Kvartær periode av kenozoikum: dyr, planter, klima. Perioder av jordens geologiske historie
Statens utdanningsinstitusjon for høyere profesjonell utdanning i Moskva-regionen
International University of Nature, Society and Human "Dubna"
Fakultet for naturvitenskap og ingeniørvitenskap
Institutt for økologi og geofag
KURSARBEID
Ved disiplin
Geologi
Vitenskapelig rådgiver:
Ph.D., førsteamanuensis Anisimova O.V.
Dubna, 2011
Introduksjon
1. Istid
1.1 Istider i jordens historie
1.2 Proterozoisk istid
1.3 Paleozoisk istid
1.4 Kenozoisk istid
1.5 Tertiærperiode
1.6 Kvartærperiode
2. Siste istid
2.2 Flora og fauna
2.3Elver og innsjøer
2.4 Den vestsibirske innsjøen
2.5 Verdenshavene
2.6 Great Glacier
3. Kvartære istider i den europeiske delen av Russland
4. Årsaker til istider
Konklusjon
Bibliografi
Introduksjon
Mål:
Utforsk de store isbreepokene i jordens historie og deres rolle i å forme det moderne landskapet.
Relevans:
Relevansen og betydningen av dette emnet bestemmes av det faktum at istidene ikke er så godt studert for fullt ut å bekrefte deres eksistens på vår jord.
Oppgaver:
– gjennomføre en litteraturgjennomgang;
– etablere de viktigste isepokene;
– innhente detaljerte data om de siste kvartære isbreene;
Etablere hovedårsakene til istider i jordens historie.
For tiden er det innhentet lite data som bekrefter fordelingen av frosne steinlag på planeten vår i eldgamle tider. Bevisene er hovedsakelig oppdagelsen av eldgamle kontinentale istider fra moreneavsetningene deres og etableringen av fenomener med mekanisk løsrivelse av bergarter fra isbreen, overføring og prosessering av klastisk materiale og dets avsetning etter issmeltingen. Komprimerte og sementerte eldgamle morener, hvis tetthet er nær bergarter som sandsteiner, kalles tillites. Oppdagelsen av slike formasjoner av forskjellige aldre i forskjellige regioner av kloden indikerer tydelig gjentatte utseende, eksistens og forsvinning av isark, og følgelig frosne lag. Utviklingen av isdekker og frosne lag kan skje asynkront, d.v.s. Den maksimale utviklingen av isområdet og permafrostsonen faller kanskje ikke sammen i fase. Imidlertid indikerer tilstedeværelsen av store isdekker eksistensen og utviklingen av frosne lag, som bør okkupere betydelig større arealer i areal enn selve innlandsisene.
Ifølge N.M. Chumakov, så vel som V.B. Harland og M.J. Hambry, tidsintervallene der isavsetninger ble dannet kalles istider (som varer de første hundrevis av millioner år), istider (millioner - første titalls millioner år), istider (første millioner av år). I jordens historie kan følgende istider skilles ut: tidlig proterozoikum, sen proterozoikum, paleozoikum og kenozoikum.
1. Istid
Finnes det istider? Selvfølgelig ja. Bevisene for dette er ufullstendige, men de er ganske sikre, og noen av disse bevisene strekker seg over store områder. Bevis for den permiske istiden er til stede på flere kontinenter, og i tillegg er det funnet spor etter isbreer på kontinentene som dateres tilbake til andre epoker av paleozoikum fram til begynnelsen, tidlig kambrium. Selv i mye eldre bergarter, dannet før fanerozoikum, finner vi spor etter isbreer og breavsetninger. Noen av disse sporene er mer enn to milliarder år gamle, muligens halvparten av jordens alder som planet.
Istiden for istider (glacialer) er en tidsperiode i jordens geologiske historie, preget av en sterk avkjøling av klimaet og utvikling av omfattende kontinentalis, ikke bare i polaren, men også på tempererte breddegrader.
Egenskaper:
·Det er preget av langsiktig, kontinuerlig og alvorlig klimaavkjøling, vekst av iskapper på polare og tempererte breddegrader.
· Istider er ledsaget av en nedgang i nivået av verdenshavet med 100 m eller mer, på grunn av at vann samler seg i form av isdekker på land.
·Under istider utvides områder okkupert av permafrost, og jord- og plantesoner skifter mot ekvator.
Det har blitt fastslått at i løpet av de siste 800 tusen årene har det vært åtte istider, som hver varte fra 70 til 90 tusen år.
Fig.1 Istid
1.1 Istider i jordens historie
Perioder med klimaavkjøling, ledsaget av dannelsen av kontinentale isdekker, er tilbakevendende hendelser i jordens historie. Intervaller med kaldt klima der det dannes omfattende kontinentalisdekker og sedimenter, som varer i hundrevis av millioner av år, kalles istider; I istider kjennetegnes istider som varer i titalls millioner år, som igjen består av istider - istider (bretider), alternerende med mellomistider (mellomistider).
Geologiske studier har bevist at det var en periodisk prosess med klimaendringer på jorden, som spenner over tiden fra slutten av proterozoikum til i dag.
Dette er relativt lange istider som varte i nesten halvparten av jordens historie. Følgende istider skiller seg ut i jordens historie:
Tidlig proterozoikum - for 2,5-2 milliarder år siden
Sen proterozoikum - for 900-630 millioner år siden
Paleozoikum - for 460-230 millioner år siden
Kenozoikum - for 30 millioner år siden - nåtid
La oss se nærmere på hver av dem.
1.2 Proterozoisk istid
Proterozoikum - fra gresk. ordene protheros - primær, zoe - liv. Proterozoikum er en geologisk periode i jordens historie, inkludert historien om dannelsen av bergarter av ulik opprinnelse fra 2,6 til 1,6 milliarder år. En periode i jordens historie som var preget av utviklingen av de enkleste livsformene til encellede levende organismer fra prokaryoter til eukaryoter, som senere, som et resultat av den såkalte Ediacaran-eksplosjonen, utviklet seg til flercellede organismer .
Tidlig proterozoisk istid
Dette er den eldste isbreen registrert i geologisk historie, som dukket opp på slutten av proterozoikum på grensen til vendian, og ifølge Snowball Earth-hypotesen dekket isbreen de fleste kontinentene på ekvatoriale breddegrader. Faktisk var det ikke én, men en rekke istider og mellomistider. Siden det antas at ingenting kan forhindre spredning av isbreer på grunn av en økning i albedo (refleksjon av solstråling fra den hvite overflaten av isbreer), antas det at årsaken til påfølgende oppvarming kan for eksempel være en økning i mengde klimagasser i atmosfæren på grunn av økt vulkansk aktivitet , ledsaget, som kjent, av utslipp av enorme mengder gasser.
Sen Proterozoic isbretid
Identifisert under navnet Lapplandsisen på nivået med vendiske isbreavsetninger for 670-630 millioner år siden. Disse forekomstene finnes i Europa, Asia, Vest-Afrika, Grønland og Australia. Paleoklimatisk rekonstruksjon av isbreformasjoner fra denne tiden antyder at de europeiske og afrikanske iskontinentene på den tiden var et enkelt isdekke.
Fig.2 Vend. Ulytau under istidens snøball
1.3 Paleozoisk istid
Paleozoikum - fra ordet paleos - eldgammel, zoe - liv. Paleozoikum. Geologisk tid i jordens historie som dekker 320-325 millioner år. Med en alder av isbreavsetninger på 460 - 230 millioner år, inkluderer den senordovicium - tidlig silur (460-420 millioner år), sen devon (370-355 millioner år) og karbon-permisk istid (275 - 230 millioner år) ). Mellomisttidene i disse periodene er preget av et varmt klima, noe som bidro til den raske utviklingen av vegetasjon. På stedene hvor de spredte seg, ble det senere dannet store og unike kullbassenger og horisonter av olje- og gassfelt.
Sen ordovicium - tidlig silurisk istid.
Glaciale avsetninger fra denne tiden, kalt Sahara (etter navnet på moderne Sahara). De ble distribuert på territoriet til moderne Afrika, Sør-Amerika, østlige Nord-Amerika og Vest-Europa. Denne perioden er preget av dannelsen av et isdekke over store deler av det nordlige, nordvestlige og vestlige Afrika, inkludert den arabiske halvøy. Paleoklimatiske rekonstruksjoner antyder at tykkelsen på Saharas isdekke nådde minst 3 km og var lik den moderne isbreen i Antarktis.
