Maa ajaloos on olnud pikki perioode, mil kogu planeet oli soe - ekvaatorist poolusteni. Kuid oli ka aegu nii külmi, et liustikud jõudsid piirkondadesse, mida praegu klassifitseeritakse parasvöötmeks. Tõenäoliselt oli nende perioodide muutus tsükliline. Soojadel aegadel võis jääd olla suhteliselt vähe ja see oli ainult polaaraladel või mäetippudel. Jääaegade oluline omadus on see, et need muudavad maapinna olemust: iga jäätumine mõjutab maa välimust. Iseenesest võivad need muutused olla väikesed ja ebaolulised, kuid need on püsivad.
Jääaja ajalugu
Me ei tea täpselt, mitu jääaega oli Maa ajaloo jooksul. Teame vähemalt viit, võimalik, et seitset jääaega, alustades eeskätt Precambrianusest: 700 miljonit aastat tagasi, 450 miljonit aastat tagasi (Ordoviitsiumi periood), 300 miljonit aastat tagasi - Permi-süsiniku liustik, üks suurimaid jääajaid. mõjutades lõunapoolseid mandreid. Lõunapoolsed mandrid viitavad nn Gondwanale, iidsele superkontinendile, kuhu kuulusid Antarktika, Austraalia, Lõuna-Ameerika, India ja Aafrika.
Viimane liustik viitab perioodile, kus me elame. Cenozoicu ajastu kvaternaarne periood algas umbes 2,5 miljonit aastat tagasi, kui põhjapoolkera liustikud jõudsid merre. Kuid selle jäätumise esimesed märgid pärinevad 50 miljonit aastat tagasi Antarktikas.
Iga jääaja struktuur on perioodiline: on suhteliselt lühikesi sooja ajastuid ja jäätumist on pikem. Loomulikult ei ole külmad ilmastikud ainuüksi jäätumise tagajärg. Kiilumine on külmade perioodide kõige nähtavam tagajärg. Siiski on üsna pikki intervalle, mis on liustike puudumisest hoolimata väga külmad. Tänapäeval on sellisteks piirkondadeks näiteks Alaska või Siber, kus talvel on väga külm, kuid jäätumist pole, kuna pole piisavalt sademeid, mis võimaldaks liustike moodustamiseks piisavalt vett.
Jääaja avastamine
Reklaamvideo:
Oleme teada, et Maal on jääajastu olnud 19. sajandi keskpaigast alates. Selle nähtuse avastamisega seotud paljude nimede seas on tavaliselt esimeseks nimetatud 19. sajandi keskel elanud Šveitsi geoloog Louis Agassiz. Ta uuris Alpide liustikke ja sai aru, et need olid kunagi palju ulatuslikumad kui praegu. Seda mitte ainult ei märganud. Eelkõige märkis seda asjaolu ka teine šveitslane Jean de Charpentier.
Pole üllatav, et need avastused tehti peamiselt Šveitsis, kuna Alpides on endiselt liustikke, ehkki need sulavad üsna kiiresti. Lihtne on näha, et kunagi olid liustikud palju suuremad - vaadake vaid Šveitsi maastikku, künnivaresid (liustikuorusid) jne. Kuid just Agassiz esitas selle teooria esmakordselt 1840. aastal, avaldades selle raamatus Étude sur les glaciers, ja hiljem, 1844. aastal, arendas ta selle idee välja raamatus Système glaciare. Vaatamata esialgsele skepsisele hakkasid inimesed aja jooksul mõistma, et see on tõepoolest tõsi.
Geoloogilise kaardistamise tulekuga, eriti Põhja-Euroopas, sai selgeks, et liustikud olid kunagi tohutud. Sel ajal arutati ulatuslikult, kuidas see teave on seotud üleujutusega, kuna geoloogiliste tõendite ja piibliõpetuste vahel oli konflikt. Algselt nimetati jäämaardlaid deluviaalseteks, kuna neid peeti üleujutuse tõenditeks. Alles hiljem sai teada, et selline seletus ei sobi: need hoiused olid külma kliima ja ulatusliku jäätumise tunnused. Kahekümnenda sajandi alguseks sai selgeks, et liustikke oli palju ja mitte ühtegi, ning sellest hetkest hakkas see teadusvaldkond arenema.
