическом явлении.
Читайте «Хайтек» в
Ледниковые эры в истории Земли
Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли.
Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).
В истории Земли известны следующие ледниковые эры:
Причины оледенений
В науке существуют различные теории о причинах оледенений:
Последняя ледниковая эра
Кайнозойская ледниковая эра (30–20 млн лет назад — настоящее время) — последняя на данный момент ледниковая эра. Предполагается, что она может являться следствием похолодания, вызванного образованием пролива Дрейка примерно 37 млн лет.
Настоящий геологический период — голоцен, начавшийся ≈ 12 000 лет назад, характеризуется как относительно теплый промежуток после плейстоценового ледникового периода, часто квалифицируемый как межледниковье.
В течение этого последнего ледникового периода наблюдались чередующиеся эпизоды наступления и отступления ледников. Максимум последнего оледенения был примерно 22 000 лет назад.
Малый ледниковый период в России
В России малый ледниковый период ознаменовался в частности исключительно холодным летом в 1601, 1602 и 1603 годах, когда морозы ударяли в июле-августе, а снег ложился в начале осени.
Необычные холода повлекли за собой неурожай и голод, а как следствие, по мнению некоторых исследователей, стали одной из предпосылок к началу Смутного времени. Зима 1656 года была столь суровой, что в вошедшей в южные районы Русского царства польской армии от морозов погибло две тысячи человек и тысяча лошадей.
В Нижнем Поволжье в зиму 1778 года птицы замерзали в полете и падали мертвыми. В ходе русско-шведской войны 1808–1809 годов русские войска по льду преодолели Балтийское море.
Еще более холодным был малый ледниковый период в Сибири. В 1740–1741 годах экспедиция В. Беринга фиксировала сильные морозы на Камчатке и на Командорских островах.
Как повлиял на Землю последний ледниковый период
В середине мая вышел доклад Океанографического института Вудс-Хоул, гпосвященный последнему ледниковому периоду на Земле. Ученые пришли к выводу, что поверхность нашей планеты во время последнего ледникового периода охлаждалась на 6 градусов по Цельсию.
Анализ был основан на изучении благородных газов, которые растворены в подземных водах. Оказалось, что температура поверхности суши в средних и низких широтах охлаждалась в те времена почти на 6 градусов по Цельсию.
При этом специалисты подчеркнули, что их данные температуры намного ниже тех, что другие специалисты предоставляли ранее. Реальное значение работы заключается в том, что предыдущие исследования сильно недооценили охлаждение в последний ледниковый период, что привело к низким оценкам чувствительности климата Земли к парниковым газам.
Средняя температура на Земле в ледниковый период составила примерно 7,8 градусов по Цельсию, что всего на 6 градусов ниже, чем средняя температура на планете сегодня.
Когда следующий ледниковый период?
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что на Земле наступит глобальный ледниковый период, когда уровень солнечного излучения, который получает планета, быстро поменяется в течение геологически короткого периода времени. Количество солнечного излучения не должно опускаться до определенной пороговой точки.
Результаты исследования предполагают: независимо от того, что вызвало ледниковые периоды на Земле, наиболее вероятно, были вовлечены процессы, уменьшающие количество солнечной радиации, выходящей на поверхность планеты. К примеру, извержения вулканов или биологически индуцированное образование облаков, которые могли значительно заблокировать солнечные лучи.
Глобальные ледниковые периоды на Земле носят временный характер из-за углеродного цикла планеты. Когда планета не покрыта льдом, уровни углекислого газа в атмосфере в некоторой степени контролируются выветриванием горных пород и минералов.
Когда планета покрыта льдом, выветривание значительно уменьшается, так что углекислый газ накапливается в атмосфере, создавая парниковый эффект, который в конечном итоге приводит к оттаиванию планеты.
Ледниковый период
Ледниковый период — периодически повторяющийся этап геологической истории Земли продолжительностью в несколько миллионов лет, в течение которого на фоне общего относительного похолодания климата происходят неоднократные резкие разрастания материковых ледниковых покровов — ледниковые эпохи. Эти эпохи, в свою очередь, чередуются с относительными потеплениями — эпохами сокращения оледенения (межледниковьями). [1] Внутри отдельной ледниковой эпохи иногда выделяются интерстадиалы — периоды более мягкого климата.
Современное состояние климата Земли характеризуется принадлежностью к одной из межледниковых эпох голоцена — последней по времени эпохи начавшейся около 65 млн лет назад кайнозойской эры.
Содержание
Ледниковые эры в истории Земли
Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли. Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).
В истории Земли выделяются следующие ледниковые эры:
Кайнозойская ледниковая эра
Кайнозойская ледниковая эра (65 млн лет назад — настоящее время) — недавно (по геологическим масштабам) начавшаяся ледниковая эра.
Настоящее время — голоцен, начавшийся ≈10 000 лет назад, характеризуется как относительно тёплый промежуток после плейстоценового ледникового периода, часто квалифицируемый как межледниковье. Ледниковые покровы существуют в высоких широтах северного (Гренландия) и южного (Антарктида) полушарий; при этом в северном полушарии покровное оледенение Гренландии простирается на юг до 60° северной широты (то есть, до широты Санкт-Петербурга), морские льды — до 46—43° северной широты (то есть до широты Крыма), а вечной мерзлоты до 52—47° северной широты.