Sen devonsk istid
Glaciale avsetninger fra denne perioden ble funnet på territoriet til det moderne Brasil. Breområdet strekker seg fra den moderne elvemunningen. Amazonas til østkysten av Brasil, og tar over Niger-regionen i Afrika. I Afrika inneholder Nord-Niger tillitter (glasiale avsetninger) som er sammenlignbare med de i Brasil. Generelt strakte breområdene seg fra grensen til Peru med Brasil til nordlige Niger, områdets diameter var mer enn 5000 km. Sydpolen i sen-devon, ifølge rekonstruksjonen av P. Morel og E. Irving, lå i sentrum av Gondwana i Sentral-Afrika. Glaciale bassenger ligger på den oseaniske kanten av paleokontinentet, hovedsakelig på høye breddegrader (ikke nord for 65. breddegrad). Å dømme etter den daværende kontinentale posisjonen til Afrika på høy breddegrad, kan man anta en mulig utbredt utvikling av frosne bergarter på dette kontinentet og i tillegg nord-vest i Sør-Amerika.
Paleogenperioden i jordens geologiske historie, som begynte for 67 millioner år siden, varte i 41 millioner år. Den neste, Neogene, er 25 millioner år gammel. Den siste, den korteste, er omtrent 1 million år. Dette er det de kaller isbre.
Det er en etablert idé om at overflaten av land og hav, til og med det indre av planeten, ble påvirket av kraftige istider. Det er innhentet data som indikerer en konsekvent avkjøling av jordens klima siden paleogenet (60-65 millioner år siden) til i dag. Den gjennomsnittlige årlige lufttemperaturen i tempererte breddegrader har sunket fra 20° C, typisk for den tropiske sonen, til 10. Under nåværende klimatiske forhold dannes og utvikles isbrede prosesser over et område på 52 millioner kvadratkilometer. En tidel av planetens overflate er utsatt for dem.
I løpet av de siste 700 tusen årene, mener forskere, i nord i Eurasia og Nord-Amerika var det enorme isark - mye mer omfattende enn det moderne Grønland og til og med Antarktis. Omfanget av denne paleoglaciasjonen er estimert av en stor spesialist på dette feltet - en amerikansk vitenskapsmann fra den russiske føderasjonen. Flint er 45,2 millioner kvadratkilometer. Nord-Amerika sto for 18, Grønland - 2, Eurasia - 10 millioner kvadratkilometer med is. Med andre ord var det estimerte isområdet på den nordlige halvkule mer enn dobbelt så omfattende som i dagens Antarktis (14 millioner kvadratkilometer). Arbeidene til glasiologer rekonstruerer isdekker i Skandinavia, Nordsjøen, store deler av England, slettene i Nord-Europa, lavlandet og fjellene i Nord-Asia og nesten hele Canada, Alaska og det nordlige USA. Tykkelsen på disse skjoldene er bestemt til å være 3-4 kilometer. De er assosiert med grandiose (selv globale) endringer i den naturlige situasjonen på jorden.
Eksperter maler veldig imponerende bilder av fortiden. De tror at under presset av isen som rykket frem fra nord, forlot eldgamle mennesker og dyr sine leveområder og søkte tilflukt i de sørlige regionene, hvor klimaet da var mye kaldere enn det er nå.
Det antas at nivået på verdenshavet på den tiden falt med 100-125 meter, siden innlandsisene "hemmet" en stor mengde av vannet. Da isbreene begynte å smelte, oversvømmet havet store lavtliggende landområder. (Legenden om den store flommen er noen ganger assosiert med den antatte fremrykningen av havet til kontinentene.)
Hvor nøyaktige er de vitenskapelige ideene om siste istid? – Spørsmålet er relevant. Kunnskap om naturen, størrelsen på eldgamle isbreer og omfanget av deres geologiske aktivitet er nødvendig for å forklare mange aspekter ved utviklingen av naturen og det gamle mennesket. Det siste er spesielt viktig. Vi lever i kvartærtiden, som kalles antropogen.
Ved å kjenne fortiden kan du forutsi fremtiden. Derfor tenker forskere på om en ny "stor istid" truer menneskeheten i nær eller fjern fremtid.
Så, hva kan menneskeheten forvente hvis klimaet på jorden igjen blir mye kaldere enn det er nå?
IDÉER KOMMER SAMMEN SOM MENNESKER
Boken "Research on the Ice Age", skrevet av en fange fra Peter og Paul-festningen - den berømte vitenskapsmannen og revolusjonære P.A. Kropotkin, ble utgitt i 1876. Hans arbeid presenterte fullstendig og tydelig ideer om den "store istiden" som oppsto i fjellene i Skandinavia, fylte bassenget i Østersjøen og nådde den russiske sletten og det baltiske lavlandet. Dette konseptet med gammel istid ble allment akseptert i Russland. En av hovedgrunnene er fordelingen av særegne forekomster på slettene i Nord-Europa: usorterte leire og leire som inneholder steinfragmenter i form av småstein og steinblokker, hvis størrelse nådde 3-4 meter i diameter.
Tidligere trodde forskere, etter de store naturforskerne på 1800-tallet, Charles Lyell og Charles Darwin, at leire og leire ble avsatt på bunnen av kalde hav – de moderne slettene i Nord-Europa, og steinblokker ble båret av flytende is.
«Drift (fra ordet «drift») teori», som raskt mistet tilhengere, trakk seg tilbake under angrepet av ideene til P.A. Kropotkin. De ble betatt av muligheten til å forklare mange mystiske fakta. Hvor kom for eksempel sedimenter som inneholder store steinblokker fra på slettene i Europa? Isbreene, som rykket frem i en bred front, smeltet senere, og disse steinblokkene havnet på jordoverflaten. Det hørtes ganske overbevisende ut.
Trettitre år senere bestemte de tyske forskerne A. Penck og E. Brückner, som studerte territoriet til Bayern og uttrykte ideen om en firedobbelt gammel isbre av Alpene, å tydelig knytte hver av stadiene til elveterrassene til øvre Donau-bassenget.
Isbreer fikk navn hovedsakelig fra sideelver til Donau. Den eldste er «Günz», den yngste er «Mindel», etterfulgt av «Riess» og «Würm». Spor av dem begynte senere å bli søkt og funnet på slettene i Nord-Europa, Asia, Nord- og Sør-Amerika, og til og med i New Zealand. Forskere knyttet vedvarende den geologiske historien til en bestemt region med "standard" Sentral-Europa. Ingen tenkte på om det er legitimt å skille eldgamle istider i Nord- eller Sør-Amerika, Øst-Asia eller øyene på den sørlige halvkule i analogi med Alpene. Snart dukket det opp isbreer tilsvarende de alpine på paleogeografiske kart over Nord-Amerika. De mottok navnene på statene som forskerne tror de nådde mens de gikk ned mot sør. Den eldste - Nebraskan - tilsvarer Alpine Günz, Kansas - Mindel, Illinois - Rissa, Wisconsin - Würm.
Konseptet med fire istider i den nyere geologiske fortiden ble også akseptert for territoriet til den russiske sletten. De ble navngitt (i synkende aldersrekkefølge) Oka, Dnepr, Moskva, Valdai og korrelert med Mindel, Ris og Wurm. Men hva med den eldste alpine isbreen - Günz? Noen ganger, under forskjellige navn, identifiseres en femte istid tilsvarende den på den russiske sletten.
Forsøk gjort de siste årene på å "forbedre" den alpine modellen førte til identifiseringen av ytterligere to pre-Gyuntsev (tidligste) "store istider" - Donau og Biber. Og på grunn av det faktum at to eller tre sammenlignes med noen av de antatte alpine isbreene (på slettene i Europa og Asia), når deres totale antall i kvartærperioden, ifølge noen forskere, elleve eller mer.
De blir vant til ideer, blir nær dem, liker mennesker. Noen ganger er det veldig vanskelig å skille seg fra dem. Problemet med de gamle "store isbreene" i denne forstand er intet unntak. Dataene akkumulert av forskere om strukturen, opprinnelsestidspunktet og utviklingshistorien til de nåværende isdekkene i Antarktis og Grønland, om mønstrene for struktur og dannelse av moderne frosne bergarter og fenomenene knyttet til dem, sår tvil om mange eksisterende ideer i vitenskap om naturen, omfanget av manifestasjonen av gamle isbreer og deres geologiske aktivitet. Imidlertid (tradisjoner er sterke, energien til å tenke er stor) blir disse dataene enten ikke lagt merke til eller ikke gitt betydning. De blir ikke gjennomtenkt eller seriøst analysert. La oss vurdere i deres lys problemet med eldgamle isplater og prøve å forstå hva som faktisk skjedde med jordens natur i den nyere geologiske fortiden.