Jääaja uurimine
Jääaja geoloogilised tõendid on teada. Liustike peamised tõendid pärinevad liustike moodustatud iseloomulikest settest. Neid säilitatakse geoloogilises osas paksude tellitud kihtidena spetsiaalsete ladestuste (setete) - diamictoni kujul. Need on lihtsalt liustike kogunemised, kuid need ei hõlma mitte ainult liustike ladestusi, vaid ka sulavee tühjenemist, mille moodustavad selle ojad, liustikujärved või merre liikuvad liustikud.
Liustikujärvi on mitmesuguseid. Nende peamine erinevus seisneb selles, et tegemist on jääga ümbritsetud veekoguga. Näiteks kui meil on liustik, mis tõuseb jõeorgu, blokeerib see oru nagu kork pudelis. Kui jää orgu blokeerib, siis jõgi ikkagi voolab ja veetase tõuseb, kuni see servad üle voolab. Nii moodustub liustikujärv otsese kontakti jääga. Sellistes järvedes on teatud setteid, mida saame tuvastada.
Liustike sulamisviisi tõttu sulab jää sõltuvalt hooajalistest temperatuurimuutustest igal aastal. See põhjustab jää alt järve jäävate väiksemate setete arvu suurenemist igal aastal. Kui vaadata siis järve, näeme seal kihilisust (rütmilised kihilised setted), mida tuntakse ka rootsikeelse nimega varve, mis tähendab aastast kuhjumist. Seega näeme liustikujärvedes tegelikult iga-aastast kihistumist. Me võime isegi neid okasid kokku lugeda ja teada saada, kui kaua see järv on eksisteerinud. Üldiselt saame selle materjali abil palju teavet.
Antarktikas võime näha hiiglaslikke jääriiuleid, mis laskuvad maalt merele. Ja loomulikult, jää hõljub, nii et see püsib vee peal. Ujudes kannab ta endaga veerisid ja väiksemaid hoiuseid. Vee termilise mõju tõttu sulab ja jäät ära selle materjali. See viib ookeani minevate kivimite niinimetatud raftingu moodustumiseni. Kui näeme selle perioodi fossiilseid ladestusi, saame teada, kus liustik asus, kui kaugele see ulatus jne.
Liustike põhjused
Teadlaste arvates tekivad jääajad seetõttu, et Maa kliima sõltub selle pinna ebaühtlasest kuumutamisest Päikese poolt. Näiteks on ekvaatorilised piirkonnad, kus Päike on peaaegu vertikaalselt pea kohal, kõige soojemad tsoonid ja polaarpiirkonnad, kus see asub pinna suhtes suure nurga all, on kõige külmem. See tähendab, et Maa pinna eri osade kuumutamise erinevus ajab ookeani-atmosfääri masina, mis üritab pidevalt soojust ekvatoriaalpiirkondadest poolustele üle kanda.
Kui Maa oleks tavaline pall, oleks see ülekanne väga efektiivne ning ekvaatori ja pooluste vaheline kontrast on väga väike. Nii on ka varem olnud. Kuid kuna nüüd on mandreid, satuvad nad sellesse ringlusse ja selle voogude struktuur muutub väga keerukaks. Lihtsaid hoovusi piiratakse ja muudetakse - suuresti mägede tõttu, mis viib tänapäeval nähtavate ringlusmustriteni, mis valitsevad kaubandustuule ja ookeanihoovuste all. Näiteks seob üks nähtus, miks jääaeg algas 2,5 miljonit aastat tagasi, seda nähtust Himaalaja mägede tõusuga. Himaalajad kasvavad endiselt väga kiiresti ja selgub, et nende mägede olemasolu Maa väga soojas osas kontrollib selliseid asju nagu mussoonsüsteem. Kvaternaari jääaja algust seostatakse ka Panama kanderaami sulgemisega,mis ühendab Ameerika põhja- ja lõunaosa, mis takistas soojuse ülekandmist ekvatoriaalsest Vaikse ookeanist Atlandi ookeani.
