Пять раз за историю Земли планета вступала в длительный период низких температур. Когда это происходило, образовывались массивные ледяные щиты, и уровень мирового океана падал.
Хотя некоторые из этих событий произошли миллиарды лет назад, последнее такое событие было в недавнем прошлом и оказало глубокое влияние на развитие человека как биологического вида.
Давайте начнем разговор с того, что такое ледниковый период. Ледниковый период - это не что иное, как длительный период времени с такими низкими температурами, что образуются большие ледяные щиты и ледники континентального размера.
Эти периоды не длятся десятилетиями, столетиями или даже тысячелетиями. Ледниковые периоды - это периоды длиной в миллионы лет. Во многом эта путаница возникает из-за разговорного использования термина "ледниковый период", который относится к последнему оледенению, о котором поговорим чуть позже.
По данным геологов, в истории Земли было по меньшей мере пять ледниковых периодов.
Самым ранним считается Понголанское оледенение, которое произошло примерно 2,9-2,7 миллиарда лет назад. Его часто не включают в список ледниковых периодов, потому что оно произошло так давно, что свидетельства о нем самые скудные. Вот почему говорится, что было "по меньшей мере пять" ледниковых периодов.
Первым ледниковым периодом обычно считается Гуронское оледенение, которое произошло примерно 2,4-2,1 миллиарда лет назад.
Следующим было Криогенное оледенение. Он произошел примерно 850-635 миллионов лет назад. Это было еще до "Кембрийского взрыва", который привел к быстрому появлению многоклеточной жизни.
Один или оба этих ранних ледниковых периода могли быть периодом, известным как "Земля снежного кома", или "Земли-снежка".
Гипотеза "Земли-снежка" гласит, что в какой-то момент далекой истории Земли вся планета или, по крайней мере, большая ее часть до тропических широт была покрыта льдом. Планета была не зеленой или голубой, а скорее белой из-за замерзших морей и ледников.
Доказательством того, что существовала "Земля-снежный ком", является наличие ледниковых отложений в тех местах, которые в то время были тропическими широтами.
Гипотеза о существовании "Земли-снежного кома" далеко не бесспорна среди геологов, а свидетельства столь далекого прошлого всегда трудно интерпретировать. Большая часть трудностей связана с тем, что из-за тектонических явлений участки суши медленно перемещаются по планете в течение десятков и сотен миллионов лет.
Если гипотеза "Земли-снежка" верна, она может иметь глубокие последствия для развития ранней жизни на Земле. Это могло быть потрясение для планеты, которое послужило толчком к эволюции бактерий, которым пришлось приспосабливаться к суровым условиям, чтобы выжить.
Следующим ледниковым периодом был Андско-сахарский, который произошел 450-420 миллионов лет назад. Он назван так по следам ледникового периода, обнаруженным в Южной Америке и Северной Африке. Это также было одно из первых крупных вымираний животных на Земле, когда исчезли трилобиты.
После этого наступил ледниковый период Кару, который был 360-289 миллионов лет назад. В этот период на Земле бурно развивалась растительная жизнь, в результате чего из атмосферы ушла большая часть углекислого газа, что привело к уменьшению способности атмосферы удерживать тепло.
После ледникового периода Кару был длительный период почти в 300 миллионов лет, когда ледниковых периодов не было вообще.
Последний и самый поздний ледниковый период - Четвертичный, который начался 2,58 миллиона лет назад. Строго говоря, сейчас мы все еще находимся в середине ледникового периода.
Прежде стоит сказать, что существует некоторая путаница с термином "ледниковый период", и вот откуда она берется.
Ледниковые периоды - это не монолитные отрезки времени, когда есть лед, холод и ничего больше. Внутри каждого ледникового периода есть периоды, известные как оледенения и межледниковья. Ледниковые шапки сменяют друг друга в течение десятков тысяч лет и более.
Так, в настоящее время Земля находится в межледниковом периоде, в котором мы сейчас живем, и который является периодом между массивными оледенениями. Последний ледниковый период закончился около 11 000 лет назад.
Когда вы слышите, что люди говорят о "ледниковом периоде", они почти всегда имеют в виду именно это. Это самый недавний период, когда массивные ледяные щиты покрывали большую часть Северной Америки и Европы.
За последние 2,5 миллиона лет, в течение которых длился Четвертичный ледниковый период, период между оледенениями составлял от 40 000 до 100 000 лет. Последнее оледенение началось около 75 000 лет назад и достигло своего максимума около 22 000 лет назад.
