Attività del corso: Le ere glaciali nella storia della Terra. Storia dell'era glaciale
Uno studio dettagliato dei depositi glaciali ha permesso di stabilire la proprietà più importante delle glaciazioni: la loro periodicità. Quasi tutti i continenti del nostro pianeta in tempi diversi erano coperti in larga misura, e talvolta interamente, da potenti ghiacciai.
Attualmente, ci sono quattro principali glaciazioni nella storia della Terra: Precambriano; Tardo Ordoviciano; Permiano-Carbonifero; Cenozoico.
La determinazione dell'età assoluta delle tilliti proterozoiche ha mostrato la loro netta differenza di età - da 2 miliardi a 570 milioni di anni, il che ha dato motivo al ricercatore inglese G. Young di parlare di almeno tre glaciazioni indipendenti.
La prima, la più antica glaciazione precambriana, il Proterozoico inferiore, si è verificata circa 2,5 miliardi di anni fa. Tracce di esso sono state conservate in Canada, Sud America, Sud Africa, Carelia, India, Australia sotto forma di tiltiti, schiuse e letti levigati lasciati dai ghiacciai in movimento.
La seconda, la glaciazione del Proterozoico superiore (1,5 miliardi di anni fa) ha lasciato tracce nell'Africa equatoriale e meridionale e in Australia.
Alla fine del Proterozoico, nel Vendiano (620-650 milioni di anni fa), si verificò la terza glaciazione precambriana più ambiziosa: la glaciazione scandinava. Ne sono state rinvenute tracce in quasi tutti i continenti, dallo Spitsbergen e dalla Groenlandia all'Africa equatoriale e all'Australia.
Nel Paleozoico vi furono due glaciazioni. La prima glaciazione iniziò nel periodo Ordoviciano 480 milioni di anni fa e continuò fino al Siluriano per 40 milioni di anni. Depositi glaciali di questa età sono stati trovati in Sud America, in Africa - in Marocco, Libia, Spagna, Francia e Scandinavia. Secondo i risultati della ricostruzione dell'antico continente Gondwana, il centro della glaciazione (il Polo Sud della Terra a quel tempo) si trovava vicino alla costa occidentale dell'Africa centrale e l'area della glaciazione era di oltre 21 milioni di km2, che era 1,5 volte più grande dell'area della moderna Antartide.
La seconda glaciazione del Paleozoico, che a volte viene chiamata la grande glaciazione a causa dell'estensione della sua copertura di vasti territori (copriva quasi tutti i paesi dell'emisfero meridionale) - il Permiano-Carbonifero (o Gondwanano), iniziò nel Carbonifero e continuò fino alla fine del periodo Permiano. Secondo le moderne definizioni di età assoluta, durò circa 100 milioni di anni. Si ritiene che il centro di questa glaciazione fosse in Sud Africa. Le sue tracce sotto forma di strati di tiltite, il cui spessore raggiunge i 1000 m, fronti di ariete e rocce striate sono presenti in Africa, Sud America, Australia, India e Antartide, che un tempo facevano parte di un unico continente: Gondwana.
Le più studiate sono le antiche glaciazioni quaternarie. Durante il periodo quaternario (antropogeno), uno spesso strato di ghiaccio continentale copriva vaste aree della Russia, dell'Europa occidentale e dell'America. La maggior parte dei ricercatori riconosce le molteplici occorrenze delle glaciazioni quaternarie, la cui superficie totale era di circa 45 milioni di km2 (il 30% di tutta la terra), cioè quasi tre volte l'area della glaciazione moderna. Lo studio della natura e della composizione dei depositi glaciali mostra che i periodi glaciali si alternavano a periodi interglaciali.
Nell'Europa occidentale, i depositi glaciali sono studiati meglio nelle Alpi. A. Penck ed E. Brunner stabilirono lì quattro glaciazioni, e successivamente furono fatti alcuni chiarimenti da J. Bryan. F. Flint ha studiato la periodizzazione delle glaciazioni nel Nord America. I dati di confronto tra glaciazioni e interglaciali sono riportati nella tabella. 17.1.
Per la parte europea della Russia, è attualmente adottato lo schema di periodizzazione delle glaciazioni da parte di I.P. Gerasimov e K.K. Markov (vedi Tabella 17.1). Con alcuni chiarimenti di altri ricercatori, si distinguono cinque glaciazioni continentali: Oka (Pleistocene inferiore), Dnepr e Mosca (Pleistocene medio) e Valdai, che è divisa in due glaciazioni indipendenti: Kalinin e Ostashkov (Fig. 17.13). Non è da escludere la possibilità di identificare glaciazioni anche più antiche di quella dell'Oka nel Pleistocene inferiore e nel Pliocene. Tracce di tale glaciazione, chiamata lituana, sono state trovate negli stati baltici. Tutti i periodi glaciali sono separati l'uno dall'altro da interglaciali (dal basso verso l'alto): Likhvinsky tra Oka e Dnepr, Odintsovo tra Dnieper e Mosca, Mikulinsky tra Mosca e Kalinin; Mologosheksna tra le glaciazioni Kalinin e Ostashkov.
Le antiche glaciazioni quaternarie coprivano vaste aree della Russia, dell'Europa occidentale, del Nord America, dell'Antartide e di altri territori. In Europa, il centro della glaciazione era la Scandinavia, dove lo spessore della calotta glaciale raggiungeva i 2,5-3 km. La più grande area di distribuzione era la glaciazione del Dnepr, che copriva l'intero nord dell'Europa occidentale, e nella parte europea della Russia i ghiacciai scendevano lungo le valli del Dnepr e del Don a sud di Kiev, Kharkov, Saratov.
Le tracce delle glaciazioni del Pleistocene sul territorio della regione del Baikal settentrionale e sugli altopiani di Stanovoy sono state studiate in dettaglio. I ricercatori D.-D.B. Bazàrov e altri presentano i seguenti fatti convincenti che indicano la molteplicità delle epoche glaciali del Pleistocene: nidificazione sequenziale di avvallamenti; numero di morene terminali e laterali (almeno tre); le loro diverse altezze ed espressione morfologica; strisciamento di alcune morene su altre; disposizione a più livelli delle auto e vari gradi di conservazione; profonda erosione che separa le tracce di una glaciazione da un'altra - tutto ciò parla in generale di tre fasi indipendenti di glaciazioni, separate da un periodo interglaciale. La prima glaciazione fu massima e appartenne al Pleistocene medio. Può essere paragonato alla glaciazione di Samara della Siberia occidentale. Ci sono opinioni diverse riguardo all'età del secondo. Viene confrontato con la glaciazione Tazovsky (tardo Pleistocene medio) o Zyryansky (tardo Pleistocene). Quest'ultima molto probabilmente si è verificata nel tardo Pleistocene ed è un analogo della glaciazione Sartan.