FAKTA VERSUS TEORI
For et kvart århundre siden var nesten alle forskere enige om at de moderne innlandsisene i Antarktis og Grønland utviklet seg synkronisert med de antatte «store isbreene» i Europa, Asia og Nord-Amerika. Isen av jorden, trodde de, begynte i Antarktis, Grønland og de arktiske øyene, og dekket deretter kontinentene på den nordlige halvkule. I mellomistider smeltet Antarktis- og Grønlandsisen fullstendig. Nivået på verdenshavet steg 60-70 meter over dagens nivå. Betydelige områder av kystslettene ble oversvømmet av havet. Ingen var i tvil om at den moderne tid var en uferdig istid. De sier at innlandsisene rett og slett ikke hadde tid til å smelte. Dessuten: i perioder med avkjøling dukket det ikke bare opp enorme isbreer på kontinentene på den nordlige halvkule, men Grønlands- og Antarktis-isen vokste betydelig ... År gikk, og resultatene av studier av utilgjengelige polare områder tilbakeviste disse ideene fullstendig.
Det viste seg at isbreer i Antarktis dukket opp lenge før "istiden" - for 38-40 millioner år siden, da subtropiske skoger strakte seg over nord i Eurasia og Nord-Amerika, og palmer svaiet på kysten av moderne arktiske hav. Da kan det selvsagt ikke være snakk om noen isdannelse på kontinentene på den nordlige halvkule. Grønlandsisen dukket også opp for minst 10-11 millioner år siden. På den tiden, ved kysten av de arktiske hav nord i Sibir, Alaska og Canada, vokste det blandede skoger (bjørk, or, gran og lerk inkludert bredbladet eik, lind og alm), tilsvarende en varm, fuktig klima.
Data om antikken til isarkene i Antarktis og Grønland reiste skarpt spørsmålet om årsakene til isbreen på jorden. De sees i planetarisk oppvarming og avkjøling av klimaet. (Tilbake i 1914 tegnet den jugoslaviske forskeren M. Milanković grafer over fluktuasjoner i ankomsten av solstråling på jordens overflate i løpet av de siste 600 tusen årene, identifisert med istider og mellomistider.) Men vi vet nå at når vi er i nord. i Eurasia og Nord-Amerika var klimaet varmt, Antarktis og Grønland var dekket med isdekker, hvis størrelse aldri ble nevneverdig redusert senere. Dette betyr at poenget ikke ligger i svingninger i ankomsten av solvarme og global avkjøling og oppvarming, men i en kombinasjon av visse faktorer som fører til isdannelse under disse spesifikke forholdene.
Den eksepsjonelle stabiliteten til Grønlands og antarktiske isark støtter ikke ideen om gjentatt utvikling og forsvinning av "store istider" på kontinentene på den nordlige halvkule. Det er ikke klart hvorfor Grønlandsisen kontinuerlig har eksistert i mer enn 10 millioner år, mens ved siden av på under 1 million år, av noen helt uklare årsaker, har den nordamerikanske iskappen gjentatte ganger dukket opp og forsvunnet.
Legg to isbiter på bordet - den ene 10 ganger større enn den andre. Hvilken vil smelte raskere? Hvis spørsmålet virker retorisk, spør deg selv: hvilken innlandsis skulle ha forsvunnet først med den generelle oppvarmingen av klimaet på den nordlige halvkule - Grønlandsisen med et areal på 1,8 millioner kvadratkilometer eller den antatte nordamerikanske innlandsisen neste gang til det - 10 ganger større? Åpenbart hadde den andre større motstand (over tid) mot alle ytre endringer.
Basert på den for tiden dominerende teorien kan ikke dette paradokset forklares. I følge den har den enorme hypotetiske nordamerikanske iskappen oppstått i løpet av de siste 500-700 tusen årene fire eller fem eller flere ganger, dvs. omtrent hvert 100.-150.000 år, og størrelsen på den som ligger ved siden av (usammenlignelig mindre) har knapt endret seg. Utrolig!
Hvis stabiliteten til det antarktiske isdekket i titalls millioner år (la oss anta at isbreene på den nordlige halvkule dukket opp og forsvant i løpet av denne tiden) kan forklares med kontinentets nærhet til polen, så i forhold til Grønland det bør huskes: dens sørspiss ligger nær 60 grader nordlig bredde - på en parallell med Oslo, Helsinki, Leningrad, Magadan. Så kunne de antatte "store isbreene" komme og gå på den nordlige halvkule så ofte som det ofte hevdes? Neppe. Når det gjelder kriteriene og metodene for å fastslå deres mengde, er de upålitelige. Et veltalende bevis på dette er avviket i estimatene for antall istider. Hvor mange av dem var det: 1-4, 2-6 eller 7-11? Og hvilken av dem kan betraktes som maksimal?
Begrepene "avkjøling" og "isdannelse" brukes vanligvis som synonymer. Det sier seg selv, det ser selvfølgelig ut til: Jo kaldere klimaet på jorden var, desto bredere var fronten de gamle isbreene avanserte fra nord. De sier: "det var så mange epoker med avkjøling," og antyder at det var like mange epoker med istid. Men også her har den siste forskningen reist mange uventede spørsmål.
A. Penk og E. Brückner anså de eldste eller en av de eldste istidene for å være maksimale. De var overbevist om at størrelsene på de påfølgende ble konsekvent redusert. Deretter ble oppfatningen sterkere og nesten udelt dominert: Den største istiden var den som skjedde midt i istiden, og den mest begrensede var den siste. For den russiske sletten var det et aksiom: den mest omfattende Dnepr-isen, som hadde to store "tunger" langs dalene til Dnepr og Don, gikk ned langs dem sør for Kyivs breddegrad. Grensene til den neste, den Moskva, ble trukket mye lenger nord (noe sør for Moskva), og den enda yngre, Valdai, ble trukket nord for Moskva (omtrent halvveis fra den til Leningrad).
Grensene for distribusjon av hypotetiske isdekker på slettene er rekonstruert på to måter: av forekomster av gamle isbreer (til - en usortert blanding av leire, sand, store steinfragmenter), av landformer og av en rekke andre funksjoner. Og her er det som er bemerkelsesverdig: innenfor fordelingen av de yngste (av de antatte) isbreene, ble det funnet avsetninger som deretter ble tilskrevet alle eller nesten alle tidligere (to, tre, fire, osv.). Nær de sørlige grensene til Dnepr-isen (i dalene til Dnepr og Don i deres nedre deler) finnes bare ett lag med till, så vel som ved de sørlige grensene for den antagelig maksimale Illinois (i Nord-Amerika). Og her og der, mot nord, etableres flere lag med sedimenter, som av en eller annen grunn er klassifisert som isbre.
I nord og spesielt nordvest har relieffet av den russiske sletten skarpe ("friske") konturer. Områdets generelle natur antyder at det inntil nylig var en isbre her, som ga leningradere og innbyggere i de baltiske statene deres favorittsteder for rekreasjon og turisme - pittoreske kombinasjoner av åser, åser og innsjøer som ligger i fordypningene mellom dem. Innsjøer på Valdai- og Smolensk-høylandet er ofte dype og kjennetegnes ved gjennomsiktigheten og renheten til vannet. Men sør for Moskva er landskapet i endring. Det er nesten ingen områder med kupert innsjøterreng her. Området er dominert av rygger og slake åser, avskåret av elvedaler, bekker og raviner. Derfor antas det at breelieffet som en gang var her er omarbeidet og endret nesten til det ugjenkjennelige. Til slutt er de sørlige grensene for den antatte fordelingen av isdekker i Ukraina og langs Don preget av dissekerte rom, kuttet av elver, nesten blottet for tegn på isbrelieff (hvis det fantes en), som de sier gir grunn til å mener at den lokale isbreen er en av de eldste.. .
Alle disse ideene, som virket udiskutable, har nylig blitt rystet.
NATURENS PARADOKS
Resultatene av å studere is fra kjerner av dype brønner i Antarktis, Grønland og bunnsedimenter i hav og hav viste seg å være oppsiktsvekkende.