В южном полушарии континентальная часть Антарктиды покрыта ледниковым щитом толщиной 2500—2800 м (до 4800 м в некоторых районах Восточной Антарктиды), при этом шельфовые ледники составляют ≈10 % от площади континента, возвышающейся над уровнем моря.
В кайнозойской ледниковой эре наиболее сильным является плейстоценовый ледниковый период: понижение температуры привело к оледенению Северного Ледовитого океана и северных областей Атлантики и Тихого океана, при этом граница оледенения проходила на 1500—1700 км южнее современной.
Последняя ледниковая эпоха закончилась между 15 000 и 10 000 годами до н. э. (подробнее см. поздний дриас и аллерёдское потепление).
Хронология кайнозойских оледенений
Возраст изотопных стадий 18 O шкалы Шеклтона рассчитан благодаря присутствию в керне Вема V28-238 на глубине 1200 см границы палеомагнитных эпох Матуяма/Брюнес (700 000 лет назад). Поскольку ныне возраст рубежа Матуяма/Брюнес оценивается в 730000 лет, даты Шеклтона переcчитаны сообразно глубинам соответствующих стадий. (Минусы — холодные стадии, плюсы — теплые интерстадии).
| 53-38 млн. | Эоцен | Умеренный климат с эпизодом оледенения в Антарктиде. | |
| 38 млн. | Граница эоцена-олигоцена | Крупное глобальное похолодание, оледенение в Антарктиде. | |
| 38-22 млн. | Олигоцен | Долгое антарктическое оледенение. | |
| + | 22-13 млн. | Ранний — начало среднего миоцена | Потепление. |
| — | 13-10 млн. | Средний миоцен — начало позднего миоцена | Развитие большой ледовой шапки в Восточной Антарктике, оледенение на Южной Аляске. |
| + | 10-7 млн. | Ранний поздний миоцен | Умеренный эпизод. |
| — | 7-6,0 млн. | Начало антарктического оледенения Тэйлор 5 (7-3, 7 млн, Драй Вэллис). |
5,18-3,2 млн. Плиоцен (ранний Гильберт — Астий).
+6,0-4,7 млн. Потепление Эпоха 5 — ранний Гильберт.
−4,7-4,3 млн. Гляциал Гильберт С в Антарктиде, глобальное морское похолодание.
+4,3-3,95 млн. Интерстадиал Гильберт VII—V.
−3,95-3,35 млн. Гляциал Гильберт IV—I в Антарктиде (и Патагонии 3,5 млн.: Гильберт I, 3,7-3,35 млн.), а также на Аляске.
+3,35-3,2 млн. Интергляциальная трансгрессия Астий (ранний Гаусс).
3,2-0,01 млн. Континентальный плейстоцен (Бибер I — Вюрм IV).
3,2-0,815 млн. Нижний плейстоцен (Бибер I — Гюнц II).
−3,2-3,0 млн. Гляциал Бибер I.
+3,0-2,6 млн. Интерстадиал Бибер I/II.
−2,6-2,3 млн. Гляциал Бибер II.
+2,3-2,0 млн. Интергляциал Бибер/Донау.
+1,9-1,84 млн. Донау I/II.
−1,84-1,79 млн. Донау II.
+1,79-1,6 млн. Донау II/III.
−1,6-1,55 млн. Донау III.
+1,55-1,5 млн. Донау III/IV.
−1,5-1,43 млн. Донау IV.
+1,43-1,36 млн. Донау/Гюнц.
+1,27-0,93 млн. Гюнц I/II.
−0,93-0,815 млн. Гюнц II.
815 000—134 000 Средний плейстоцен (Гюнц/Миндель I — Рисс III).
815 000-493000 Очень древний средний плейстоцен (Гюнц/Миндель I — Гюнц/Миндель IV).
+815 000—760 000 (изотопная стадия 18 0 X 21). Гюнц/Миндель I.
−760 000—736 000 (X 20) Гюнц/Миндель А.
+736 000-71 8000 (IX 19) Гюнц/Миндель II (Матуяма/Брюнес).
−718 000—675 000 (IX 18) Гюнц/Миндель В 1.
+675000-654 000 (VIII 17) Гюнц/Миндель В 2.
−654 000—617 000 (VIII 16) Гюнц/Миндель В 3.
+617000-566000 (VII 15) Гюнц/Миндель III.
−566000-523000 (VII 14) Гюнц/Миндель С.
+523000-493000 (VI 13) Гюнц/Миндель IV.
493000-362000 Древний средний плейстоцен (Миндель I — Миндель II).
−493000-459000 (VI 12) Миндель I.
+459000-383000 (V 11) Миндель I/II.
−383000-362000 (V 10) Миндель II.
362000-310000 Средний средний плейстоцен (Миндель/Рис)
+362000-310000 (IV 9) Миндель/Рисс.
310000-134000 Поздний средний плейстоцен (Рисс I — Рисс III).
−310000-262000 (IV 8) Рисс I (Перигор I—II).
+262000-ок. 240000 (III 7 нижняя) Рисс I/II.