I fatti che confermano la glaciazione della cresta Barguzin sono forniti da V.V. Lamakin, descrivendo le morene altamente sviluppate della costa del Baikal lungo l'intera costa. La distribuzione della morena inferiore mostra che i ghiacciai formavano ampi scudi pedemontani sulla costa del Baikal, costituiti da un intero gruppo di ghiacciai che scendevano lungo le valli vicine della cresta del Barguzin. Lo spessore dei ghiacciai in alcuni punti raggiungeva i 500 m Apparentemente, piccoli ghiacciai sulle creste Baikal, Barguzin e Kodar sono stati conservati dall'ultima era della glaciazione del tardo Pleistocene.
Ci sono stati lunghi periodi nella storia della Terra in cui l'intero pianeta era caldo, dall'equatore ai poli. Ma ci sono stati anche periodi così freddi che le glaciazioni hanno raggiunto quelle regioni che attualmente appartengono alle zone temperate. Molto probabilmente, il cambiamento di questi periodi è stato ciclico. Durante i periodi caldi, il ghiaccio potrebbe essere relativamente scarso e trovarsi solo nelle regioni polari o sulle cime delle montagne. Una caratteristica importante delle ere glaciali è che cambiano la natura della superficie terrestre: ogni glaciazione influenza l'aspetto della terra. Questi cambiamenti stessi possono essere piccoli e insignificanti, ma sono permanenti.
Storia dell'era glaciale
Non sappiamo esattamente quante ere glaciali ci sono state nel corso della storia della Terra. Conosciamo almeno cinque, forse sette ere glaciali, a partire dal Precambriano, in particolare: 700 milioni di anni fa, 450 milioni di anni fa (periodo Ordoviciano), 300 milioni di anni fa - glaciazione Permiano-Carbonifero, una delle più grandi ere glaciali , che colpisce i continenti meridionali. I continenti meridionali significano il cosiddetto Gondwana, un antico supercontinente che comprendeva l'Antartide, l'Australia, il Sud America, l'India e l'Africa.
La glaciazione più recente si riferisce al periodo in cui viviamo. Il periodo Quaternario dell'era Cenozoica iniziò circa 2,5 milioni di anni fa, quando i ghiacciai dell'emisfero settentrionale raggiunsero il mare. Ma i primi segni di questa glaciazione risalgono a 50 milioni di anni fa in Antartide.
La struttura di ciascuna era glaciale è periodica: ci sono periodi caldi relativamente brevi e periodi di ghiaccio più lunghi. Naturalmente i periodi freddi non sono solo il risultato delle glaciazioni. La glaciazione è la conseguenza più evidente dei periodi freddi. Vi sono comunque periodi abbastanza lunghi che fanno molto freddo, nonostante l'assenza di glaciazioni. Oggi, esempi di tali regioni sono l'Alaska o la Siberia, dove fa molto freddo in inverno, ma non c'è glaciazione perché non ci sono abbastanza precipitazioni per fornire abbastanza acqua per la formazione dei ghiacciai.
Scoperta dell'era glaciale
Sappiamo che ci sono ere glaciali sulla Terra dalla metà del 19° secolo. Tra i tanti nomi associati alla scoperta di questo fenomeno, il primo è solitamente il nome di Louis Agassiz, un geologo svizzero vissuto a metà del XIX secolo. Studiò i ghiacciai delle Alpi e si accorse che un tempo erano molto più estesi di oggi. Non è stato l'unico a notarlo. In particolare, anche Jean de Charpentier, un altro svizzero, ha notato questo fatto.
Non sorprende che queste scoperte siano state fatte principalmente in Svizzera, poiché nelle Alpi esistono ancora i ghiacciai, anche se si stanno sciogliendo abbastanza rapidamente. È facile vedere che un tempo i ghiacciai erano molto più grandi: basta osservare il paesaggio svizzero, gli avvallamenti (valli glaciali) e così via. Fu però Agassiz il primo a proporre questa teoria nel 1840, pubblicandola nel libro “Étude sur les ghiacciai”, e successivamente, nel 1844, a sviluppare questa idea nel libro “Système glaciare”. Nonostante lo scetticismo iniziale, col tempo le persone iniziarono a rendersi conto che questo era effettivamente vero.
Con l'avvento della cartografia geologica, soprattutto nel Nord Europa, divenne chiaro che i ghiacciai avevano dimensioni enormi. All'epoca si discuteva molto su come queste informazioni fossero collegate al Diluvio perché c'era un conflitto tra le prove geologiche e gli insegnamenti biblici. Inizialmente, i depositi glaciali furono chiamati colluviali perché considerati la prova del Diluvio Universale. Solo più tardi si seppe che questa spiegazione non era adatta: questi depositi erano testimonianza di un clima freddo e di estese glaciazioni. All'inizio del XX secolo divenne chiaro che esistevano molte glaciazioni, non una sola, e da quel momento questo campo della scienza iniziò a svilupparsi.
Ricerca sull'era glaciale
Sono note le prove geologiche delle ere glaciali. La principale testimonianza delle glaciazioni proviene dai caratteristici depositi formati dai ghiacciai. Sono conservati nella sezione geologica sotto forma di strati spessi e ordinati di sedimenti speciali (sedimenti) - diamicton. Si tratta semplicemente di accumuli glaciali, ma comprendono non solo i depositi del ghiacciaio, ma anche i depositi di acqua di disgelo formati da corsi d'acqua di disgelo, laghi glaciali o ghiacciai che si spostano verso il mare.
Esistono diverse forme di laghi glaciali. La loro principale differenza è che sono uno specchio d'acqua circondato da ghiaccio. Ad esempio, se abbiamo un ghiacciaio che si innalza nella valle di un fiume, allora blocca la valle, come un tappo di sughero in una bottiglia. Naturalmente, quando il ghiaccio blocca una valle, il fiume continuerà a scorrere e il livello dell’acqua aumenterà fino a straripare. Pertanto, attraverso il contatto diretto con il ghiaccio, si forma un lago glaciale. Ci sono alcuni sedimenti contenuti in tali laghi che possiamo identificare.