Ved å se på forholdet mellom tunge og lette oksygenisotoper i is og marine organismer, kan forskere nå bestemme de eldgamle temperaturene der is akkumulerte og lag av sediment ble avsatt på havbunnen. Det viste seg at en av de sterkeste kuldebildene ikke skjedde i begynnelsen og midten av "istiden", men nesten helt på slutten - i et tidsintervall 16-18 tusen år langt fra våre dager. (Tidligere ble det antatt at den største istiden var 84-132 tusen år eldre.) Tegn på en svært skarp klimaavkjøling på slutten av «istiden» ble også oppdaget ved andre metoder i forskjellige deler av jorden. Spesielt langs isårer nord i Yakutia. Konklusjonen om at planeten vår nylig har opplevd en av sine kaldeste eller kaldeste epoker virker nå veldig troverdig.
Men hvordan kan vi forklare det fenomenale naturparadokset at minimum av de antatte landbaserte isbreene tilsvarer tiden med et veldig hardt klima? Etter å ha befunnet seg i en "blindvei"-situasjon, tok noen forskere den enkleste veien - de forlot alle tidligere ideer og foreslo at den siste isbreen betraktes som en av de maksimale, siden klimaet på den tiden var et av de kaldeste. Dermed nektes hele systemet med geologiske bevis på sekvensen av naturhendelser under istiden, og hele bygningen til det "klassiske" isbrekonseptet kollapser.
MYTISKE EGENSKAPER TIL BRENE
Det er umulig å forstå de komplekse spørsmålene om historien til "istiden" uten først å studere problemene med den geologiske aktiviteten til gamle isbreer. Sporene de etterlater seg er det eneste beviset på spredningen deres.
Isbreer finnes i to hovedtyper: store ark eller kupler som smelter sammen til enorme ark, og fjellbreer (breer). Den geologiske rollen til førstnevnte er mest fullstendig belyst i verkene til den amerikanske forskeren R. F. Flint, som oppsummerte ideene til mange forskere (inkludert sovjetiske), ifølge hvilke isbreer utfører enormt ødeleggende og kreativt arbeid - de pløyer opp store jettegryter, bassenger og akkumulerer kraftige lag med sediment. Det antas for eksempel at de, som en bulldoser, er i stand til å skrape ut bassenger på flere hundre meter dype, og i noen tilfeller (Sognefjord i Norge) - opptil 1,5-2,5 tusen meter (dybden i denne fjorden er 1200 meter) m pluss samme høyde skråninger). Ikke verst i det hele tatt, hvis du husker på at breen måtte "grave" hard stein her. Riktignok er oftest dannelsen av bassenger med en dybde på "bare" 200-300 meter assosiert med isbreing. Men det er nå slått fast med en god grad av nøyaktighet at is beveger seg på to måter. Enten glir blokkene langs flis og sprekker, eller lovene for viskoplastisk flyt gjelder. Under langvarige og stadig økende påkjenninger blir fast is plastisk og begynner å flyte, om enn veldig sakte.
I de sentrale delene av Antarktis-dekket er hastigheten på isbevegelsen 10-130 meter per år. Den øker bare noe i særegne "iselver" som renner i isete bredder (utløpsbreer). Bevegelsen av den nederste delen av isbreer er så langsom og jevn at de fysisk ikke er i stand til å utføre det enorme arbeidet som tilskrives dem. Og berører breen overflaten av sengen overalt? Snø og is er gode varmeisolatorer (eskimoer har lenge bygget hus av komprimert snø og is), og intraterrestrisk varme tilføres hele tiden i små mengder fra jordens tarm til overflaten. I ark med stor tykkelse smelter isen nedenfra, og elver og innsjøer dukker opp under den. I Antarktis, nær den sovjetiske Vostok-stasjonen, under en fire kilometer tykk isbre, er det et reservoar med et areal på 8 tusen kvadratkilometer! Dette betyr at isen ikke bare ikke river av de underliggende bergartene her, men så å si «flyter» over dem eller, hvis vannlaget er lite, glir langs deres fuktede overflate. Fjellbreer i Alpene, Kaukasus, Altai og andre områder beveger seg med en gjennomsnittshastighet på 100-150 meter per år. Deres bunnlag oppfører seg også her generelt som en viskøs-plastisk substans og flyter i samsvar med loven om laminær strømning, tilpasset ujevnheten i laget. Følgelig kan de ikke pløye ut trauformede daler - flere kilometer brede og 200-2500 meter dype. Dette bekreftes av interessante observasjoner.
I løpet av middelalderen økte arealet av isbreer i Alpene. De flyttet nedover elvedaler og begravde romerske bygninger under seg. Og da alpebreene trakk seg tilbake igjen, dukket de perfekt bevarte fundamentene til bygninger ødelagt av mennesker og jordskjelv opp under dem, og asfalterte romerske veier med vognspor skåret inn i dem. I den sentrale delen av Alpene, nær Innsbruck i Inn-elvens dal, under sedimentene til en tilbaketrekkende isbre, lagdelte sedimenter av en eldgammel innsjø (med rester av fisk, blader og tregrener) som eksisterte her i omtrent 30 tusen år siden ble oppdaget. Dette betyr at isbreen som beveget seg inn på innsjøen praktisk talt ikke skadet laget av myke sedimenter - den knuste dem ikke engang.
Hva er årsaken til den store bredden og den trauformede dalene til fjellbreene? Det ser ut til at med aktiv kollaps av dalskråningene som følge av forvitring. En enorm mengde fragmenter av steinmateriale dukket opp på overflaten av isbreene. Den bevegelige isen, som et transportbånd, bar dem ned. Dalene var ikke rotete. Bakkene deres trakk seg raskt tilbake, selv om de forble bratte. De fikk større bredde og en tverrprofil som minner om et trau: flat bunn og bratte sider.
Å gjenkjenne brestrømmenes evne til å mekanisk ødelegge bergarter betyr å tillegge dem mytiske egenskaper. På grunn av det faktum at isbreer ikke pløyer opp sengene, har eldgamle elveavsetninger og tilhørende plasser av gull og en rekke andre verdifulle mineraler blitt bevart i mange daler, nå fri for is. Hvis isbreer hadde utført det enorme destruktive arbeidet som ble tilskrevet dem, i strid med fakta, logikk og fysiske lover, ville det ikke vært noen "gullrush" av Klondike og Alaska i menneskehetens historie, og Jack London ville ikke ha skrevet flere fantastiske romaner og noveller.
En rekke kreative geologiske aktiviteter er også knyttet til isbreer. Men ofte gjøres dette uten skikkelig begrunnelse. I fjellene er det faktisk ofte lag som består av en kaotisk blanding av blokker, steinsprut og sand, noen ganger blokkerer dalene fra den ene skråningen til den andre. Noen ganger danner de store deler av daler. På slettene inkluderer forekomster av eldgamle isdekker vanligvis ikke-sorterte og usorterte leire, leire, sandholdige leir som inneholder steininneslutninger - hovedsakelig småstein og steinblokker. Det er imidlertid kjent at steinblokker i kaldtvannssjøer kan føres bort av flytende is. De transporteres også med elveis. Derfor inneholder mange varianter av marine og elvesedimenter steininneslutninger. Det er umulig å klassifisere dem som glasiale avsetninger på dette grunnlaget alene. En stor rolle her tilhører gjørmestrømmer, som er mest intense i fjellene eller ved foten og i belter, som er preget av vekslende regnfulle (våte) og tørre perioder.
Et av de åpenbare bevisene på den isbre opprinnelsen til slike avsetninger anses å være "steinblokker" - ansamlinger av steinblokker, hvis øvre overflate visstnok er slitt bort av is. Vi beviste nettopp at breen ikke kunne gjøre det. De som har vært på bredden av sirkumpolare elver og hav vet: steinblokker er et vanlig fenomen her. Under plutselige isbevegelser i kystsonen gjør den en imponerende jobb: den skjærer av de utstikkende konvekse kantene på steinblokker, stålrør og betonghauger som en barberhøvel. Steinholdige forekomster av usortert leire og leirjord inneholder rester av skjell av marine organismer. Derfor samlet de seg i havet. Noen ganger er det steinblokker med skjell festet til den glatte overflaten. Slike funn vitner slett ikke om istiden til disse avrundede steinblokkene.
GEOLOGISK ROLLE TIL UNDERJORDISK isbre
Under påvirkning av ideer om "store" terrestriske superbreer ble rollen til underjordisk isbre i jordens historie enten ikke lagt merke til, eller dens natur ble tolket feil. Dette fenomenet ble noen ganger omtalt som et fenomen som fulgte med eldgamle istider.