-ок. 240000-ок. 220000 (III 7 средняя) Рисс II (Перигор I—IV).
+ок.220000-204000 (III 7 верхняя) Рисс II/III.
−204000-134000 (III 6) Рисс III (Комб-Греналь 1-7).
134000-10000 Верхний плейстоцен (Рисс/Вюрм — Вюрм IV).
134000-39000 Древний верхний плейстоцен (Рисс/Вюрм — Вюрм II).
+134000-110000 (II 5е…) Рисс/Вюрм.
−110000-105000 Вюрм I А (Перигор I).
+105000-104000 Вюрм I Амерсфорт (Перигор II).
−104000-100000 Вюрм I В (Перигор III).
+100000-92000 Вюрм I Брёруп (Перигор IV—VI).
−92000-85000 Вюрм I С (Перигор VII—IX).
+85000-78000 (II 5а) Вюрм I/II Оддераде.
−78000-67000 (II 4) Вюрм II А (Перигор I—II).
+67000-59000 Вюрм II Дюрнтен (Перигор III).
−59000-51000 Вюрм II В 1-2 (Перигор IV—VI).
+51000-46500 Вюрм II Мурсхофд (Перигор VII).
−46500-39000 Вюрм II С (Перигор VIII).
39000-10000 Поздний верхний плейстоцен (Вюрм II/III — Вюрм IV).
+39000-37500 Вюрм II/III Хенгело.
−37500-36000 Вюрм II/III.
+36000-34000 Вюрм II/III Ле Котте.
−34000-31000 Вюрм III А 1-2 (Перигор I—II).
+31000-30000 Вюрм III Арси (Перигор III).
−30000-29000 Вюрм III В (Перигор IV).
+29000-25000 Вюрм III Кессель (Перигор V).
−25000-23500 Вюрм III С 1 (Перигор VI).
+23500-22500 Вюрм III Тюрсак (Перигор VII).
−22500-20500 Вюрм III С 2 (Перигор VIII—X).
+20500-20300 Вюрм III Баньольс (Перигор XI).
−20300-19700 Вюрм III С 3 (Перигор XII—XIV).
+19700-18500 Вюрм III/IV Ложери.
−18500-17800 Вюрм IV Дриас I А 1 (Перигор I).
+17800-16500 Вюрм IV Ласко (Перигор II).
−16500-15800 Вюрм IV Дриас I А 2 (Перигор III А).
+15800-15500 Вюрм IV Англь (Перигор III В).
−15500-14800 Вюрм IV Дриас I В (Перигор III С).
+14800-14300 Вюрм IV Пребёллинг (Перигор IV А).
−14300-13300 Вюрм IV Дриас I C (Перигор IV В).
+13300-12300 Вюрм IV Бёллинг (Перигор IV С).
−12300-11800 Вюрм IV Дриас II (Перигор V).
+11800-10800 Вюрм IV Аллерёд (Перигор 6-8).
−10800-10200/10000 Вюрм IV Дриас III (Перигор 9-11).
10200/10000-0 (дендрохронология: ок. 11700/11480-0) Голоцен.
10200/10000-8800 (11700/11480-10100) Пребореал.
(+)8800-7500 (10100-8610) Бореал.
(+)7500-5500/4300 (8610-6320/4940) Атлантик.
(-)5500/4300-2750 (6320/4940-3160) Суббореал.
(-)2750-0 (3160-0=1950 н. э.) Субатлантик.
Палеозойская ледниковая эра (460—230 млн лет назад)
Позднеордовикский-раннесилурийский ледниковый период (460—420 млн лет назад)
Ледниковые отложения этого времени распространены в Африке, Южной Америке, восточной части Северной Америки и Западной Европе.
Пик оледенения характеризуется образованием обширного ледникового щита на большей части северной (включая Аравию) и западной Африки, при этом толщина сахарского ледового щита оценивается до 3 км.
Позднедевонский ледниковый период (370—355 млн лет назад)
Ледниковые отложения позднедевонского ледникового периода обнаружены на территории Бразилии, аналогичные моренные отложения — в Африке (Нигер). Ледниковая область простиралась от современных устья Амазонки к восточному побережью Бразилии.
Каменноугольно-пермский ледниковый период (350—230 млн лет назад)
Позднепротерозойская ледниковая эра (900—630 млн лет назад)
В стратиграфии позднего протерозоя выделяется лапландский ледниковый горизонт (670—630 млн лет назад), обнаруженный в Европе, Азии, Западной Африке, Гренландии и Австралии. Палеоклиматическая реконструкция позднепротерозойской ледниковой эры вообще и лапландского периода в частности затруднена недостаточностью данных о дрейфе, форме и положении континентов в это время, однако с учётом расположения моренных отложений Гренландии, Шотландии и Нормандии предполагается, что Европейский и Африканский ледовые щиты этого периода временами сливались в единый щит.