A causa del modo in cui i ghiacciai si sciolgono, che dipende dai cambiamenti stagionali della temperatura, lo scioglimento dei ghiacci avviene ogni anno. Ciò porta ad un aumento annuale di sedimenti minori che cadono da sotto il ghiaccio nel lago. Se poi guardiamo nel lago, vediamo delle stratificazioni (sedimenti stratificati ritmicamente), conosciuti anche con il nome svedese “varve”, che significa “accumulo annuale”. Quindi possiamo effettivamente vedere la stratificazione annuale nei laghi glaciali. Possiamo anche contare queste varve e scoprire da quanto tempo esisteva questo lago. In generale, con l'aiuto di questo materiale possiamo ottenere molte informazioni.
In Antartide possiamo vedere enormi piattaforme di ghiaccio che scorrono dalla terra al mare. E naturalmente il ghiaccio è galleggiante, quindi galleggia sull'acqua. Galleggiando trasporta con sé ciottoli e piccoli sedimenti. Gli effetti termici dell'acqua provocano lo scioglimento del ghiaccio e la perdita di questo materiale. Ciò porta alla formazione di un processo chiamato rafting di rocce che vanno nell'oceano. Quando vediamo i depositi fossili di questo periodo, possiamo scoprire dove si trovava il ghiacciaio, quanto si estendeva e così via.
Cause delle glaciazioni
I ricercatori ritengono che le ere glaciali si verifichino perché il clima della Terra dipende dal riscaldamento irregolare della sua superficie da parte del Sole. Ad esempio, le regioni equatoriali, dove il Sole è quasi verticalmente sopra la testa, sono le zone più calde, mentre le regioni polari, dove forma un ampio angolo rispetto alla superficie, sono le più fredde. Ciò significa che le differenze nel riscaldamento delle diverse parti della superficie terrestre guidano la macchina oceano-atmosferica, che cerca costantemente di trasferire calore dalle regioni equatoriali ai poli.
Se la Terra fosse una normale sfera, questo trasferimento sarebbe molto efficiente e il contrasto tra l’equatore e i poli sarebbe molto piccolo. Questo è successo in passato. Ma poiché ora ci sono i continenti, essi ostacolano questa circolazione e la struttura dei suoi flussi diventa molto complessa. Le correnti semplici sono limitate e alterate, in gran parte dalle montagne, portando ai modelli di circolazione che vediamo oggi che guidano gli alisei e le correnti oceaniche. Ad esempio, una teoria sul perché l’era glaciale iniziò 2,5 milioni di anni fa collega questo fenomeno alla comparsa delle montagne dell’Himalaya. L’Himalaya sta ancora crescendo molto rapidamente e si scopre che l’esistenza di queste montagne in una parte molto calda della Terra controlla fattori come il sistema dei monsoni. L'inizio dell'era glaciale quaternaria è anche associato alla chiusura dell'istmo di Panama, che collega il nord e il sud dell'America, che ha impedito il trasferimento di calore dal Pacifico equatoriale all'Atlantico.
Se la posizione dei continenti l’uno rispetto all’altro e rispetto all’equatore consentisse alla circolazione di funzionare in modo efficace, allora farebbe caldo ai poli e condizioni relativamente calde persisterebbero su tutta la superficie terrestre. La quantità di calore ricevuta dalla Terra sarebbe costante e varierebbe solo leggermente. Ma poiché i nostri continenti creano gravi barriere alla circolazione tra nord e sud, abbiamo zone climatiche distinte. Ciò significa che i poli sono relativamente freddi e le regioni equatoriali sono calde. Quando le cose sono come sono adesso, la Terra può cambiare a causa delle variazioni nella quantità di calore solare che riceve.
Queste variazioni sono quasi del tutto costanti. La ragione di ciò è che nel tempo l'asse terrestre cambia, così come l'orbita terrestre. Data questa complessa zonizzazione climatica, i cambiamenti orbitali potrebbero contribuire a cambiamenti climatici a lungo termine, portando a fluttuazioni climatiche. Per questo motivo non abbiamo glassate continue, ma periodi di glassatura, interrotti da periodi caldi. Ciò avviene sotto l'influenza dei cambiamenti orbitali. Gli ultimi cambiamenti orbitali sono considerati come tre eventi separati: uno della durata di 20mila anni, il secondo di 40mila anni e il terzo di 100mila anni.
Ciò ha portato a deviazioni nel modello dei cambiamenti climatici ciclici durante l’era glaciale. Molto probabilmente la formazione di ghiaccio si è verificata durante questo periodo ciclico di 100mila anni. L'ultimo periodo interglaciale, caldo quanto quello attuale, durò circa 125mila anni, seguito poi da una lunga era glaciale, durata circa 100mila anni. Viviamo ora in un’altra era interglaciale. Questo periodo non durerà per sempre, quindi in futuro ci aspetta un’altra era glaciale.
Perché finiscono le ere glaciali?
I cambiamenti orbitali cambiano il clima e si scopre che le ere glaciali sono caratterizzate dall'alternanza di periodi freddi, che possono durare fino a 100mila anni, e periodi caldi. Le chiamiamo ere glaciale (glaciale) e interglaciale (interglaciale). L'era interglaciale è solitamente caratterizzata approssimativamente dalle stesse condizioni che osserviamo oggi: alti livelli del mare, aree limitate di glaciazione e così via. Naturalmente, le glaciazioni esistono ancora in Antartide, Groenlandia e altri luoghi simili. Ma in generale, le condizioni climatiche sono relativamente calde. Questa è l'essenza dell'interglaciale: alti livelli del mare, condizioni di temperatura calda e un clima generalmente abbastanza uniforme.
Ma durante l’era glaciale, la temperatura media annuale cambia in modo significativo e le zone vegetative sono costrette a spostarsi verso nord o verso sud, a seconda dell’emisfero. Regioni come Mosca o Cambridge stanno diventando disabitate, almeno in inverno. Anche se possono essere abitate in estate per il forte contrasto tra le stagioni. Ma ciò che in realtà accade è che le zone fredde si espandono in modo significativo, la temperatura media annuale diminuisce e le condizioni climatiche generali diventano molto fredde. Mentre i più grandi eventi glaciali sono relativamente limitati nel tempo (forse circa 10mila anni), l’intero Lungo Periodo Freddo può durare 100mila anni o anche di più. Ecco come appare la ciclicità glaciale-interglaciale.