Fordelingssonen til frosne bergarter på jorden er veldig stor. Det okkuperer omtrent 13 prosent av landarealet (nesten halvparten av territoriet i USSR), inkluderer store vidder av Arktis og Subarktis, og i de østlige områdene av det asiatiske kontinentet når det midtbreddegrader.
Bakke- og underjordiske istider er generelt karakteristiske for avkjølende områder på jorden, det vil si regioner med negative gjennomsnittlige årlige lufttemperaturer som opplever varmemangel. En tilleggsbetingelse for dannelsen av landbreer er overvekt av fast nedbør (snø) over utslippet, og underjordisk isbreer er begrenset til områder der det ikke er nok nedbør. Først av alt - til territoriet nord for Yakutia, Magadan-regionen og Alaska. Yakutia, der svært lite snø faller, er den kalde polen på den nordlige halvkule. Her ble det registrert rekordlav temperatur – minus 68°C.
For sonen med frosne bergarter er underjordisk is mest typisk. Oftest er dette små lag og årer mer eller mindre jevnt fordelt gjennom sedimentlagene. Skjærer hverandre, danner de ofte et isnettverk eller gitter. Det er også forekomster av underjordisk is opp til 10-15 meter tykk eller mer. Og dens mest imponerende variasjon er vertikale isårer 40-50 meter høye og over 10 meter brede i den øvre (tykkeste) delen.
I samsvar med konseptet til V.A. Obruchev ble store isårer, linser og lag med underjordisk is inntil nylig ansett som de nedgravde restene av tidligere isdekker, og dette rettferdiggjorde den teoretiske rekonstruksjonen av et enormt isdekke over nesten hele territoriet til Sibir helt opp. til de arktiske hav og deres øyer.
Sovjetiske (hovedsakelig) forskere oppdaget mekanismen for dannelse av isårer. Ved lave temperaturer avkjøles jorden, dekket med et tynt lag snø, intensivt, trekker seg sammen og bryter i sprekker. Om vinteren får de snø, om sommeren får de vann. Det fryser fordi de nedre endene av sprekkene trenger inn i sfæren til permanent frosne bergarter som har en temperatur under 0°C. Det periodiske utseendet av nye sprekker på det gamle stedet og deres fylling med ekstra deler av snø og vann fører først til dannelsen av kileformede isårer som ikke er mer enn 12-16 meter høye. Deretter vokser de i høyden og bredden, og klemmer en del av mineralstoffet som inneholder dem til jordens overflate. På grunn av dette øker sistnevnte stadig - isårene ser ut til å være "begravet" i bakken. Med økende dybde skapes forholdene for videre vekst oppover. Den stopper når den totale ismetningen av sedimenter når en maksimal verdi på 75-90 prosent av det totale volumet av hele is-jordmassen. Den totale økningen i overflaten kan nå 25-30 meter. I følge beregninger krever dannelsen av isårer med stor vertikal utstrekning 9-12 tusen år.
Når vekstpotensialet til en isåre er oppbrukt, åpner den seg og begynner å tine. En termokarsttrakt dukker opp, som, i mangel av drenering fra den, blir til en innsjø, som ofte har en korsformet form på grunn av det faktum at den ligger i det gjensidige skjæringspunktet mellom isårer. Stadiet med masseopptining av isete bergarter begynner.
Iskiler gir opphav til innsjøer, og innsjøer eliminerer dem, og forbereder forholdene for gjenopptreden og utvikling av isskiler.
Spørsmålet om sammenhengen mellom dannelsen av store isårer og frostsprengning av jord og frysing av vann i dem har blitt løst nesten entydig; bare detaljene i denne prosessen og dens forbindelse med visse landskap i kontinentale landforhold er diskutert. Problemet med opprinnelsen til store forekomster av underjordisk is, i form av linser og mellomlag, viste seg å være mer komplekst og er fortsatt gjenstand for heftig debatt. Noen forskere tror at dette er de nedgravde restene av eldgamle isbreer. Andre hevder: slike forekomster dannes under prosessen med jordfrysing. Noen forskere klassifiserer feilaktig nedgravde linser og islag som en gang ble brakt til land ved havet som isbre.
Det er spesielt mange linser og lag med underjordisk is nord i det vestsibirske lavlandet og kystslettene i Chukotka. Resultatene av arbeidet til sovjetiske permafrostforskere der lar oss trekke en veldig sikker konklusjon: underjordiske linser og islag i disse områdene ble dannet under prosessen med frysing av steiner og er en karakteristisk konsekvens av det. En rekke detaljer i strukturen deres (først og fremst tilstedeværelsen av store steininneslutninger i underjordiske isavsetninger - småstein og steinblokker) passer ikke inn i rammen av standardideer om underjordisk isdannelse. Det er steinblokkene som anses som det viktigste og direkte beviset på at isen som inneholder dem er rester av tidligere isdekker. Imidlertid er det ganske forståelig at steinblokker kommer inn i masser av "ren" underjordisk is. Steiner brytes av sprekker. Vannet som trengte inn i dem, iskaldt, presset steinblokkene opp, hvor de ble omsluttet av "ren" is.
Et annet spesifikt trekk ved underjordiske linseformede isavsetninger er deres noen ganger iboende folding. Når isårer vokser mot overflaten, knuser de de overliggende sedimentene til kuppelformede folder. Det antas at deformasjoner i isen reflekterer prosessen med den tidligere bevegelsen av isbreen, og sammenbruddet av bergarter er assosiert med dens dynamiske effekt på sengen ("glasiodynamiske dislokasjoner"). Det har allerede blitt sagt ovenfor at slike ideer er urealistiske. Deformerte store ansamlinger av linseformet underjordisk is representerer inntrengninger av vann og jord under fryseprosessen av sedimenter etter at overflaten deres er over havet. Gyldigheten av dette synspunktet er tydelig bevist av det faktum at i en rekke tilfeller er ansamlinger av deformert is dekket av marine lagdelte sedimenter, knust i milde folder, som inneholder restene av marine organismer.
Teorien om eldgamle istider brukes vanligvis til å forklare naturfenomener som forvirrer forskeren, som ikke kan gi en plausibel tolkning av metoden for deres dannelse. Dette er nøyaktig tilfellet med problemet med opprinnelsen til forekomster av underjordisk is som inneholder steinblokker. Mangelen på en forklaring på et komplekst naturfenomen er imidlertid ikke et bevis på at det nødvendigvis er forårsaket av aktiviteten til en eldgammel isbre.
Til slutt, å studere området med moderne distribusjon av frosne bergarter gir nøkkelen til å dechiffrere opprinnelsen til det karakteristiske kuperte depresjonsrelieffet, som vanligvis kalles "typisk isbre." Faktum er at underjordisk is i frosne bergarter er svært ujevnt fordelt. Mengden tilsvarer ofte å heve høyden på jordoverflaten med 40-60 meter. Naturligvis, når frosne steiner tiner, dannes det fordypninger med tilsvarende dybde her. Og der isinnholdet var mye mindre, vil det dukke opp bakker etter tining. Prosessen med lokal ujevn tining av isete bergarter kan observeres i de nordlige områdene av permafrost. I dette tilfellet vises en kupert innsjøtopografi, helt lik den som regnes som "typisk isbre" på slettene i Nord-Europa. Denne sonen (i tillegg til det som ble sagt ovenfor) er preget av intensiv torvdannelse, spor som er registrert i tykke chernozems i Europa og Asia.
STUDERE FORTIDEN FOR Å FORutsi FREMTIDEN
Så det er klart at den geologiske rollen og, følgelig, størrelsen og antallet av eldgamle landbaserte "store isark" er i stor grad overdrevet. Store klimaavkjølinger var faktisk karakteristiske for den siste perioden av jordens geologiske historie, men de førte tilsynelatende til utviklingen av landbreer bare i fjellområder og i tilstøtende territorier som ligger i et kaldt, men ganske fuktig klima med mye vinter. nedbør. Rollen til underjordisk isbreing i jordens historie, tvert imot, er klart undervurdert. Den utviklet seg mest i områder med et tøft klima med noe mangel på fast nedbør.
Det er all grunn til å tro at i epoker med tørring av kaldt klima (tørt klima er tørt, karakteristisk for ørkener og halvørkener; tørring skjer ved høye eller lave lufttemperaturer under forhold med lav nedbør), området med underjordisk isbre i den nordlige halvkule, som i dag, oversteg langt omfanget av landbreer. Store områder av havet var også dekket med is.