См. также
Примечания
Ссылки
Климат, Климатология
Полезное
Смотреть что такое «Ледниковый период» в других словарях:
Ледниковый период 4 — Ледниковый Период: Сдвиг Континентов Ice Age: Continental Drift Тип мультфильма Компьютерная анимация Режиссёр Карлос Салдана Роли озвучивали Рэй Романо Куин Латифа Дени … Википедия
Ледниковый период — период глобального похолодания климата, длящийся в течении геологически длительного периода времени. Наиболее известен последний ледниковый период, но сейчас известно не меньше сотни отдельных эпизодов значительного похолодания на планете,… … Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь.
ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД — этап геологической истории Земли, в течение которого многократно чередовались отрезки времени с очень холодным климатом (резкое расширение площади ледников) с промежутками более теплого климата, когда значительная часть материковых ледников… … Большой Энциклопедический словарь
ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД — ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД, этап геологической истории Земли, в течение которого многократно чередовались отрезки времени с очень холодным климатом (резкое расширение площади ледников) с промежутками более теплого климата (так называемое межледниковье).… … Современная энциклопедия
ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД — этап геологической истории Земли продолжительностью в миллионы лет, во время которого ледниковые покровы неоднократно распространялись в высоких и умеренных широтах планеты, уничтожая или значительно изменяя сложившиеся экосистемы. Экологический… … Экологический словарь
ледниковый период — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN drift epochglacial driftice ageIce Ages … Справочник технического переводчика
ледниковый период — Отрезок времени в геологической истории Земли, характеризующийся сильным похолоданием климата и развитием обширных материковых ледниковых покровов не только в полярных, но и в умеренных широтах (терминологическую корреляцию ледниковых эпох на… … Словарь по географии
Ледниковый период — ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД, этап геологической истории Земли, в течение которого многократно чередовались отрезки времени с очень холодным климатом (резкое расширение площади ледников) с промежутками более теплого климата (так называемое межледниковье).… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ледниковый период — этап геологической истории Земли, в течение которого многократно чередовались отрезки времени с очень холодным климатом (резкое расширение площади ледников) с промежутками более тёплого климата, когда значительная часть материковых ледников… … Энциклопедический словарь
ледниковый период — относительно длительный этап геологической истории Земли, в течение которого многократно чередовались очень холодные отрезки времени (ледниковья), когда возникали крупные материковые оледенения, и отрезки времени с более тёплым климатом… … Географическая энциклопедия
Ледниковые периоды Земли — прошлые и будущие
Лёд — это целый мир, чуждый и враждебный всему живому. Сказочно прекрасная, серебристая под лучами Луны, ослепительно белая и голубая днём, эта фальшивая, ненадёжная твердь, образующая горы, арки, башни, пещеры, обжигает холодом. Нередко писатели, как Джордж Мартин в цикле «Песнь льда и пламени» или Грег Бир в «Планете-бродяге», видят в замёрзшей воде воплощение зла и смерти.
Множество фильмов-катастроф посвящено наступлению нового ледникового периода… Но с ледником тесно связаны и наши представления о буйной юности человечества, бегавшего с дубиной за мамонтом. Последней ледниковой эпохе мы даже кое-чем обязаны.
Эпохи, эры, периоды
Начать стоит с того, что, с научной точки зрения, ледниковый период не ушёл в прошлое вместе с мамонтами и дубинами, а продолжается по сей день. Геология выделяет ледниковые эры — огромные, продолжительностью в сотни миллионов лет, этапы истории нашей планеты, в течение которых климат был намного прохладнее современного. Каждая из таких эр наступала и прекращалась по своим, не всегда очевидным причинам. После окончания очередной ледниковой эры наступала термоэра — теплое время, когда практически не происходило оледенений. Сейчас идёт кайнозонская ледниковая эра, начавшаяся 65 миллионов лет назад.
Ледниковую эру геологи разбивают на интервалы — ледниковые периоды, во время которых приполярные регионы Земли занимают обширные ледники. Но и это ещё не всё. Внутри ледниковых периодов сменяют друг друга ледниковые и межледниковые эпохи, когда площадь покрытых ледником территорий увеличивается или уменьшается в несколько раз. Мы живём в очередную межледниковую эпоху.
Водяной лёд может существовать в 15 различных формах, различающихся особенностями кристаллической решётки. Но экзотические формы льда (более плотные, чем жидкая вода) образуются при очень высоком давлении. Кора Европы и других спутников планет-гигантов сложена преимущественно из экзотического льда (фото: NASA)
О климате первозданной Земли наука может лишь строить предположения разной степени обоснованности. Но раз уж была жидкая вода (это известно), то были и условия для её удержания в таком состоянии. Вероятно, в эпоху, когда лучи тусклого, ещё красноватого Солнца едва пробивались сквозь первичную, пыльную от частого падения астероидов атмосферу, состоящую из водорода, метана, аммиака и прочих вредных для здоровья газов, на Земле уже был лёд. Но следы оледенений возрастом четыре миллиарда лет едва ли будут найдены. Всей воды на планете в те времена не хватило бы даже на белый панцирь для одной современной Гренландии.