A causa della lunghezza di ciascun periodo, è difficile dire quando usciremo dall’era attuale. Ciò è dovuto alla tettonica a placche, la posizione dei continenti sulla superficie della Terra. Attualmente il Polo Nord e il Polo Sud sono isolati: l’Antartide è al Polo Sud e il Mar Glaciale Artico è a nord. Per questo motivo c'è un problema con la circolazione del calore. Fino a quando la posizione dei continenti non cambierà, questa era glaciale continuerà. Sulla base dei cambiamenti tettonici a lungo termine, si può presumere che ci vorranno altri 50 milioni di anni nel futuro prima che si verifichino cambiamenti significativi che consentano alla Terra di emergere dall’era glaciale.
Conseguenze geologiche
Ciò libera vaste aree della piattaforma continentale che ora sono sommerse. Ciò significherebbe, ad esempio, che un giorno sarà possibile camminare dalla Gran Bretagna alla Francia, dalla Nuova Guinea al Sud-Est asiatico. Uno dei luoghi più critici è lo Stretto di Bering, che collega l’Alaska con la Siberia orientale. È abbastanza superficiale, circa 40 metri, quindi se il livello del mare scende a cento metri, quest'area diventerà terraferma. Ciò è importante anche perché piante e animali potranno migrare attraverso questi luoghi ed entrare in regioni che oggi non possono raggiungere. Pertanto, la colonizzazione del Nord America dipende dalla cosiddetta Beringia.
Gli animali e l'era glaciale
È importante ricordare che noi stessi siamo "prodotti" dell'era glaciale: ci siamo evoluti durante essa, quindi possiamo sopravvivere. Ma non è una questione individuale, bensì dell’intera popolazione. Il problema oggi è che siamo troppi e le nostre attività hanno cambiato significativamente le condizioni naturali. In condizioni naturali, molti degli animali e delle piante che vediamo oggi hanno una lunga storia e sopravvivono bene all’era glaciale, anche se ci sono quelli che si evolvono solo leggermente. Migrano e si adattano. Ci sono aree in cui animali e piante sono sopravvissuti all'era glaciale. Questi cosiddetti refugia erano localizzati più a nord o a sud rispetto alla loro attuale distribuzione.
Ma a causa dell’attività umana, alcune specie morirono o si estinsero. Ciò è avvenuto in tutti i continenti, forse ad eccezione dell’Africa. Un numero enorme di grandi vertebrati, vale a dire i mammiferi, così come i marsupiali in Australia, furono sterminati dall'uomo. Ciò è stato causato direttamente dalle nostre attività, come la caccia, o indirettamente dalla distruzione del loro habitat. Gli animali che vivono oggi alle latitudini settentrionali vivevano un tempo nel Mediterraneo. Abbiamo distrutto questa regione così tanto che probabilmente sarà molto difficile per questi animali e piante colonizzarla di nuovo.
Conseguenze del riscaldamento globale
In condizioni normali secondo gli standard geologici, torneremmo all’era glaciale abbastanza presto. Ma a causa del riscaldamento globale, che è una conseguenza dell’attività umana, lo stiamo ritardando. Non potremo prevenirlo del tutto, poiché esistono ancora le ragioni che lo hanno causato in passato. L’attività umana, un elemento non voluto dalla natura, sta influenzando il riscaldamento atmosferico, che potrebbe aver già causato un ritardo nella prossima glaciazione.
Oggi, il cambiamento climatico è una questione molto urgente ed entusiasmante. Se la calotta glaciale della Groenlandia si sciogliesse, il livello del mare aumenterebbe di sei metri. In passato, durante la precedente epoca interglaciale, avvenuta circa 125mila anni fa, la calotta glaciale della Groenlandia si sciolse abbondantemente e il livello del mare divenne 4-6 metri più alto di oggi. Questa, ovviamente, non è la fine del mondo, ma non è nemmeno una difficoltà temporanea. Dopotutto, la Terra si è ripresa da disastri precedenti e sarà in grado di sopravvivere anche a questo.
Le previsioni a lungo termine per il pianeta non sono negative, ma per le persone la questione è diversa. Più ricerche facciamo, più comprendiamo come la Terra sta cambiando e dove sta andando, meglio comprendiamo il pianeta su cui viviamo. Questo è importante perché le persone stanno finalmente iniziando a pensare al cambiamento del livello del mare, al riscaldamento globale e all’impatto di tutte queste cose sull’agricoltura e sulle popolazioni. Molto di questo ha a che fare con lo studio delle ere glaciali. Attraverso questa ricerca stiamo imparando a conoscere i meccanismi delle glaciazioni e possiamo utilizzare questa conoscenza in modo proattivo per cercare di mitigare alcuni di questi cambiamenti che stiamo causando. Questo è uno dei principali risultati e uno degli obiettivi della ricerca sull’era glaciale.
Naturalmente, la conseguenza principale dell’era glaciale sono le enormi calotte glaciali. da dove viene l'acqua? Dagli oceani, ovviamente. Cosa succede durante le ere glaciali? I ghiacciai si formano a causa delle precipitazioni sulla terraferma. Poiché l’acqua non viene restituita all’oceano, il livello del mare sta diminuendo. Durante le glaciazioni più intense il livello del mare può abbassarsi di oltre un centinaio di metri.
A volte puoi sentire l'affermazione che l'era glaciale è già alle nostre spalle e le persone non dovranno affrontare questo fenomeno in futuro. Ciò sarebbe vero se fossimo sicuri che la glaciazione moderna sul globo è solo un residuo della grande glaciazione quaternaria della Terra e dovrebbe inevitabilmente presto scomparire. I ghiacciai, infatti, continuano ad essere una delle componenti principali dell'ambiente e danno un contributo importante alla vita del nostro pianeta.
Formazione dei ghiacciai montani
Mentre sali in montagna, l'aria diventa più fredda. A certe altitudini la neve invernale non ha il tempo di sciogliersi durante l'estate; di anno in anno si accumula e dà origine ai ghiacciai. Un ghiacciaio è una massa di ghiaccio pluriennale di origine prevalentemente atmosferica, che si muove sotto l'influenza della gravità e assume la forma di un ruscello, di una cupola o di una lastra galleggiante (nel caso di calotte e piattaforme di ghiaccio).