Hvorvidt disse epokene for planeten vår var et resultat av noen astronomiske faktorer eller rent terrestriske faktorer (f.eks. forskyvningen av Nordpolen) - det er ikke noe sikkert svar nå. Men det kan argumenteres: den siste perioden i jordens geologiske historie er ikke så mye isbre som den er generelt isbreer, fordi områdene med underjordisk og havis overskrider (og har overskredet) distribusjonsområdene til landbreer.
Ved å studere den geologiske fortiden, forstå mønstrene for utvikling av naturen, prøver forskere å forutsi fremtiden. Hva venter menneskeheten hvis klimaet på jorden igjen blir mye kaldere enn i dag? Vil isbre super-dekker dukke opp? Vil hele Nord-Europa og nesten halvparten av Nord-Amerika forsvinne under dem? Jeg tror vi kan gi et veldig klart negativt svar. Isbreer vil tilsynelatende bare dukke opp i Skandinavia og innenfor andre fjellområder som får mer snø om vinteren enn det forbrukes om sommeren, og store områder i Eurasia og Nord-Amerika vil være arenaen for utviklingen av underjordisk isbre. Med mangel på fuktighet vil dette føre til kald tørring av store områder av jorden.
Spor etter gamle kulde, etterlatt av utbredte isdekker, finnes på alle moderne kontinenter, på bunnen av havene og i sedimenter fra forskjellige geologiske tidsepoker.
Proterozoikum begynte med akkumulering av de første, eldste isavsetningene som er funnet så langt. I perioden fra 2,5 til 1,95 milliarder år f.Kr., ble Huronian-tiden med istid notert. Omtrent en milliard år senere begynte en ny, Gneisses, istid (950-900 millioner år siden), og etter ytterligere 100-150 tusen år begynte Stera-istiden. Prekambrium ender med Varangia-istiden (680-570 millioner år f.Kr.).
Fanerozoikum begynner med den varme kambriske perioden, men etter 110 millioner år fra begynnelsen ble den ordoviciske istiden notert (460-410 millioner år f.Kr.), og for rundt 280 millioner år siden kulminerte Gondwana-isen (340-240 millioner år f.Kr.). ). Den nye varme epoken fortsatte til omtrent midten av kenozoikumtiden, da den moderne kenozoiske istiden begynte.
Tatt i betraktning fasene av utvikling og fullføring, har istidene okkupert omtrent halvparten av tiden av jordens utvikling de siste 2,5 milliarder årene. Klimatiske forhold under istiden var mer varierende enn under varme "isfrie" epoker. Isbreer trakk seg tilbake og avanserte, men forble alltid ved planetens poler. Under istiden var gjennomsnittstemperaturen på jorden 7-10 °C lavere enn under varme tidsepoker. Når isbreene vokste, økte forskjellen til 15-20 °C. For eksempel, i den varmeste perioden nærmest oss, var gjennomsnittstemperaturen på jorden rundt 22 °C, og nå - i den kenozoiske istiden - bare 15 °C.
Den kenozoiske epoken er en epoke med gradvis og konsekvent nedgang i gjennomsnittstemperaturen på jordens overflate, en epoke med overgang fra en varm epoke til en epoke med isbre, som begynte for rundt 30 millioner år siden. Klimasystemet i kenozoikum endret seg på en slik måte at for rundt 3 millioner år siden ble det generelle temperaturfallet erstattet av nesten periodiske svingninger, som er forbundet med periodisk vekst av isbreer.
På høye breddegrader var avkjølingen kraftigst – flere titalls grader – mens det i ekvatorialsonen var flere grader. Klimasonering nær moderne ble etablert for rundt 2,5 millioner år siden, selv om områdene med alvorlig arktisk og antarktisk klima i den epoken var mindre, og grensene for tempererte, subtropiske og tropiske klimaer var på høyere breddegrader. Svingninger i klima og isbre på jorden besto av vekslende "varme" mellomistider og "kalde" istider.
Under de "varme" epokene hadde Grønlands- og Antarktis-isen størrelser nær moderne - 1,7 og 13 millioner kvadratmeter. henholdsvis km. Under kalde epoker økte selvfølgelig isbreene, men den største økningen i istiden skjedde på grunn av fremveksten av store isdekker i Nord-Amerika og Eurasia. Arealet med isbreer nådde omtrent 30 millioner km³ på den nordlige halvkule og 15 millioner km³ på den sørlige halvkule. De klimatiske forholdene til mellomistidene var lik moderne og enda varmere.
For omtrent 5,5 tusen år siden ble det "klimatiske optimum" erstattet av den såkalte "jernalderkjølingen", som kulminerte for rundt 4 tusen år siden. Etter denne avkjølingen begynte en ny oppvarming, som fortsatte inn i det første årtusen e.Kr. Denne oppvarmingen er kjent som "det mindre klimatiske optimum" eller perioden med "glemte geografiske funn".
De første oppdagelsesreisende av nye land var irske munker som, takket være forbedrede navigasjonsforhold i Nord-Atlanteren på grunn av oppvarming, oppdaget Færøyene, Island og, som moderne forskere antar, Amerika i midten av det første årtusenet. Etter dem ble denne oppdagelsen gjentatt av vikingene i Normandie, som på begynnelsen av dette årtusenet bosatte Færøyene, Island og Grønland, og deretter nådde Amerika. Vikingene svømte til omtrent breddegraden til 80. breddegrad, og is som navigasjonshindre er praktisk talt ikke nevnt i oldtidssagaene. I tillegg, hvis innbyggerne i det moderne Grønland hovedsakelig er engasjert i å fange fisk og sjødyr, ble det utviklet storfeavl i de normanniske bosetningene - utgravninger har vist at det ble avlet opp kyr, sauer og geiter her. På Island ble det dyrket korn, og druedyrkingsområdet hadde utsikt over Østersjøen, d.v.s. var nord for den moderne med 4-5 geografiske grader.
I første kvartal av vårt årtusen begynte en ny nedkjøling, som varte til midten av 1800-tallet. Allerede på 1500-tallet. havis avskåret Grønland fra Island og ødela bosetningene grunnlagt av vikingene. Den siste informasjonen om normanniske nybyggere på Grønland går tilbake til 1500. Naturforholdene på Island på 1500-1600-tallet ble uvanlig harde; Det er nok å si at fra begynnelsen av kuldeperioden til 1800 ble befolkningen i landet halvert på grunn av hungersnød. På slettene i Europa og Skandinavia ble det hyppige strenge vintre, tidligere ufrosne reservoarer ble dekket med is, avlingssvikt og husdyrdød ble hyppigere. Individuelle isfjell nådde kysten av Frankrike.
Oppvarmingen som fulgte etter "den lille istiden" begynte allerede på slutten av 1800-tallet, men som et storstilt fenomen vakte det oppmerksomheten til klimatologer først på 30-tallet. 1900-tallet, da det ble oppdaget en betydelig økning i vanntemperaturen i Barentshavet.
På 30-tallet lufttemperaturer på moderate og spesielt høye nordlige breddegrader var betydelig høyere enn på slutten av 1800-tallet. Dermed økte vintertemperaturene på det vestlige Grønland med 5 °C, og på Spitsbergen - til og med med 8-9 °C. Den største globale økningen i gjennomsnittlig overflatetemperatur under oppvarmingens klimaks var bare 0,6 °C, men selv denne lille endringen – en brøkdel av den under den lille istiden – var assosiert med en markant endring i klimasystemet.
Fjellbreer reagerte voldsomt på oppvarming, trakk seg tilbake overalt, og omfanget av denne retretten var hundrevis av meter lang. De isfylte øyene som fantes i Arktis forsvant; bare i den sovjetiske sektoren av Arktis fra 1924 til 1945. Isområdet i navigasjonsperioden på dette tidspunktet sank med nesten 1 million km², dvs. halv. Dette gjorde at selv vanlige skip kunne seile til høye breddegrader og foreta ende-til-ende-reiser langs den nordlige sjøveien i løpet av én navigasjon. Ismengden i Grønlandshavet har også gått ned, til tross for at fjerningen av is fra det arktiske bassenget har økt. Varigheten av isblokaden av den islandske kysten er redusert fra 20 uker på slutten av 1800-tallet. opptil to uker i 1920-1939. Overalt var det en retrett av grensene for permafrost mot nord - opptil hundrevis av kilometer, dybden av tining av frossen jord økte, og temperaturen på det frosne laget økte med 1,5-2 °C.