Возникает важный вопрос: почему происходят ледниковые периоды?
Насколько мы можем судить, единой причины ледниковых периодов не существует. Они могут быть вызваны сочетанием тектонических подвижек плит, изменениями в атмосфере, а также циклами Миланковича, которые представляют собой изменения движения Земли по орбите и наклона ее оси, которые могут усиливать или компенсировать влияние друг друга.
В этой области исследований до сих пор ведутся активные споры. Циклы Миланковича не вполне соответствуют циклам оледенения за последние 2,5 миллиона лет, и существует множество теорий, которые пытаются объяснить это несоответствие.
Для образования ледника необходимо, чтобы скорость накопления снега превышала скорость таяния. Если зимой выпадает больше снега, чем тает летом, то происходит постепенное образование ледников.
Что же именно произошло во время последнего оледенения? Какой была Земля в то время?
Начнем с того, что массивный ледяной щит в северном полушарии не был однородным. Многие люди думают о нем как о полукруглой шапке, которая просто сидит на макушке Земли.
На самом деле ледяной щит был очень неравномерным по площади. Большая часть Канады, Средний Запад США, Скандинавия и Северная Европа вплоть до Западной Сибири были покрыты льдом.
Однако Восточная Сибирь не была покрыты льдом. Северный Ледовитый океан не замерз полностью. Аналогичным образом, большая часть Аляски также не была покрыта льдом.
В Северной Америке лед покрыл Канаду и простирался на юг примерно до середины штатов Иллинойс, Индиана и Огайо. В Европе северная часть острова Великобритания, Скандинавия, Восточно-Европейская равнина тоже были покрыты льдом.
В южном полушарии единственное настоящее оледенение произошло в Антарктиде, которая покрыта льдом до сих пор, и было гораздо больше ледников в горах Южной Америки.
Ледниковые покровы во время последнего оледенения были невероятно толстыми. Средняя толщина составляла около 4 000 метров. Это соотносится с толщиной ледяного панциря в Антарктиде сегодня.
Слой в тысячи метров льда весит очень много, и весь этот лед давил на землю под ним. Масса льда буквально деформировала поверхность.
Когда лед отступил, вся земля, которая была придавлена льдом, начала подниматься. Это называется изостатическим отскоком. Этот процесс продолжается и сегодня. В некоторых частях света поверхность поднимается со скоростью 1 сантиметр в год.
Финляндия увеличивается в размерах на семь квадратных километров в год из-за изостатического отскока. Ботнический залив между Швецией и Финляндией в конечном итоге полностью исчезнет из-за поднятия земли под ним. Точно так же многие озера в Канаде в какой-то момент исчезнут, поскольку земля поднимется, и вся вода медленно уйдет.
По оценкам специалистов, послеледниковый подъем суши продлится еще 10 000 лет.
Если бы вы посмотрели на карту Земли во время ледникового максимума 22 000 лет назад, она выглядела бы совершенно иначе. Вся вода, которая содержалась в ледниковых панцирях, была извлечена из мирового океана.
В результате уровень морей был значительно ниже, чем сегодня. Во время ледникового максимума он был на 125 метров ниже, чем сегодня.
Это означает, что большая часть Индонезии и Филиппин была соединена сушей с остальной частью Азии. Австралия была слита с Папуа-Новой Гвинеей. Все острова Японии были объединены, и южная часть Японии также была соединена с Азией. Британские острова были едины с Европой, а между ними и Норвегией была огромная травянистая равнина.
И самое главное, Аляска была соединена с Сибирью так называемым Беринговым мостом. Это был наиболее вероятный маршрут, по которому первые люди, вероятно, попали в Западное полушарие.
Многие представляют себе первых людей, пересекающих Берингов мост, как дикарей в звериных шкурах, идущих по леднику. Скорее всего, это была травянистая равнина, по которой они преследовали добычу и ушли далеко на восток.
Перемещение по сухопутному мосту не было односторонним. Считается, что древние лошади мигрировали в Азию из Северной Америки.
Ледниковые периоды сыграли важную роль в истории Земли и развитии жизни на планете. Самый последний ледниковый период, тот, в середине которого мы, вероятно, все еще находимся, сыграл важную роль в развитии современного человечества.
Несмотря на то, что массивные ледниковые щиты исчезли более 10 000 лет назад, они по-прежнему формируют мир, в котором мы живем сегодня.