Nella parte superiore del ghiacciaio è presente una zona di accumulo dove si accumulano sedimenti che vengono gradualmente trasformati in ghiaccio. Il costante rifornimento delle riserve di neve, la sua compattazione e ricristallizzazione portano al fatto che si trasforma in una massa a grana grossa di granelli di ghiaccio - firn, e quindi, sotto la pressione degli strati sovrastanti, in un massiccio ghiacciaio.
Dall'area di accumulo, il ghiaccio scorre verso la parte inferiore, la cosiddetta area di ablazione, dove viene consumato principalmente attraverso lo scioglimento. La parte superiore di un ghiacciaio di montagna è solitamente una conca di nevi. Occupa un'auto (o circo glaciale - l'esteso tratto superiore della valle) e ha una superficie concava. All'uscita del circo, il ghiacciaio supera spesso un alto gradino d'imboccatura - traversa; Qui il ghiaccio viene tagliato attraverso profonde fessure trasversali e si verifica una cascata di ghiaccio. Poi il ghiacciaio scende in una lingua relativamente stretta a valle. La vita di un ghiacciaio è in gran parte determinata dall'equilibrio della sua massa. Con un bilancio positivo, quando il flusso di materia sul ghiacciaio supera il suo flusso, la massa di ghiaccio aumenta, il ghiacciaio diventa più attivo, avanza e cattura nuove aree. Se negativo, diventa passivo, si ritira, liberando la valle e i pendii dal ghiaccio.
Moto perpetuo
Maestosi e calmi, i ghiacciai sono infatti in costante movimento. I cosiddetti ghiacciai di circo e di valle scorrono lentamente lungo i pendii, e le calotte glaciali e i duomi si estendono dal centro alla periferia. Questo movimento è determinato dalla forza di gravità e diventa possibile grazie alla proprietà del ghiaccio di deformarsi sotto sforzo: fragile in singoli frammenti, nei massicci vasti il ghiaccio acquista proprietà plastiche, come la pece ghiacciata, che si rompe se urtata, ma lentamente scorre lungo la superficie, essendo “caricato” in un unico punto. Sono frequenti anche i casi in cui il ghiaccio con quasi tutta la sua massa scivola lungo il letto o altri strati di ghiaccio: questo è il cosiddetto scorrimento a blocchi dei ghiacciai. Le crepe si formano negli stessi punti del ghiacciaio, ma poiché ogni volta nuove masse di ghiaccio sono coinvolte in questo processo, le vecchie crepe, mentre il ghiaccio si sposta dal luogo della loro formazione, gradualmente “guariscono”, cioè si chiudono. Le singole fessure si estendono attraverso il ghiacciaio da diverse decine a molte centinaia di metri, la loro profondità raggiunge i 20-30 e talvolta i 50 metri o più.
Il movimento di masse di ghiaccio di migliaia di tonnellate, anche se molto lentamente, svolge un'enorme quantità di lavoro: nel corso di molte migliaia di anni trasforma il volto del pianeta in modo irriconoscibile. Centimetro dopo centimetro, il ghiaccio striscia lungo le rocce solide, lasciandovi solchi e cicatrici, rompendole e portandole con sé. Dalla superficie del continente antartico, i ghiacciai rimuovono ogni anno strati di roccia con uno spessore medio di 0,05 mm. Questo valore microscopico apparente sale già a 50 m se si tiene conto dell'intero milione di anni del periodo Quaternario, quando il continente antartico era probabilmente ricoperto di ghiaccio. Molti ghiacciai delle Alpi e del Caucaso hanno una velocità di movimento del ghiaccio di circa 100 m all'anno. Nei ghiacciai più grandi del Tien Shan e del Pamir, il ghiaccio si sposta di 150-300 m all'anno e su alcuni ghiacciai dell'Himalaya - fino a 1 km, cioè 2-3 m al giorno.
I ghiacciai hanno dimensioni diverse: da 1 km di lunghezza per i piccoli ghiacciai di circo, a decine di chilometri nei grandi ghiacciai vallivi. Il ghiacciaio più grande dell'Asia, il ghiacciaio Fedchenko, raggiunge una lunghezza di 77 km. Nel loro movimento, i ghiacciai trasportano sulla loro superficie, per decine o addirittura centinaia di chilometri, blocchi di roccia caduti dai pendii delle montagne. Tali blocchi sono chiamati massi erratici, cioè “erranti”, la cui composizione differisce dalle rocce locali.
Migliaia di questi massi si trovano nelle pianure dell'Europa e del Nord America, nelle valli all'uscita dalle montagne. Il volume di alcuni di essi raggiunge diverse migliaia di metri cubi. Conosciuta, ad esempio, è la gigantesca pietra Ermolovsky nel letto del fiume Terek, all'uscita dalla gola Daryal del Caucaso. La lunghezza della pietra supera i 28 me l'altezza è di circa 17 M. La fonte del loro aspetto sono i luoghi in cui le rocce corrispondenti vengono in superficie. In America queste sono la Cordillera e il Labrador, in Europa: Scandinavia, Finlandia, Carelia. E sono stati portati qui da lontano, da dove un tempo esistevano enormi calotte glaciali, di cui la moderna calotta glaciale dell'Antartide è un ricordo.
Il mistero della loro pulsazione
A metà del XX secolo l'uomo dovette affrontare un altro problema: i ghiacciai pulsanti, caratterizzati da un improvviso avanzamento delle loro estremità, senza alcuna connessione apparente con il cambiamento climatico. Oggi si conoscono centinaia di ghiacciai pulsanti in molte regioni glaciali. La maggior parte di essi si trova in Alaska, Islanda e Spitsbergen, nelle montagne dell'Asia centrale e nel Pamir.