Oppvarmingen var så intens og langvarig at den førte til endringer i grensene for økologiske områder. Gråhodetrosten begynte å hekke på Grønland, og svaler og stær dukket opp på Island. Oppvarmingen av havvann, spesielt merkbar i nord, har ført til endringer i gyte- og fôringsområdene til kommersiell fisk: torsk og sild dukket derfor opp i kommersielle mengder utenfor kysten av Grønland, og stillehavssardiner dukket opp i Peter den store gulf . Rundt 1930 dukket makrell opp i vannet i Okhotsk, og på 1920-tallet. - surt. Det er en velkjent uttalelse fra den russiske zoologen, akademikeren N.M. Knipovich: "På bare et og et halvt tiår eller til og med en kortere periode skjedde en slik endring i fordelingen av representanter for den marine faunaen som vanligvis er assosiert med ideen om lange geologiske intervaller." Oppvarmingen påvirket også den sørlige halvkule, men i mye mindre grad, og den ble tydeligst manifestert om vinteren på de høye breddegrader på den nordlige halvkule.
På slutten av 1940-tallet. tegn til avkjøling dukket opp igjen. Etter en tid ble reaksjonen fra isbreer merkbar, som i mange deler av jorden gikk på offensiven eller bremset deres retrett. Etter 1945 var det en merkbar økning i området med arktisk is, som begynte å dukke opp oftere utenfor kysten av Island, så vel som mellom Norge og Island. Fra begynnelsen av 40-tallet til slutten av 60-tallet. XX århundre Isområdet i det arktiske bassenget økte med 10 %.
Har klimaet alltid vært det samme som det er nå?
Hver av oss kan si at klimaet ikke alltid er det samme. En rekke tørre år gir plass til regnfulle; Etter kalde vintre kommer varme. Men disse klimasvingningene er fortsatt ikke så store at de kan påvirke livet til planter eller dyr nevneverdig i løpet av kort tid. Så for eksempel tundraen med polarbjørker, dvergvier, moser og lav, med polardyrene som bor i den - fjellrev, lemen, reinsdyr - utvikler seg ikke på så kort tid på de stedene der avkjøling skjer . Men har det alltid vært slik? Var det alltid kaldt i Sibir, og like varmt på Kaukasus og Krim som det er nå?
Det har lenge vært kjent at grotter på forskjellige steder, inkludert for eksempel på Krim og Kaukasus, inneholder rester av gammel menneskelig kultur. Der fant de fragmenter av keramikk, steinkniver, skraper og andre husholdningsartikler, fragmenter av dyrebein og rester av branner som lenge var utslukket.
For rundt 25 år siden begynte arkeologer under ledelse av G. A. Bonch-Osmolovsky utgravninger av disse hulene og gjorde bemerkelsesverdige funn. I grottene i Baydar-dalen (på Krim) og i nærheten av Simferopol ble det oppdaget flere kulturlag som lå over hverandre. Forskere tilskriver de midtre og nedre lagene til den eldgamle steinperioden i menneskelivet, da mennesket brukte grove, upolerte steinverktøy, den såkalte paleolittiske, og de øvre lagene til den metalliske perioden, da mennesket begynte å bruke verktøy laget av metaller: kobber, bronse og jern. Det var ingen mellomlag der som dateres tilbake til nysteinsperioden (neolitikum), dvs. til perioden da folk allerede hadde lært å slipe og bore steiner og lage keramikk.
Blant funnene fra den gamle steinperioden ble det ikke funnet et eneste fragment av en leirskår eller et eneste bein av et husdyr (disse funnene ble funnet bare i de øvre lagene). Den paleolittiske mannen visste ennå ikke hvordan han skulle lage keramikk. Alle hans husholdningsartikler var laget av stein og bein. Han hadde nok også trehåndverk, men de har ikke overlevd. Stein- og beinprodukter ble preget av et ganske stort utvalg: spyd- og pilspisser (den paleolitiske mannen kjente ikke til buer og piler), skrapere for lærdressing, fortenner, tynne flintplater - kniver, beinnåler.
Paleolittisk mann hadde ikke husdyr. I restene av branngropene hans ble det funnet mange bein av bare ville dyr: mammut, neshorn, kjempehjort, saigaer, huleløve, hulebjørn, hulehyene, fugler osv. Men andre steder, på steder på samme tid , for eksempel på Afontova Gora-området nær Krasnoyarsk, i Kostenki nær Voronezh, blant bein fra dyr, ble det funnet rester av en ulv, som ifølge noen forskere tilhørte en tamme ulv, og blant beinartefakter på Afontovaya Fjell, noen viste seg å være svært lik deler av moderne reinsdyrsleder. Disse funnene tyder på at på slutten av paleolitikum hadde mennesker sannsynligvis allerede sine første husdyr. Disse dyrene var en hund (en tamme ulv) og et reinsdyr.
Da de begynte å studere dyrebein fra de paleolittiske grottene på Krim, gjorde de nok en bemerkelsesverdig oppdagelse. I mellomlagene, som forskerne tilskriver andre halvdel av den eldgamle steinperioden, med andre ord, til øvre paleolitikum, ble det oppdaget tallrike bein fra polarrever (fjeldrever), hvite harer, reinsdyr, polarlerker og hvite rapphøns. ; nå er dette vanlige innbyggere helt i nord - tundraen. Men klimaet i Arktis er som kjent langt fra like varmt som på Krim. Da polardyr levde på Krim, var det følgelig kaldere der enn nå. Forskere kom med samme konklusjon etter å ha studert kullene fra brannene til den øvre paleolittiske mannen fra Krim: det viste seg at nordrogne, einer og bjørk tjente som ved for denne mannen. Det samme viste seg å være på stedene til den øvre paleolittiske mannen i Kaukasus, med den eneste forskjellen at i stedet for polare dyr ble det funnet representanter for taigaen der - elg og representanter for alpine enger - noen svovelmus (Promethean-mus) , som nå bor høyt til fjells, og i På den tiden bodde de nesten helt ved havets bredd.
Tallrike rester av menneskelige leire fra den øvre paleolittiske perioden ble oppdaget mange andre steder i Sovjetunionen: ved Oka-elven, ved Don, ved Dnepr, i Ural, i Sibir (på Ob, Yenisei, Lena og Angara). ); og overalt på disse stedene, blant rester av dyr, ble det oppdaget bein fra polardyr som ikke lenger lever på disse stedene. Alt dette indikerer at klimaet i den øvre paleolittiske epoken var mer alvorlig enn i dag.
Men hvis det i disse fjerne tider var kaldt selv på Krim og Kaukasus, hva var da oppstyret der Moskva og Leningrad nå står? Hva skjedde på den tiden i Nord- og Sentral-Sibir, hvor selv nå om vinteren 40 minusgrader ikke er uvanlig?
Store territorier i Europa og Nord-Asia var på den tiden dekket med kontinuerlig is, noen steder som nådde en tykkelse på to kilometer! Sør for Kiev, Kharkov og Voronezh, senket isen seg i to gigantiske tunger langs dalene til de moderne elvene Dnepr og Don. Ural- og Altai-fjellene var dekket med iskapper som falt langt ned på slettene. De samme isbreene var lokalisert i Kaukasus-fjellene, og nådde nesten til havet. Det er grunnen til at de dyrene som nå lever i nærheten av isbreer, høyt oppe i fjellet, ble funnet på menneskelige steder i den eldgamle steinalderen nær havet. Krim var på den tiden et tilfluktssted for forskjellige dyr. En enorm isbre, som rykket inn i den russiske sletten fra nord - fra Finland og Skandinavia, tvang dyrene som bodde der til å trekke seg tilbake mot sør. Derfor var det på det lille territoriet til Krim en slik blanding av steppe og polare dyr.
Dette var epoken med den store istiden på jorden.
Hvilke spor etterlot denne isbreen?
Innbyggere i det sentrale og nordlige Russland er godt klar over store og små steiner - steinblokker og småstein, som finnes i overflod i pløyde åkre. Noen ganger når disse steinene veldig store størrelser (omtrent på størrelse med et hus eller mer). For eksempel ble bunnen av monumentet til Peter I i Leningrad laget av en slik granittblokk. Noen steinblokker er allerede overgrodd med lav; mange av dem smuldrer lett når de slås med en hammer. Dette indikerer at de lå lenge på overflaten. Steinblokker har vanligvis en rund form, og ser man nærmere på dem kan man finne glatte polerte overflater med riller og riper på noen av dem. Svampesteiner er spredt selv på slettene, hvor det ikke er fjell. Hvor kom disse steinene fra her?