Очень странно выглядел в эту эпоху наш мир. Скованные холодом, ржаво-серые днём и поблёскивающие инеем на рассвете, безжизненные каменистые пустыни. Смёрзшиеся песчаные дюны. Бессмысленно взрезающие равнины русла пересохших рек — ведь во время великих оледенений осадки почти прекращаются. И колоссальные ледниковые щиты, раскиданные без видимой географической логики, — в тропиках, а не у полюсов. Ведь для образования ледников, кроме мороза, нужны ещё и снегопады. В Гуронскую же эру эволюция жизни шла своим чередом и даже добилась некоторых успехов. А значит, у экватора оставались незамерзающие моря, вода в которых могла испаряться, обеспечивая рост ближайших к берегам ледников.
Солнце постепенно разгоралось, вулканы исправно пополняли атмосферу газами, и в конце риасия Земля оттаяла. Следующий миллиард лет был довольно тёплым, хотя полярные шапки периодически возникали. Катастрофа повторилась 900 миллионов лет назад. Наступила вторая ледниковая эра — криогений. Это был самый холодный период в истории Земли. Он длился четверть миллиарда лет.
Снежно-белая поверхность Энцелада — спутника Сатурна — обладает наивысшим в Солнечной системе альбедо. Она отражает 99% падающего света. Но в эпоху криогения Земля могла поспорить с Энцеладом (фото: NASA, «Кассини»)
До конца причины похолодания не ясны. Оно могло стать результатом дрейфа континентов — в этот период суша расположилась необычно, образовав экваториальное кольцо. Из-за этого в холодный сезон — зимой в северном полушарии и летом в южном — в мировой океан не поступали тёплые течения из тропиков, он беспрепятственно охлаждался и замерзал. А летом уже не оттаивал, так как лёд эффективно отражает солнечные лучи. Дополнительным (или основным — версии разнятся) фактором оказалось снижение доли в атмосфере второго по важности парникового газа — углекислого. Растворяясь в воде, углекислота минерализуется, соединяясь с вымываемым из горных пород кальцием. Обычно снижение температуры тормозит этот процесс, так как покрытая ледниками суша перестаёт поставлять в океан соли. Но при экваториальном расположении континентов этот предохранительный механизм не сработал.
Так или иначе, в криогении наступающие с севера и юга ледники выползли из морей на берег и сомкнулись. Солнце на небосводе сияло уже почти так же ярко, как ныне, но белая, сверкающая поверхность планеты больше не воспринимала тепло. На экваторе температура редко поднималась выше −20 градусов. У полюсов же поверх обычного водяного льда намерзал «сухой» — кристаллическая углекислота. Моря замерзали в буквальном смысле слова. Это сейчас шельфовый ледник, стекая с суши, движется по дну до глубины 200, максимум 300 метров. Тогда, миновав континентальный шельф, глетчеры продолжали сползать по материковому склону до глубины 2000 метров, на поверхности нависая над дрейфующими ледяными полями отвесными стенами в полкилометра высотой. Отколовшиеся и унесённые в приполярные районы айсберги больше напоминали крупные острова с горными цепями.
Тяжесть ледяного панциря вдавливает Антарктиду в жидкую земную мантию на глубину 2,5 километра. Возможно, в эпоху криогения Земля формально могла считаться «планетой-океаном» — выше уровня моря оставался только лёд (фото: NASA)
Разумеется, в холодном аду не выжил никто, кроме бактерий. И долгое время считалось, что терять нечего, ибо в те дикие времена на Земле только они и обитали. Но теперь известно, что это не так. Многоклеточные существа появились более миллиарда лет назад, и к началу Криогения в морях водились весьма странные червеобразные твари, не родственные каким-либо ныне здравствующим животным. Если бы не катастрофическое оледенение, жизнь вышла бы на сушу намного раньше. Но это была бы совсем другая жизнь.
Бактерии же всё-таки уцелели в подлёдных озёрах и в горячих ключах. В морях даже сохранялись одноклеточные водоросли, немедленно принимающиеся за фотосинтез там, где сквозь трещины в ледяном панцире проникал хоть какой-то свет. Между тем в атмосфере потихоньку накапливалась углекислота, производимая вулканами. Земля оттаяла в эдиакрии — 635 миллионов лет назад, — и всё вернулось на круги своя.
До следующего раза.
Кайнозой
Третья ледниковая эра наступила в палеозое. Начавшись 460 миллионов лет назад в ордовикский период, она продолжалась весь силур, девон, карбон и завершилась лишь 230 миллионов лет назад — в середине триаса. Но по сравнению с эрой Гуронского оледенения и с криогением климат на планете мог считаться буквально курортным. Наступления глетчеров, трёхкилометровыми валами докатывающихся до субтропических широт, сменялись оттепелями, во время которых температура на планете мало отличалась от современной. Тем не менее первых успехов позвоночные добились в холодных, нередко посещаемых айсбергами, экваториальных морях. А в конце девонского периода рыбы полезли на сушу по вполне понятной причине — в воде они ужасно мёрзли. Трудно поверить, но и каменноугольный период тоже был очень морозным, — хотя именно в это время образовалась основная часть угольных залежей, а значит, Землю покрывали густые леса древовидных папоротников и болота.