La causa generale dei movimenti glaciali è l'accumulo di ghiaccio in condizioni in cui il suo flusso è ostacolato dalla ristrettezza della valle, dalla copertura morenica, dallo sbarramento reciproco del tronco principale e degli affluenti laterali, ecc. Tale accumulo crea condizioni di instabilità che causano il deflusso del ghiaccio: grossi trucioli, riscaldamento del ghiaccio con rilascio di acqua durante lo scioglimento interno, comparsa di acqua e lubrificante acqua-argilla sul letto e sui trucioli. Il 20 settembre 2002 si verificò un disastro nella valle del fiume Genaldon, nell'Ossezia del Nord. Enormi masse di ghiaccio, mescolate con acqua e materiale roccioso, esplosero dalla parte superiore della valle, travolsero rapidamente la valle, distruggendo tutto sul loro cammino, e formarono un blocco, estendendosi attraverso l'intero bacino del Karmadon davanti alla cresta. della catena rocciosa. Il colpevole del disastro è stato il pulsante ghiacciaio Kolka, i cui movimenti si sono verificati più volte in passato.
Il ghiacciaio Kolka, come molti altri ghiacciai pulsanti, ha difficoltà a drenare il ghiaccio. Nel corso degli anni, il ghiaccio si accumula davanti a un ostacolo, aumenta la sua massa fino a un certo volume critico e quando le forze frenanti non riescono a resistere alle forze di taglio, si verifica un brusco rilascio di tensione e il ghiacciaio avanza. In passato i movimenti del ghiacciaio Kolka si sono verificati intorno al 1835, nel 1902 e nel 1969. Sono sorti quando il ghiacciaio ha accumulato una massa di 1-1,3 milioni di tonnellate. Il disastro di Genaldon del 1902 avvenne il 3 luglio, nel pieno della calda estate. La temperatura dell'aria durante questo periodo ha superato la norma di 2,7°C e si sono verificati forti acquazzoni. Trasformandosi in una poltiglia di ghiaccio, acqua e morena, l'espulsione del ghiaccio si trasformò in un flusso di fango schiacciante ad alta velocità che scorreva in pochi minuti. Il movimento del 1969 si sviluppò gradualmente, raggiungendo il suo massimo sviluppo in inverno, quando la quantità di acqua di disgelo nel bacino era minima. Ciò ha determinato il corso relativamente calmo degli eventi. Nel 2002, nel ghiacciaio si è accumulata un'enorme quantità di acqua, che è diventata il fattore scatenante del movimento. Ovviamente l'acqua ha “strappato” il ghiacciaio dal suo letto e si è formata una potente colata di fango acqua-ghiaccio-roccia. Il fatto che il movimento si sia innescato prima del tempo e abbia raggiunto dimensioni colossali è dovuto al complesso di fattori esistente: lo stato dinamico instabile del ghiacciaio, che aveva già accumulato una massa prossima al critico; potente accumulo di acqua nel ghiacciaio e sotto il ghiacciaio; frane di ghiaccio e roccia che hanno creato sovraccarico nella parte posteriore del ghiacciaio.
Un mondo senza ghiacciai
Il volume totale del ghiaccio sulla Terra è di quasi 26 milioni di km 3, ovvero circa il 2% di tutta l'acqua terrestre. Questa massa di ghiaccio è uguale al flusso di tutti i fiumi del globo in 700 anni.
Se il ghiaccio esistente fosse distribuito uniformemente sulla superficie del nostro pianeta, lo coprirebbe con uno strato spesso 53 m e se questo ghiaccio si sciogliesse improvvisamente, il livello degli oceani aumenterebbe di 64 m. Le fertili pianure costiere popolate su una superficie di circa 15 milioni verrebbero inondate. . km 2 2 . Uno scioglimento così improvviso non può verificarsi, ma nel corso delle epoche geologiche, quando le calotte glaciali si formarono e poi si sciolsero gradualmente, le fluttuazioni del livello del mare furono ancora maggiori.
Dipendenza diretta
L'influenza dei ghiacciai sul clima della Terra è enorme. In inverno nelle regioni polari arriva pochissima radiazione solare, poiché il Sole non appare sopra l'orizzonte e qui prevale la notte polare. E in estate, a causa della lunga durata del giorno polare, la quantità di energia radiante proveniente dal Sole è maggiore anche nella regione dell'equatore. Tuttavia, le temperature rimangono basse poiché fino all’80% dell’energia in entrata viene riflessa da neve e ghiaccio. Il quadro sarebbe stato completamente diverso se non ci fosse stata la copertura di ghiaccio. In questo caso, quasi tutto il caldo che arriva in estate verrebbe assorbito e la temperatura nelle regioni polari differirebbe da quella tropicale in misura molto minore. Quindi, se non ci fossero state la calotta glaciale continentale dell’Antartide e la calotta glaciale dell’Oceano Artico attorno ai poli terrestri, non ci sarebbe stata la consueta divisione in zone naturali sulla Terra e l’intero clima sarebbe stato molto più uniforme. Una volta che le masse di ghiaccio ai poli si scioglieranno, le regioni polari diventeranno molto più calde e una ricca vegetazione apparirà sulle rive dell’ex Oceano Artico e sulla superficie dell’Antartide libera dai ghiacci. Questo è esattamente ciò che accadde sulla Terra nel periodo Neogene: solo pochi milioni di anni fa il clima era mite e mite. Tuttavia, si può immaginare un altro stato del pianeta, quando è completamente ricoperto da un guscio di ghiaccio. Dopotutto, una volta formati in determinate condizioni, i ghiacciai sono in grado di crescere da soli, poiché abbassano la temperatura circostante e crescono in altezza, diffondendosi così negli strati più alti e freddi dell'atmosfera. Gli iceberg che si staccano dalle grandi calotte glaciali vengono trasportati attraverso l'oceano, finendo nelle acque tropicali, dove il loro scioglimento contribuisce anche a raffreddare l'acqua e l'aria.
Se nulla impedisse la formazione dei ghiacciai, lo spessore dello strato di ghiaccio potrebbe aumentare fino a diversi chilometri a causa dell'acqua degli oceani, il cui livello diminuirebbe continuamente. In questo modo, gradualmente tutti i continenti sarebbero sotto il ghiaccio, la temperatura sulla superficie della Terra scenderebbe fino a circa -90°C e la vita organica su di essa cesserebbe. Fortunatamente, ciò non è avvenuto in tutta la storia geologica della Terra, e non vi è motivo di pensare che tali glaciazioni possano verificarsi in futuro. Attualmente, la Terra sta vivendo uno stato di glaciazione parziale, quando solo un decimo della sua superficie è coperto dai ghiacciai. Questo stato è instabile: i ghiacciai si restringono o aumentano di dimensioni e molto raramente rimangono invariati.