Kui mandrite asukoht üksteise ja ekvaatori suhtes võimaldaks ringlusel tõhusalt töötada, oleks poolustel soojust ja kogu maakeral püsiksid suhteliselt soojad tingimused. Maa poolt saadav soojushulk oleks konstantne ja varieeruks ainult pisut. Kuid kuna meie mandrid loovad põhja ja lõuna vahelisele ringlusele tõsiseid takistusi, on meil ilmastikuvööndid selgelt väljendunud. See tähendab, et postid on suhteliselt külmad ja ekvatoriaalpiirkonnad on soojad. Kui kõik toimub nii nagu praegu, võib Maa muutuda muutuva päikese soojusenergia hulga tõttu.
Need variatsioonid on peaaegu täielikult püsivad. Põhjus on selles, et aja jooksul muutub maa telg, nagu ka maa orbiit. Sellise keeruka kliimatsoonide tõttu võivad orbitaalmuutused kaasa aidata pikaajalistele kliimamuutustele, põhjustades kliimamuutusi. Seetõttu pole meil pidevat jäätumist, vaid jäätumisperioode, mille katkestavad soojad perioodid. See juhtub orbitaalsete muutuste mõjul. Viimaseid orbitaalmuutusi vaadeldakse kolme eraldi sündmusena: üks on 20 000 aastat pikk, teine 40 000 aastat pikk ja kolmas 100 000 aastat vana.
See tõi kaasa jääaja tsükliliste kliimamuutuste mustri kõrvalekalded. Jäätis tekkis tõenäoliselt selle 100 000 aasta pikkuse tsüklilise perioodi jooksul. Viimane jäävaheaeg, mis oli sama soe kui praegune, kestis umbes 125 tuhat aastat ja siis saabus pikk jääaeg, mis võttis umbes 100 tuhat aastat. Elame nüüd teisel jäädevahelisel ajastul. See periood ei kesta igavesti, seega ootab meid ees järgmine jääaeg.
Miks on jääajad lõppemas?
Orbitaalmuutused muudavad kliimat ja selgub, et jääajale on iseloomulikud külmade perioodide, mis võivad kesta kuni 100 tuhat aastat, ja soojade perioodide vaheldumisi. Me nimetame neid jääajalisteks (jääajalisteks) ja klaasidevahelisteks (klaasidevahelisteks) ajastuteks. Jääkidevahelist ajastut iseloomustavad tavaliselt umbes samad tingimused, mida tänapäevalgi täheldada: kõrge merepinna tase, piiratud jäätumispiirkonnad jne. Looduslikult ja nüüd on Antarktikas, Gröönimaal ja teistes sarnastes kohtades liustikke. Kuid üldiselt on kliimatingimused suhteliselt soojad. See on klassidevaheline olemus: kõrge merepinna tase, soojad temperatuuritingimused ja üldiselt üsna ühtlane kliima.
Kuid jääaja ajal muutub aasta keskmine temperatuur märkimisväärselt, vegetatiivsed tsoonid on sunnitud liikuma põhja või lõuna poole, sõltuvalt poolkerast. Sellised piirkonnad nagu Moskva või Cambridge muutuvad asustamata, vähemalt talvel. Kuigi aastaaegade tugeva kontrastsuse tõttu võivad nad olla asustatud suvel. Kuid mis tegelikult toimub: külmad tsoonid laienevad märkimisväärselt, aasta keskmine temperatuur langeb ja üldised kliimatingimused muutuvad väga külmaks. Kui suurimad jääaja sündmused on ajaliselt suhteliselt piiratud (võib-olla umbes 10 000 aastat), võib kogu pikk külm ilm kesta 100 000 aastat või rohkem. Nii näeb välja jää- ja liustikutsüklilisus.
Iga perioodi pikkuse tõttu on keeruline öelda, millal praegusest ajastust väljume. Selle põhjuseks on plaaditektoonika, mandrite asukoht Maa pinnal. Praegu on põhjapoolus ja lõunapoolus eraldatud: Antarktika asub lõunapooluse juures ja Põhja-Jäämeri põhjas. Seetõttu on probleeme soojusringlusega. Kuni mandrite asukoha muutumiseni see jääaeg jätkub. Kooskõlas pikaajaliste tektooniliste muutustega võib eeldada, et tulevikus võtab veel 50 miljonit aastat, kuni toimuvad olulised muutused, mis võimaldavad Maal jääajast väljuda.