Есть версия, что превращению обезьяны в человека во многом поспособствовали изменения климата, которые были вызваны начавшимся 2,5 миллиона лет назад плейстоценовым оледенением. Климат стал сухим, леса сменились саваннами, и предкам человека пришлось перейти к коллективной охоте (фото: Smithsonian Museum of Natural History)
В четвёртую, кайнозойскую ледниковую эру мы живём. Что позволяет нам её хорошо изучить. Собственно, кайнозойский период стал ледниковым лишь 34 миллиона лет назад, когда глетчеры, сползая с антарктических горных хребтов на равнину, после перерыва в 200 миллионов лет снова украсили планету южной полярной ледяной шапкой, полностью скрывшей Антарктиду лишь 13 миллионов лет назад. В северном же полушарии оледенение началось ещё позже. Холодать стало ещё при динозаврах — в конце мела. Это было связано с уменьшением концентрации углекислого газа в атмосфере. Но и в начале кайнозоя северное побережье Гренландии покрывали лиственные леса. Потом они сменились хвойными. Потом тундрой. Окончательно ледяной покров утвердился на острове только 10 миллионов лет назад.
Четвёртая ледниковая эра, таким образом, только начинается. Морозы крепчают. Глядя на следы глетчеров, в недавнем (по меркам геологии) прошлом доходивших до широты Киева и Волгограда, можно подумать, что теперь ледник отступает. Но это не так. Он просто берёт разбег.
Регулярные «приливы» и «отливы» глетчерных полей продолжаются уже 25 миллионов лет — с тех пор, как кайнозойский период стал ледниковым. Изменения климата обусловлены циклами, открытыми в начале прошлого века сербским учёным Митулином Минковичем. Под воздействием гравитации Луны и планет наклон земной оси изменяется в различных направлениях с периодами в 26 тысяч и 41 тысячу лет. Кроме этого, с периодом в 93 тысячи лет колеблется эксцентриситет («сжатость») земной орбиты. Свою лепту вносит Солнце, активность которого тоже меняется периодически.
Тепловая инертность крупных водоёмов огромна. Ладожскому озеру требуется три месяца, чтобы замёрзнуть, и столько же, чтобы оттаять
Условия для наступления ледника складываются в результате неблагоприятного сочетания астрономических факторов каждые 100 тысяч лет. Если в летние месяцы Земля находится в апогее (на максимальном расстоянии от светила), наклон оси особенно велик, а солнечная активность минимальна, количество получаемой северным полушарием энергии оказывается на 5−10% меньше нормы. Ледники увеличиваются, отражающая способность поверхности планеты растёт, что ведёт к дальнейшему охлаждению, и глетчеры продвигаются ещё дальше на юг.
Оледенение — самоподдерживающийся процесс, который продолжается до тех пор, пока похолодание не уравновесится снижением влажности. Растущие ледяные панцири поглощают воду, моря мелеют, их площадь сокращается, а низкая среднегодовая температура дополнительно снижает испарение. Из-за этого в атмосфере Земли становится меньше белых, хорошо отражающих свет облаков. Воздух разогревается и раскалённые ветры пустынь останавливают продвижение ледника.
В теории оледенения в северном полушарии должны чередоваться с наступлением льдов в южном. Но на практике этого не происходит. Южнее экватора слишком мало суши, плавучие же ледяные поля легко разрушаются течениями.
Безледниковый период
Наряду с экстремально холодными Земля переживала и жаркие эпохи. Юрский и меловой геологические периоды иногда именуются «безледниковой эрой». Во времена господства динозавров на планете, возможно, совсем не было многолетнего льда. Даже высоко в горах. Высокая концентрация углекислого газа в атмосфере в те времена создавала настолько мощный парниковый эффект, что средняя температура вод мирового океана составляла не 3,7 градуса, как сейчас, а 20 градусов!
Зона умеренного климата (где снег зимой всё-таки выпадал) начиналась в безледниковую эру лишь на побережье Северного Ледовитого океана. И простиралась до полюса, вблизи которого всюду, где имелась суша, паслись стада динозавров. Южнее побережья, до широты Архангельска, пролегала полоса субтропиков, а дальше начинался «зелёный ад» — душная сельва с дикими первобытными крокодилами.
Но южнее сороковой параллели припекало и крокодилов. Часть планеты, сейчас наиболее благоприятная для животной и растительной жизни, тогда напоминала калифорнийскую Долину Смерти. Только температура воздуха там колебалась у отметки +50 градусов круглый год, вынуждая даже самых стойких ящериц и жуков до наступления темноты отсиживаться в подземных убежищах… Известие о наступлении ледника они, должно быть, восприняли бы с огромным облегчением.
Текущая твердь
Удивительное зрелище представляют собой кальгаспоры, или «кающиеся монахи», — порождённые неравномерным таянием, склонённые в сторону солнца ледяные шипы. На склоне Эвереста, на леднике Кхумбу, высота «монахов» достигает 30 метров
Сотворённые изо льда и снега персонажи, такие как японская юки-онна, Снежная королева, Снегурочка, в сказках не редкость. И удивительно, что никому из фантастов не пришло в голову рассматривать ледник как живое существо, подобное океану Солярису. Глетчер питается и растёт, проявляя даже некоторую волю к самосохранению. Ведь чем больше пространства ему удаётся покрыть, тем холоднее становится в регионе и тем больше условий для его дальнейшего распространения.