Copertina bianca del "pianeta blu"
Se guardi il nostro pianeta dallo spazio, puoi vedere che alcune delle sue parti sembrano completamente bianche: questo è il manto nevoso così familiare agli abitanti delle zone temperate.
La neve ha una serie di proprietà sorprendenti che la rendono una componente indispensabile nella “cucina” della Natura. Il manto nevoso della Terra riflette più della metà dell'energia radiante che ci arriva dal Sole, la stessa che ricopre i ghiacciai polari (i più puliti e secchi) - in generale, fino al 90% dei raggi solari! Ma la neve ha anche un’altra proprietà fenomenale. È noto che tutti i corpi emettono energia termica e quanto più sono scuri tanto maggiore è la perdita di calore dalla loro superficie. Ma la neve, essendo di un bianco abbagliante, è capace di emettere energia termica quasi come un corpo completamente nero. Le differenze tra loro non raggiungono nemmeno l'1%. Quindi, anche il leggero calore che ha il manto nevoso viene rapidamente irradiato nell'atmosfera. Di conseguenza, la neve si raffredda ancora di più e le aree del globo da essa coperte diventano una fonte di raffreddamento per l'intero pianeta.
Caratteristiche del sesto continente
L'Antartide è il continente più alto del pianeta, con un'altezza media di 2.350 m (l'altezza media dell'Europa è di 340 m, l'Asia è di 960 m). Questa anomalia dell'altitudine è spiegata dal fatto che la maggior parte della massa del continente è composta da ghiaccio, che è quasi tre volte più leggero delle rocce. Una volta era privo di ghiaccio e non differiva molto in altezza dagli altri continenti, ma gradualmente un potente guscio di ghiaccio coprì l'intero continente e la crosta terrestre cominciò a piegarsi sotto un carico colossale. Negli ultimi milioni di anni questo carico in eccesso è stato “compensato isostaticamente”, in altre parole la crosta terrestre si è piegata, ma le sue tracce si riflettono ancora nella topografia della Terra. Studi oceanografici sulle acque costiere dell'Antartide hanno dimostrato che la piattaforma continentale (mensola), che confina con tutti i continenti con una striscia poco profonda con una profondità non superiore a 200 m, era 200-300 m più profonda al largo della costa dell'Antartide. La ragione di ciò è l'abbassamento della crosta terrestre sotto il peso del ghiaccio, che in precedenza copriva la piattaforma continentale spessa 600-700 m.Relativamente recentemente, il ghiaccio si è ritirato da qui, ma la crosta terrestre non ha ancora avuto il tempo di “raddrizzarsi ” e, inoltre, è tenuto in posizione dal ghiaccio che si trova a sud. L’espansione incontrollata della calotta glaciale antartica è sempre stata ostacolata dal mare.
Qualsiasi espansione dei ghiacciai oltre la terra è possibile solo a condizione che il mare vicino alla costa non sia profondo, altrimenti le correnti marine e le onde prima o poi distruggeranno il ghiaccio che si è esteso molto nel mare. Pertanto, il confine della massima glaciazione correva lungo il bordo esterno della piattaforma continentale. La glaciazione antartica in generale è fortemente influenzata dai cambiamenti del livello del mare. Quando il livello degli oceani diminuisce, la calotta glaciale del sesto continente comincia ad avanzare; quando si alza, si ritira. È noto che negli ultimi 100 anni il livello del mare è aumentato di 18 cm e continua a salire anche adesso. A quanto pare, a questo processo è associata la distruzione di alcune piattaforme di ghiaccio antartiche, accompagnata dal distacco di enormi iceberg tavola lunghi fino a 150 km. Allo stesso tempo, ci sono tutte le ragioni per credere che la massa della glaciazione antartica stia aumentando nell’era moderna, e questo potrebbe anche essere associato al riscaldamento globale in corso. Infatti, il riscaldamento climatico provoca un aumento della circolazione atmosferica e un aumento dello scambio interlatitudinale delle masse d’aria. L'aria più calda e umida entra nel continente antartico. Tuttavia, un aumento della temperatura di diversi gradi non provoca alcuno scioglimento nell'entroterra, dove le gelate sono ormai a 40-60 °C, mentre un aumento dell'umidità porta a nevicate più abbondanti. Ciò significa che il riscaldamento provoca un aumento della nutrizione e un aumento della glaciazione in Antartide.
Ultima massima glaciazione
Il culmine dell'ultima era glaciale sulla Terra avvenne 21-17 mila anni fa, quando il volume del ghiaccio aumentò fino a circa 100 milioni di km 3. In Antartide, la glaciazione in questo momento copriva l'intera piattaforma continentale. Il volume del ghiaccio nella calotta glaciale apparentemente ha raggiunto i 40 milioni di km 3, cioè circa il 40% in più rispetto al suo volume moderno. Il confine della banchisa si è spostato verso nord di circa 10°. Nell'emisfero settentrionale, 20 mila anni fa, si formò un'antica e gigantesca calotta glaciale pan-artica, che univa gli scudi eurasiatico, groenlandese, laurenziano e una serie di scudi più piccoli, oltre a vaste piattaforme di ghiaccio galleggianti. Il volume totale dello scudo ha superato i 50 milioni di km 3 e il livello dell'Oceano Mondiale è sceso di almeno 125 m.
Il degrado della copertura panartica iniziò 17mila anni fa con la distruzione delle piattaforme di ghiaccio che ne facevano parte. Successivamente, le parti “marine” delle calotte glaciali eurasiatiche e nordamericane, che avevano perso stabilità, iniziarono a crollare in modo catastrofico. Il crollo della glaciazione avvenne in poche migliaia di anni. A quel tempo, enormi masse d'acqua scorrevano dal bordo delle calotte glaciali, sorsero giganteschi laghi arginati e le loro scoperte erano molte volte più grandi di oggi. I processi naturali dominavano in natura, incommensurabilmente più attivi di adesso. Ciò portò ad un significativo rinnovamento dell’ambiente naturale, ad un parziale cambiamento del mondo animale e vegetale e all’inizio della dominazione umana sulla Terra.
12mila anni fa iniziò l'Olocene, l'era geologica moderna. La temperatura dell'aria alle latitudini temperate è aumentata di 6° rispetto al freddo del tardo Pleistocene. La glaciazione ha assunto proporzioni moderne.
