Факультет

Студентам

Посетителям

Причины материковых оледенений в кайнозое

Со времени утверждения в естественных науках представлений о ледниковом периоде ученые размышляли о причинах этого грандиозного явления.

Были высказаны многочисленные гипотезы. В самом общем виде можно сказать, что в кайнозойскую эру оледенение земной поверхности явилось результатом прогрессирующего похолодания климата, повлекшего за собой резкое понижение температуры Мирового океана. Наиболее сильным было охлаждение полярных областей. Похолодание проявилось сначала в Антарктиде, затем в районах Крайнего Севера. Около 2—3 млн. лет назад похолодание захватило средние шпроты. Что же вызвало глобальное похолодание, повлекшее за собой рост ледниковых покровов и развитие океанического перигляциала? Для того чтобы на материке происходило наступание ледников, необходимо сочетание определенных условий. Нужно, чтобы суша находилась либо в высоких широтах, либо на сравнительно большой высоте над уровнем моря, где выпадало достаточно много снега. При этом среднегодовые температуры были на несколько градусов ниже, чем сейчас. В этой связи, безусловно, очень важными были события, заключавшиеся в крупнейших изменениях конфигурации и размеров материков и океанов, с одной стороны, а с другой — в возрождении высоких (до 2—3 км) глыбовых гор (например, Скандинавских) вдоль берегов северной части Атлантического и Тихого океанов.

В палеогене и неогене в северном полушарии происходили крупные геоморфологические изменения, включая образование Северного Ледовитого океана, открытие Северо-Западного (моря Лабрадор и Баффина) и Северо-Восточного (Норвежско-Гренландский бассейн) проходов при развитии Северо-Атлантического хребта и образование системы разломов на древних пенепленах. На месте низких равнин возникли горные поднятия. К концу неогена возник Панамский перешеек, который обусловил существенную перестройку схемы постоянных течений в Северной Атлантике. Возникла система субмеридиональных течений Гольфстрима и его ответвлений вместо прежней широтной системы экваториальных течений. На границе эоцена и олигоцена Антарктида медленно стала перемещаться в район Южного полюса. Она отделилась от Южной Америки и оказалась отрезанной от циркуляции теплых экваториальных вод.

Как известно, процессам горообразования сопутствуют вулканические явления. Сильные извержения вулканов с большими выбросами пепла на некоторое время вызывали похолодание во всем мире. Оно было обусловлено рассеиванием тонкого вулканического пепла в верхних слоях атмосферы. Частицы пепла поглощают солнечное излучение и отражают его назад, во внеземное пространство, уменьшая количество солнечной энергии, достигающее Земли. В такой ситуации вулканизм может действовать как спусковой механизм, вызывающий начало оледенения, по главную причину наступания ледников нужно искать не здесь.

Уменьшение количества тепла, удерживаемого Землей, связано также с изменением содержания в атмосфере углекислого газа. Углекислый газ пропускает в атмосферу солнечное излучение с меньшей длиной волны, но замедляет потерю тепла. Благодаря углекислому газу климат на Земле становится теплее, а уменьшение его количества в атмосфере должно вызвать похолодание. Однако не доказано, что этих изменений было бы достаточно для того, чтобы вызвать ледниковую эпоху.

Для того чтобы начался холодный ледниковый или теплый межледниковый период, требуется изменение климата с понижением или повышением температуры всего на несколько градусов. Поэтому гипотезы, касающиеся причин оледенений, часто предусматривают слабые изменения климата на земном шаре, имеющие либо земное, либо внеземное происхождение.

Мы уже назвали земные причины, уменьшающие количество солнечного тепла, достигающего Земли, или вызывающие изменения в распределении тепла на ее поверхности. Вместе с тем сегодня многие ученые обращаются к внеземным причинам оледенений. Их связывают с вариациями солнечной активности или с известными изменениями положения Земли относительно Солнца. Хотя обе эти гипотезы не новы, последние астрономические и океанографические наблюдения, кажется, свидетельствуют в пользу обеих гипотез.

Раньше Солнце считали очень стабильной звездой. Его стабильность подтверждается геологическими данными о непрерывности геологической и биологической эволюции. Тем не менее известно, что на сравнительно коротких отрезках времени Солнце изменчиво. В течение 11-летнего цикла солнечной активности, когда на Солнце меняется число пятен, колебания солнечного излучения достигают 4%.

Вторая гипотеза, выдвинутая Миланковичем, о внеземных причинах оледенения опирается на изменение положения Земли относительно Солнца по трем разным параметрам. Это:

  • изменение эксцентриситета земной орбиты (с периодом 90 тыс. лет),
  • изменение угла между экватором и плоскостью вращения Земли вокруг Солнца (меняется от 21,5 до 24,5° за период около 40 тыс. лет)
  • изменение ориентировки земной оси в пространстве (которое называется прецессией или предварением равноденствий с периодом 21 тыс. лет).

Хотя при этих циклических изменениях общее количество солнечной радиации, получаемой Землей, остается неизменным, иное распределение энергии может привести к тому, что летние периоды станут более холодными, а таяние снега замедлится, что со временем может вызвать наступание ледников.

Установление оледенения в Антарктиде ознаменовало собой начало кайнозойского ледникового периода. Зарождение материкового льда восходит к рубежу палеогена и неогена, возраст древнейших ледниковых отложений в Западной Антарктиде оценивается более чем в 40 млн. лет (Евтеев, 1972; Мягков, 1980). Формировавшийся с конца олигоцена до середины плиоцена в Антарктиде мощный ледниковый щит неоднократно перекрывал весь континентальный шельф. Вдоль ее побережья развивался пояс айсберговых осадков. В северном полушарии начало покровного оледенения и накопление связанных с ним специфических терригенных осадков датируются плиоценом. Таким образом, ледниковый этап развития климата на земном шаре охватывает временной интервал начиная с олигоцена до наших дней.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: