Ледник представляет собой долговечное тело льда (десятилетия или больше), что является достаточно большим (по крайней мере, несколькими десятками толстых метров и по меньшей мере в сотнях метров) степени двигаться под действием собственного веса.
Около 10% поверхности Земли в настоящее время покрыто ледниковым льдом, и, хотя подавляющее большинство его находится в Антарктиде и Гренландии, в Канаде много ледников, особенно в горных районах Британской Колумбии, Альберты и Юкона, а также в отдаленных районах. север.
В разное время в течение последнего миллиона лет ледниковые льды были гораздо более обширными, время от времени покрывая по меньшей мере 30% поверхности суши.
Ледники представляют собой крупнейшее хранилище пресной воды на Земле (~ 69% всей пресной воды), и они очень чувствительны к изменениям климата. В нынешнем потеплении климата ледники быстро тают по всему миру, и хотя некоторые из крупных ледниковых масс будут существовать еще века, многие меньшие ледники, в том числе многие в западной Канаде, исчезнут в течение десятилетий, а в некоторых случаях - в течение многих лет.
Это больше, чем просто тревожная мысль для западных канадцев, потому что мы полагаемся на ледниковый лед для наших запасов воды - если не для питья воды, то для воды для выращивания пищи. Ирригационные системы в Британской Колумбии, а также в Альберте и Саскачеване пополняются талой водой, источником которой являются ледники в Прибрежном хребте и Скалистых горах.
Ледниковые периоды в истории Земли
В настоящее время мы находимся в середине ледникового периода (хотя сейчас он менее интенсивен, чем 20 000 лет назад), но это не единственный период оледенения в истории Земли, в далеком прошлом их было много.
В целом, однако, Земля была достаточно теплой, чтобы быть свободной ото льда в течение большей части времени, чем она была достаточно холодной, чтобы ее можно было оледенеть.
Самый старый известный ледниковый период - гуронский. На основании данных о ледниковых отложениях в районе озера Гурон в Онтарио и других местах очевидно, что гуронское оледенение длилось приблизительно от 2400 до 2100 млн. лет. Поскольку породы этого возраста редки, мы не знаем много об интенсивности или глобальном масштабе этого оледенения.
В конце протерозоя по причинам, которые не до конца понятны, климат резко остыл, и Земля была захвачена, как представляется, наиболее интенсивным оледенением. Оледенения криогенного периода (криов переводе с латыни означает «ледяные холода»), так как предполагается, что вся планета была заморожена - даже в экваториальных областях - со льдом в океанах толщиной до 1 км.
Посетитель нашей планеты в то время, возможно, не имел большой надежды на ее обитаемость, хотя жизнь все еще выжила в океанах.
В Криоген было два основных ледниковых периода, каждый из которых длился около 20 миллионов лет:
- Стуртиан около 700 млн. лет;
- Мариноан около 650 млн. лет.
Есть также свидетельства некоторых более коротких оледенений как до, так и после них. Конец криогенного оледенения совпадает с эволюцией относительно крупных и сложных форм жизни на Земле. Это началось во время эдиакарского периода, а затем продолжилось с так называемым взрывом форм жизни в кембрии.
В течение фанерозоя было три основных оледенения (за последние 540 миллионов лет), в том числе Андское/Сахарское (зарегистрировано в породах Южной Америки и Африки), Кару (названное в честь скал в южной части Африки) и кайнозойское оледенение.
Кару было самым длинным из фанерозойских оледенений, сохраняющимся в течение большей части времени, когда суперконтинент Гондвана находился над Южным полюсом (~ 360–260 млн лет).
Он охватывал большую часть Африки, Южной Америки, Австралии и Антарктиды. Это широко распространенное оледенение на континентах, которые сейчас далеко друг от друга, было важным компонентом свидетельства Альфреда Вегенера о континентальном дрейфе.
В отличие от криогенного оледенения, андское/сахарское, каруо и кайнозойское оледенение затронуло только части Земли. Например, во времена Кару.
Земля была теплой и практически не оледеневшей на протяжении всего мезозоя. Хотя в это время, возможно, было какое-то альпийское оледенение, его больше нет.
Динозаврам, которые доминировали в земной среде обитания во время мезозоя, не пришлось терпеть ледяные условия.
Теплый климат сохранился в кайнозое, на самом деле есть свидетельства того, что палеоцен (~ 50–60 млн лет назад) был самой теплой частью фанерозоя со времен кембрия.
Ряд тектонических событий во время кайнозоя способствовал постоянному и значительному охлаждению планет с 50 млн лет назад.
Например, столкновение Индии с Азией и формирование Гималайского хребта и Тибетского нагорья привели к резкому увеличению скорости выветривания и эрозии.
Более высокие, чем обычно, скорости выветривания горных пород силикатными минералами, особенно полевым шпатом, поглощают углекислый газ из атмосферы и, следовательно, уменьшают парниковый эффект, что приводит к длительному охлаждению.
В 40 млн. лет продолжающееся движение плит расширило узкий разрыв между Южной Америкой и Антарктидой, что привело к открытию прохода Дрейка.
Это позволило создать неограниченный поток воды с запада на восток вокруг Антарктиды, циркумполярное течение Антарктики, которое эффективно изолировало южный океан от более теплых вод Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Регион значительно остыл, и к 35 млн. лет назад (олигоценовые) ледники начали образовываться в Антарктиде.
Глобальные температуры оставались относительно стабильными в течение олигоцена и раннего миоцена, и в это время антарктическое оледенение уменьшилось. Около 15 млн. лет назад вулканизм, связанный с субдукцией между Центральной и Южной Америкой, создал связь между Северной и Южной Америкой, не давая воде течь между Тихим и Атлантическим океанами.
Это еще больше ограничило передачу тепла от тропиков к полюсам, что привело к омоложению антарктического оледенения.
Расширение этого ледяного покрова увеличило отражательную способность Земли настолько, чтобы обеспечить положительную обратную связь дальнейшего охлаждения: больше отражающего ледникового льда, больше охлаждения, больше льда и т. д. к плиоцену (~ 5 млн. лет) ледовые щиты начали расти в Северной Америке и Северная Европа.
Плейстоцен характеризовался значительными колебаниями температуры (в диапазоне почти 10 ° C) в масштабах времени от 40000 до 100000 лет и соответствующим расширением и сокращением ледяных щитов.
Эти изменения объясняются тонкими изменениями параметров орбиты Земли (циклы Миланковича), которые более подробно объясняются в главе 21. За последние миллионы лет циклы оледенения составляли приблизительно 100 000 лет.
В разгар последнего оледенения (оледенение в Висконсине ) массивные ледяные щиты покрывали почти всю Канаду и большую часть северной части Соединенных Штатов.
Массивный ледяной покров Лаврентида покрывал большую часть восточной части Канады, так же далеко на западе, как Скалистые горы, а меньший Кордильский ледяной щит покрывал большую часть западного региона.
На различных других ледниковых пиках во время плейстоцена и плиоцена протяженность льда была аналогичной, а в некоторых случаях даже более обширной. Объединенные Лорентидский и Кордильский ледовые щиты были сопоставимы по объему с существующим антарктическим ледяным щитом.