Питается ледник снегом. Исключения существуют — например, один глетчер может пополняться льдом из другого, расположенного выше по склону, — но снег предпочтительнее. Выпадая на уже обледеневшую поверхность, снег не тает даже при положительной температуре воздуха. А если и подтаивает, то вода, просачиваясь глубже, замерзает вновь. В результате белый покров спрессовывается, превращаясь в фирн — плотную, но ещё не твёрдую благодаря множеству пузырьков воздуха массу. Фирн накапливается, сжимается под собственным весом, выдавливает воздух и на глубине 100-150 метров превращается в пористый глетчерный лёд. И тогда ледник оживает — начинает двигаться. Стеклянная хрупкость льда — фикция. Даже при небольшом давлении лёд течёт.
Текут ледники от зоны питания к зоне таяния. Небольшой глетчер может представлять собой впадину — ледоём, откуда расползаются ледяные реки, — или коническую шапку на вершине горы, опять-таки распадающуюся на отдельные потоки, которые образуют озёра, заводи, стремнины и даже ледопады на обрывах. На плоской же поверхности глетчер превращается в приплюснутый купол, под собственным весом равномерно растекаясь во все стороны. И следует отметить, что, если ледник достаточно велик, то «плоской» для него станет любая поверхность. Он сминает и погребает под своей массой даже горные цепи.
Загадочные антарктические оазисы возникают, когда подлёдная скала вспарывает и разваливает в стороны ползущий глетчер
Лишь океан способен остановить ледник, подобный Гренландскому (3,4 километра толщины) или Антарктическому (4,7 километра), — а ведь они жалкое подобие ледников древних! Морская, солёная, неохотно замерзающая вода подтачивает сползающий на шельф лёд, норовит выдавить его вверх, отрывая от дна. В конце концов море разламывает ледник на айсберги и уносит их к экватору.
Скорость течения глетчера в норме составляет лишь десятки метров в год, но она сильно зависит от подлёдного рельефа. Иногда возникают островки неподвижного «мёртвого» льда — попавшего в ловушку или оторвавшегося от основной массы. Но на крутых склонах скорость течения ледника может достигать одного километра в год и более. Благодаря прыти ледовые реки, бегущие с молодых гор Новой Зеландии и Огненной Земли, достигают зоны вечнозелёных лесов, скатываются, подобно обычным ручьям, между древесными стволами и кое-где даже низвергаются в море.
Случаются и катастрофические подвижки — сёрджи, когда ледник ускоряется до 300 метров в сутки. Но необходимое для этого давление так велико, что глетчер быстро лопается, крошится и устремляется далее по склону уже в виде потока из обломков льда и камня.
Фьорды — русла, прорезанные в камне стекающим в море льдом
Растекаясь от зоны питания, лёд следует не порожняком. Он несёт с собой фрагменты скалы, тяжёлым напором отламывая их от коренной породы. Куски камня глетчер использует как инструмент для растачивания и углубления русла — именно по этой причине фьорды так глубоки. Естественно, в процессе работы осколки тупятся, обкатываются и превращаются в валуны. Крупный ледник не мелочится, перетаскивая глыбы с поперечником в десятки метров на многие сотни километров. Так, на территории Москвы найдены доставленные глетчером фрагменты карельских скал. Валуны можно обнаружить всюду, где проходил ледник, но большая часть груза сбрасывается на его границе — в зоне таяния. Там образуются морены — тянущиеся на тысячи километров цепи курганов из принесённого ледником материала.
Век мамонта
На продолжении кайнозойской эры условия на Земле становились всё более суровыми. Три миллиона лет назад ледник, уже давно укрепившийся в Гренландии и на арктических островах, форсировал неглубокие моря и создал плацдармы на Аляске, на Лабрадоре, на севере Скандинавии, на полярном Урале и на плато Путорана. И оттуда ринулся на юг, слившись в единый массив площадью 35 миллионов квадратных километров и сделав большую часть Евразии и Северной Америки непригодными для жизни.
С тех пор на планете два полярных ледника. И северный в два с половиной раза больше южного. Но, в отличие от стабильного, раз и навсегда утвердившегося в очерченных океаном границах Антарктического панциря, Арктический ледник каждые сто тысяч лет ненадолго отступает на исходные позиции. Межледниковья, в одно из которых мы живём, продолжаются от 10 до 30 тысяч лет, — в зависимости от того, о каких широтах идёт речь. На побережье Гренландии, например, межледниковье заняло лишь несколько столетий.
Сталкиваясь и наползая друг на друга, поля плавучего пакового льда образуют баррикады-торосы, достигающие 20-метровой высоты
Человечество использовало последнюю оттепель с толком, успев создать цивилизацию. Тем не менее большая часть истории нашего вида, не говоря уже о древних предках, приходится на эпоху господства ледника. И представления о ней, бытующие в массовой культуре, очень далеки от действительности.
Ни мамонты, ни охотники на них, разумеется, не жили ни в арктических приледниковых пустынях, ни в тундре — такой, какую мы видим сейчас. Большинство привычных нам ландшафтов вообще исчезают в ледниковую эпоху, сменяясь другими. В частности, в моменты наступления ледника пропадает, скрываясь под глетчерами, зона вечной мерзлоты. А значит, нет места для тундры и лесотундры.