Noen ganger hører du at steinblokker "vokser" fra bakken. Men dette er en dyp misforståelse. Man må bare grave med spade eller se nøye i ravinene, og det vil umiddelbart vise seg at steinblokkene ligger i bakken, i sand eller leire. Grunnen vil skylles bort litt av regn, sanden blåses av vinden, og der ingenting var synlig i fjor, vil det dukke opp en steinblokk på overflaten. Det neste året vil jorda bli vasket bort enda mer av regn og blåst av vinden, og steinblokken vil virke større. Så de tror han har blitt voksen.
Etter å ha studert sammensetningen av steinblokkene, kom forskerne til den enstemmige oppfatningen at fødestedet til mange av dem er Karelen, Sverige, Norge og Finland. Der danner bergarter av samme sammensetning som steinblokkene hele bergarter, hvor det er skjært kløfter og elvedaler. Blokkene som er revet fra disse steinene representerer steinblokker spredt på slettene i den europeiske delen av Sovjetunionen, Polen og Tyskland.
Men hvordan og hvorfor havnet de så langt fra hjemlandet! Tidligere, for rundt 75 år siden, trodde de at der hvor steinblokkene nå finnes, var det et hav og de ble båret på isflak, akkurat som nå i polarhavet flytende is (isfjell), som brøt vekk fra kanten av en isbre. ned i havet, blir ført bort med dem.blokker revet av en isbre fra steinete kyster. Denne antagelsen er nå forlatt. Nå tviler ingen av forskerne på at steinblokkene ble brakt med seg av en gigantisk isbre som gikk ned fra den skandinaviske halvøy.
Etter å ha studert sammensetningen og fordelingen av isbreer i Russland, fant forskerne at det også var isbreer i fjellene i Sibir, de polare Ural, Novaya Zemlya, Altai og Kaukasus. Da de kom ned fra fjellene, bar de steinblokker med seg og lot dem ligge langt på slettene, og markerte dermed stiene og grensene for deres fremmarsj. Nå finnes steinblokker bestående av bergarter fra Ural og Novaya Zemlya nær Tobolsk, i Vest-Sibir, ved munningen av Irtysh, og steiner fra de nedre delene av Jenisej finnes i sentrum av Vest-Sibir, nær landsbyen Samarovo ved elven Ob. To gigantiske isbreer beveget seg mot hverandre på den tiden. Den ene er fra Ural og Novaya Zemlya, den andre er fra helt nord i Øst-Sibir - fra høyre bredd av Jenisej eller Taimyr. Disse enorme isbreene smeltet sammen til ett sammenhengende isfelt som dekket hele nord i Vest-Sibir.
Breen møtte harde steiner på sin vei, polerte og glattet dem, og etterlot også dype arr og furer på dem. Slike polerte og furete steinete åser er kjent som «rams panner». De er spesielt hyppige på Kolahalvøya, i Karelia.
I tillegg fanget breen enorme sand- og leiremasser og stablet det hele opp i kanten i form av voller, nå bevokst med skog. Slike sjakter er veldig tydelig synlige, for eksempel i Valdai (i Kalinin-regionen). Disse kalles "terminalmorener". Fra dem kan du tydelig bestemme kanten av den tidligere isbreen. Da isbreen smeltet, viste det seg at hele territoriet en gang var okkupert av den var dekket med leire med steinblokker og småstein. Denne leirkappen med steinblokker, som det senere ble dannet moderne jord på, pløyes nå opp.
Som vi ser, er sporene etter den en gang store istiden på jorden så tydelige at ingen tviler på det. Det overbeviser oss også om at de samme sporene er etterlatt på jorden av moderne isbreer, som finnes i mange fjell både i vårt land og i andre land. Bare moderne isbreer er mye mindre enn den som dekket jorden under den store isbreen.
Dermed ga restene av dyr funnet på Krim under utgravninger av øvre paleolittiske huler den korrekte indikasjonen på at det en gang var et kaldere klima der enn nå.
Men kanskje Krim-stedene var tidligere eller senere enn den store istiden? Og vi har et helt klart svar på dette spørsmålet.
De samme stedene som på Krim ble funnet mange steder dekket med kontinuerlig is under den store istiden, men disse stedene ble aldri funnet noe sted under islag. De ble funnet enten utenfor den tidligere utbredelsen av breen, eller (yngre) innenfor den sørlige delen av den - i lagene som ligger over breformasjonene. Dette beviser overbevisende at alle de studerte stedene dateres tilbake til epoken med den store isbreen (og noen av dem til tiden da isbreene smeltet).
Det er gjort ekstremt viktige funn de siste ti årene. På Dnepr og ved Desna-elven, nær Novgorod-Seversky, ble det funnet steder med eldgamle mennesker og steinverktøy under islag. Samme type steder ble oppdaget på Svartehavskysten. Dette beviste at mennesket levde ikke bare under den store istiden og etter den, men også før denne isen.
Ved å studere enda mer eldgamle jordlag, ble folk også overbevist om at det var en tid da slike trær vokste i Sibir som nå bare finnes på Svartehavskysten. Eviggrønne laurbær, magnolia og fikentrær vokste en gang på bredden av elver og innsjøer som ligger på stedet for den nåværende Barabinsk-steppen (Vest-Sibir). Aper bodde i skogene i Ukraina, og i Baikal-regionen og Azov-steppene var det strutser og antiloper, som nå bare finnes i Afrika og Sør-Amerika.
For rundt to millioner år siden, på slutten av neogenet, begynte kontinenter å reise seg igjen og vulkaner våknet til liv over hele jorden. En enorm mengde vulkansk aske og jordpartikler ble kastet ut i atmosfæren og forurenset dens øvre lag i en slik grad at solens stråler rett og slett ikke kunne trenge inn til overflaten av planeten. Klimaet ble mye kaldere, det dannet seg enorme isbreer, som under påvirkning av sin egen tyngdekraft begynte å bevege seg fra fjellkjeder, platåer og åser til slettene.
Den ene etter den andre, som bølger, rullet perioder med istid over Europa og Nord-Amerika. Men nylig (i geologisk forstand) var klimaet i Europa varmt, nesten tropisk, og dyrebestanden besto av flodhester, krokodiller, geparder, antiloper - omtrent det samme som det vi ser nå i Afrika. Fire perioder med istid – Günz, Mindel, Ris og Würm – drev ut eller ødela varmekjære dyr og planter, og Europas natur ble i bunn og grunn det vi ser den nå.
Under press fra isbreer gikk skog og enger, steiner kollapset, elver og innsjøer forsvant. Rasende snøstormer hylte over isfeltene, og sammen med snøen falt atmosfærisk skitt ned på overflaten av breen og det begynte gradvis å klarne.
Da breen trakk seg tilbake for en kort stund, ble tundraer med sin permafrost igjen i stedet for skogene.
Den største istiden var Rissky - den skjedde for rundt 250 tusen år siden. Tykkelsen på breskallet, som bandt halve Europa og to tredjedeler av Nord-Amerika, nådde tre kilometer. Altai, Pamir og Himalaya forsvant under isen.
Sør for bregrensen lå nå kalde stepper, dekket med sparsom gressvegetasjon og lunder av dvergbjørketrær. Enda lenger sør begynte den ugjennomtrengelige taigaen.
Gradvis smeltet breen og trakk seg tilbake mot nord. Han stoppet imidlertid utenfor kysten av Østersjøen. Det oppsto en likevekt - atmosfæren, mettet med fuktighet, slapp inn akkurat nok sollys til at breen ikke vokste og ikke smeltet helt.
De store istidene endret ugjenkjennelig jordens topografi, dens klima, flora og fauna. Vi kan fortsatt se konsekvensene deres - tross alt begynte den siste Würm-isen for bare 70 tusen år siden, og isfjellene forsvant fra den nordlige kysten av Østersjøen for 10-11 tusen år siden.
Varmekjære dyr trakk seg lenger og lenger sør på jakt etter mat, og plassen ble tatt av de som bedre kunne tåle kulden.
Isbreer avanserte ikke bare fra de arktiske områdene, men også fra fjellkjeder - Alpene, Karpatene, Pyreneene. Til tider nådde isens tykkelse tre kilometer. Som en gigantisk bulldoser jevnet breen ut det ujevne terrenget. Etter hans retrett gjensto en myrlendt slette dekket med sparsom vegetasjon.
Slik så polområdene på planeten vår antagelig ut i neogenet og under den store istiden. Området med permanent snødekke tidoblet seg, og der isbreene nådde, var det like kaldt som i Antarktis i ti måneder av året.