История Земли включает в себя целый список крупных оледенений (ледниковых периодов). Каждое оледенение вызвано общим понижением температуры земной поверхности и, как следствие, наступлением льдов от полюсов к экватору. В настоящий момент, не существует однозначного ответа на вопрос - что является первопричиной крупных оледенений и, как следствие - невозможно точно предсказать новый ледниковый период.
Эпохи оледенения за всю историю Земли
- Гуронское оледенение.
Древнейшая ледниковая эра, пришедшаяся на ранний протерозой и связана с кислородной катастрофой. Главный парниковый газ первичной атмосферы, метан, оказался окисленным и около 2,4 млрд лет назад температура на Земле упала с +54°С до -40°С. Наступившее Гуронское оледенение считается самым масштабным в истории: вся Земля была покрыта ледяным панцирем, и даже в тропиках толщина ледников составляла несколько сотен метров. Углекислый газ, поступающий через вулканы в атмосферу, постепенно накапливался, пока не сработал парниковый эффект, положивший конец Гуронскому оледенению 2,1 млрд лет назад.
- Стертское и мариноанское оледенения
Начались около 750 млн лет назад, охватив весь геологический период с говорящим названием «криогений», и закончившись около 580 млн лет назад (между ними был небольшой перерыв). Масштаб нового оледенения был сопоставим с Гуронским, зато продолжительность была почти в два раза меньше. Модель, описывающая этот период, носит название «Земля-Снежок».
- Андско-Сахарское оледенение и "период Кару"
Масштаб оледенений в палеозое был несопоставим с Землей-Снежком, но все еще оставался существенным. Дважды полярные широты скрывались под толщей снега и льда. Первое оледенение известно как Андско-Сахарское и имеет временные рамки 460 – 420 млн лет. Второе – ледниковый период Кару, случившийся 360 – 260 млн лет назад. Следы обоих оледенений можно увидеть в Бразилии, Марокко, Сахаре, Ливии и Южной Африке. Оба геологических события сходны между собой. Центром оледенения становится крупный массив суши, дрейфующий в районе Южного полюса – суперконтинент Гондвана.
- Кайнозойская ледниковая эра (30-20 млн лет назад — настоящее время)
Последняя на данный момент ледниковая эра. 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 границы льдов.
Возможные причины наступления ледниковых периодов
- Неоднократно отмечалось, что все крупные оледенения совпадают с эпохами складчатости (горообразования) и наименьшей площади морей (закрытия палеоокеанов и др.);
- И.В. Мелекесцев полагал, что эпохи оледенения могут быть связаны с массовым вулканизмом и выбросом вулканического пепла. Он выдвинул такую гипотезу сопоставив возраст оледенений с возрастом мощных пирокластических толщ;
- Ещё в XIX веке выдвигали идеи о том, что изменение параметров орбиты Земли и оси её вращения может приводить к изменению количества тепла Солнца, которое поступает на поверхность Земли на разных её широтах. К концу XIX века развитие небесной механики позволило рассчитать изменения орбитальных и вращательных характеристик Земли, и в начале XX века завершилось создание астрономической теории ледниковых периодов (циклы Миланковича);
- Гипотеза о связи эпохи похолоданий с прохождением Солнечной системы через газо-пылевые сгущения, тем самым приводящем к косвенному понижению светимости Солнца относительно Земли. Лично мне больше всего импонирует именно эта точка зрения;
- Существует также интересная гипотеза, согласно которой наступление ледника вызывается не похолоданием, а потеплением глобального климата. Модель, предложенная в 1956 году американскими геофизиками Морисом Юингом и Уильямом Донном, предусматривает, что время роста ледников — это время максимального прогрева Северного Ледовитого океана. Освобождаясь ото льдов, он начинает испарять огромное количество воды, основная часть которой выпадает в виде снега на приполярные области суши. Из этого снега и рождается ледник. Но, высасывая влагу из Мирового океана, ледник понижает его уровень, что в конце концов приводит к тому, что тёплое течение - Гольфстрим уже не может прорваться в полярные моря. В результате этого Северный Ледовитый океан в какой-то момент покрывается сплошными, нетающими льдами, после чего ледник начинает сжиматься, поскольку замёрзший океан уже не питает его снегом. По мере таяния (точнее, сублимации, сухого испарения) ледника уровень Мирового океана повышается, Гольфстрим проникает в Арктику, полярные воды освобождаются ото льда, и цикл начинается сначала
Таким образом, история Земли знает два наиболее мощных оледенения: Гуронское и Стертское. В нашей кайнозойской эре происходило несколько незначительных оледенений с наступлением льдов на юг. На наступление ледникового периода оказывает влияние сразу целая совокупность факторов, по всей видимости, только совпадение которых может привести к глобальному оледенению всей планеты.