Иногда текущие с гор ледники несут на себе сераки — ледяные башни, высота которых может исчисляться десятками метров. Это очень неустойчивые, а потому опасные для альпинистов образования
Исчезают с наступлением ледника и зоны таёжных, смешанных и лиственных лесов. Ведь климат становится очень сухим. Зато сразу за узкой полосой каменистых арктических пустынь, уже в десятках километров от границы глетчерных полей, начинаются пышные тундростепи. Весной, после таяния снегов, равнины покрываются густым травяным ковром высотой в человеческий рост. А летом, когда температура воздуха достигает 40 градусов — ведь Солнце на границе умеренных широт и субтропиков и в ледниковые эпохи светит так же ярко, — трава высыхает на корню, чтобы осенью промёрзнуть и уйти под тонкий слой снега, превратившись в готовое сено.
Тундростепь обеспечивала пищей неисчислимые стада травоядных, в том числе и мамонтов. Но зимой она превращалась в очень неуютное место. Точно так же, как сейчас в Антарктиде, скатывающиеся с купола ледника тяжёлые массы холодного воздуха порождали непрерывный многомесячный буран, быстро остужающий раскалённую степь до −40 или −50 градусов.
Последние измельчавшие мамонты вымерли на острове Врангеля 3,5 тысячи лет назад — на пике межледниковья климат в Арктике был мягче. В прошлом веке снова стало чуть теплее, и на острове смогли прижиться овцебыки и олени карибу
Но отступать было некуда. Оставшиеся у экватора саванны и леса отделялись от тундростепей широкой полосой пустынь и полупустынь. Первобытные охотники укрывались в пещерах и перекрытых бивнями мамонта землянках и коротали дни, ругая суровый климат. Сами же мамонты просто поворачивались кормой к ветру и старались не обращать на него внимания. Мохнатые слоны пережили не меньше полутора десятков наступлений ледника, который загонял их к обмелевшему Чёрному морю. Межледниковья, во времена которых мамонтам приходилось радикально менять образ жизни, беспокоили их больше.
Останки мамонтов встречаются в вечной мерзлоте до самого побережья Ледовитого океана. Там они жили в периоды, когда климат становился тёплым и влажным, мерзлота исчезала до самого моря и современные тундры и редколесья сменялись заросшими густым кустарником арктическими лугами. Теснимые лесами, которые занимали место тундростепей, мамонты отступали на крайний север. Где и тонули в болотах, чтобы спустя сотни и тысячи лет, после похолодания климата, оказаться впаянными в мерзлоту.
Ледниковый период будущего
«Зима близко!» — любимая присказка Старков из мира «Песни льда и пламени», отличающегося крайней нестабильностью политических и климатических условий. Так вот, зима действительно близко. У нашего, реального мира те же проблемы, что и у континента Вестерос.
Кайнозойское оледенение произошло по геологическим меркам совсем недавно, а катастрофические масштабы приняло и того позже — уже в эпоху наших предков. Вероятно, это будет последняя ледниковая эра в истории Земли, ведь светимость Солнца постепенно возрастает. Но до тех пор наше межледниковье кончится. В ближайшие 20-30 миллионов лет климат на планете будет становиться суровее.
Может показаться, что надвигающийся пик кайнозойского оледенения — опасность, грозящая в перспективе столь отдалённой, что ею со спокойной совестью можно пренебречь. Но множество накладывающихся астрономических циклов могут значительно повлиять на среднегодовую температуру. И в будущем небольшие колебания климата способны создать человечеству серьёзные проблемы.
Современный климатический оптимум кончился. Но и в прошлом веке в Европе уже не было так тепло, как в предыдущий оптимум X-XIII веков, когда в Шотландии и на Лабрадоре рос виноград, а почти безжизненное ныне побережье Гренландии зеленело сочными травами. И до конца кайнозоя, скорее всего, Гренландия «Зелёной страной» уже не станет. Зато холода XIV-XVII веков, «малого ледникового периода», в будущем покажутся сущей ерундой. Современный межледниковый период, начавшийся 12 тысяч лет назад, тоже подходит к концу.
Завершилась и оптимальная фаза великого четырёхсоттысячелетнего климатического цикла, который в свой разгар, в самую жару, четверть миллиона лет назад остановил Днепровское оледенение на широте Киева. А значит, второй раз этот номер уже не пройдёт и следующий девятый вал ледника соединится с горными глетчерами Кавказа и Альп.
Тающая Гренландия (Christine Zenino / Flickr)
Если верить теоретическим предсказаниям, похолодание должно вот-вот начаться. Пока, правда, между теорией и реальностью наблюдаются расхождения, — и будоражит умы именно наблюдаемое таяние льдов. Но это совершенно нормально. Если бы на Земле хоть что-то делалось разумно, как следует и в срок, то кто бы нас сюда пустил?
Если же говорить всерьёз, то сейчас человеческая деятельность, способствующая увеличению парникового эффекта и росту глобальной температуры, с успехом противостоит космическим силам, ответственным за наступления ледников. Но исход этой неравной борьбы предрешён. Зима близко. Ледниковый период не кончился. Он впереди.