Geoloogilised tagajärjed
See vabastab mandrilava tohutud alad, mis on nüüd üleujutatud. See tähendaks näiteks, et ühel päeval on võimalik jalutada Suurbritanniast Prantsusmaale, Uus-Guineast Kagu-Aasiasse. Üks kriitilisemaid kohti on Beringi väin, mis ühendab Alaskat Ida-Siberiga. See on üsna madal, umbes 40 meetrit, nii et kui meretase langeb saja meetrini, muutub see piirkond maismaaks. See on oluline ka seetõttu, et taimed ja loomad saavad nendest kohtadest läbi rännata ja jõuda piirkondadesse, kuhu nad täna ei pääse. Seega sõltub Põhja-Ameerika koloniseerimine nn Beringiast.
Loomad ja jääaeg
Oluline on meeles pidada, et me ise oleme jääaja "tooted": arenesime selle ajal, nii et suudame selle üle elada. Kuid see ei ole üksikisikute küsimus - see on kogu elanikkonna küsimus. Täna on probleemiks see, et meid on liiga palju ja meie tegevus on loodusolusid oluliselt muutnud. Looduslikes tingimustes on paljudel tänapäeval nähtavatel loomadel ja taimedel pikk ajalugu ning nad elavad jääaega suurepäraselt, ehkki on ka neid, mis pisut arenevad. Nad rändavad, kohanevad. On piirkondi, kus loomad ja taimed elasid jääaja üle. Need niinimetatud refugiad asusid nende praegusest levikust kaugemal põhja või lõuna poole.
Kuid inimtegevuse tagajärjel suri mõni liik või suri välja. See juhtus kõigil mandritel, välja arvatud Aafrika. Inimesed hävitasid tohutu hulga suuri selgroogseid, nimelt imetajaid, aga ka Austraalia marsupiaale. Selle põhjuseks oli kas otseselt meie tegevus, näiteks jahipidamine, või kaudselt - nende elupaikade hävitamine. Praegu põhjapoolsetel laiuskraadidel elavad loomad on minevikus elanud Vahemeres. Oleme selle piirkonna hävitanud nii palju, et neil loomadel ja taimedel on väga raske seda uuesti koloniseerida.
Globaalse soojenemise tagajärjed
Normaalsetes geoloogilistes tingimustes jõuaksime peagi tagasi jääajale. Kuid inimtegevuse tagajärjeks oleva globaalse soojenemise tõttu lükkame selle edasi. Me ei saa seda täielikult ära hoida, kuna põhjused, mis selle minevikus põhjustasid, on endiselt olemas. Inimtegevus, looduselt ettenägematu element, mõjutab atmosfääri soojenemist, mis võib juba põhjustada järgmise jääaja ilmnemise.
Täna on kliimamuutused väga kiireloomuline ja põnev teema. Kui Gröönimaa jääkate sulab, tõuseb meretase kuue meetri võrra. Varem, eelmisel, umbes 125 tuhat aastat tagasi toimunud jäädevahelisel ajastul, sulas Gröönimaa jääkate ohtralt ja merepinna tase tõusis tänapäeval 4–6 meetrit kõrgemaks. See ei ole muidugi maailma lõpp, kuid see pole ka ajutine komplikatsioon. Lõpuks on Maa varem katastroofidest toibunud, ta suudab selle üle elada.
Planeedi pikaajaline väljavaade pole halb, kuid inimeste jaoks on see teine asi. Mida rohkem uuringuid teeme, seda paremini mõistame, kuidas Maa muutub ja kuhu see viib, seda paremini mõistame planeeti, kus elame. See on oluline, kuna inimesed hakkavad lõpuks mõtlema merepinna muutumisele, globaalsele soojenemisele ja kõigi nende asjade mõjule põllumajandusele ja inimestele. Suur osa sellest on seotud jääaja uurimisega. Selle uurimistöö kaudu õpime liustike mehhanisme ja saame neid teadmisi ennetavalt kasutada, et püüda leevendada mõnda neist muutustest, mida me ise põhjustame. See on jääaja kohta üks peamisi tulemusi ja üks uurimistöö eesmärke.
Jääaja peamine tagajärg on muidugi tohutud jääkihid. Kust vesi tuleb? Muidugi ookeanidest. Ja mis juhtub jääaegadel? Liustikud tekivad maismaa sademete tagajärjel. Tulenevalt asjaolust, et vesi ei naase ookeani, langeb meretase. Kõige rängemate liustike ajal võib meretase langeda rohkem kui sada meetrit.