Antiche glaciazioni...
Le idee sulle antiche glaciazioni delle montagne furono espresse alla fine del XVIII secolo e sulle glaciazioni passate delle pianure delle latitudini temperate - nella prima metà del XIX secolo. La teoria dell'antica glaciazione non ha ottenuto immediatamente il riconoscimento tra gli scienziati. Anche all'inizio del 19° secolo, in molti luoghi del mondo furono trovati massi striati di rocce che chiaramente non erano di origine locale, ma gli scienziati non sapevano cosa avrebbero potuto portarli. IN
Nel 1830 l'esploratore inglese Charles Lyell elaborò la sua teoria, in cui attribuiva sia lo spostamento dei massi che l'ombreggiamento delle rocce all'azione del ghiaccio marino galleggiante. L'ipotesi di Lyell incontrò serie obiezioni. Durante il suo famoso viaggio sulla nave Beagle (1831-1835), Charles Darwin visse per qualche tempo nella Terra del Fuoco, dove vide con i propri occhi i ghiacciai e gli iceberg da essi generati. Successivamente scrisse che i massi possono essere trasportati attraverso il mare dagli iceberg, soprattutto durante i periodi di maggiore sviluppo glaciale. E dopo il suo viaggio sulle Alpi nel 1857, lo stesso Lyell dubitò della correttezza della sua teoria. Nel 1837, l'esploratore svizzero L. Agassiz fu il primo a spiegare la levigatura delle rocce, il trasporto dei massi e la deposizione della morena per l'influenza dei ghiacciai. Un contributo significativo allo sviluppo della teoria glaciale fu dato dagli scienziati russi, e soprattutto da P.A. Kropotkin. Viaggiando attraverso la Siberia nel 1866, scoprì molti massi, sedimenti glaciali e rocce levigate sugli altopiani di Patom e collegò questi reperti con l'attività degli antichi ghiacciai. Nel 1871, la Società Geografica Russa lo inviò in Finlandia, un paese con evidenti tracce di ghiacciai recentemente ritirati. Questo viaggio ha finalmente plasmato le sue opinioni. Quando studiamo antichi depositi geologici, troviamo spesso tilliti: morene fossilizzate grossolane e sedimenti glaciali-marini. Sono stati trovati in tutti i continenti in sedimenti di diverse età e vengono utilizzati per ricostruire la storia glaciale della Terra per 2,5 miliardi di anni, durante i quali il pianeta ha vissuto 4 ere glaciali che sono durate da molte decine a 200 milioni di anni. Ciascuna di queste epoche consisteva in ere glaciali paragonabili per durata al periodo Pleistocene, o Quaternario, e ciascun periodo consisteva in un gran numero di ere glaciali.
La durata delle ere glaciali sulla Terra è almeno un terzo del tempo totale della sua evoluzione negli ultimi 2,5 miliardi di anni. E se prendiamo in considerazione le lunghe fasi iniziali dell'origine della glaciazione e il suo graduale degrado, le ere della glaciazione richiederanno quasi lo stesso tempo delle condizioni calde e prive di ghiaccio. L'ultima era glaciale iniziò quasi un milione di anni fa, nel Quaternario, e fu segnata dall'ampia diffusione dei ghiacciai: la Grande Glaciazione della Terra. La parte settentrionale del continente nordamericano, una parte significativa dell'Europa e forse anche la Siberia erano sotto una spessa coltre di ghiaccio. Nell'emisfero australe, l'intero continente antartico era sotto il ghiaccio, come lo è adesso. Durante il periodo di massima espansione della glaciazione quaternaria, i ghiacciai coprivano oltre 40 milioni di km 2 - circa un quarto dell'intera superficie dei continenti. La più grande nell'emisfero settentrionale era la calotta glaciale nordamericana, che raggiungeva uno spessore di 3,5 km. Tutto il nord Europa era sotto una calotta glaciale spessa fino a 2,5 km. Dopo aver raggiunto il loro massimo sviluppo 250mila anni fa, i ghiacciai quaternari dell'emisfero settentrionale iniziarono gradualmente a ridursi. La glaciazione non fu continua durante il Quaternario. Esistono prove geologiche, paleobotaniche e di altro tipo che durante questo periodo i ghiacciai scomparvero completamente almeno tre volte, lasciando il posto a ere interglaciali in cui il clima era più caldo di oggi. Tuttavia, queste ere calde furono sostituite da ondate di freddo e i ghiacciai si diffusero nuovamente. Viviamo ora, a quanto pare, alla fine della quarta epoca della glaciazione quaternaria. La glaciazione quaternaria dell'Antartide si è sviluppata in modo molto diverso rispetto all'emisfero settentrionale. È sorto molti milioni di anni prima che i ghiacciai apparissero nel Nord America e in Europa. Oltre alle condizioni climatiche, ciò è stato facilitato dall'alto continente che esisteva qui da molto tempo. A differenza delle antiche calotte glaciali dell’emisfero settentrionale, scomparse e poi riapparse, la calotta glaciale antartica ha cambiato poco nelle sue dimensioni. La glaciazione massima dell'Antartide era solo una volta e mezza maggiore in volume di quella moderna e non molto più ampia in area.
...e le loro possibili cause
La causa dei grandi cambiamenti climatici e del verificarsi delle grandi glaciazioni della Terra rimane ancora un mistero. Tutte le ipotesi espresse su questo argomento possono essere combinate in tre gruppi: la causa dei cambiamenti periodici nel clima terrestre è stata ricercata al di fuori del sistema solare, o nell'attività del Sole stesso, o nei processi che si verificano sulla Terra.
Galassia
Le ipotesi cosmiche includono ipotesi sull'influenza sul raffreddamento della Terra di varie parti dell'Universo attraverso le quali passa la Terra, muovendosi nello spazio insieme alla Galassia. Alcuni credono che il raffreddamento avvenga quando la Terra attraversa aree dello spazio globale piene di gas. Altri attribuiscono gli stessi effetti agli effetti delle nubi di polvere cosmica. Secondo un'altra ipotesi, la Terra nel suo insieme dovrebbe subire grandi cambiamenti quando, muovendosi insieme al Sole, si sposta dalla parte satura di stelle della Galassia alle sue regioni esterne e rarefatte. Quando il globo si avvicina all'apogalattio, il punto più lontano dalla parte della nostra Galassia dove si trova il maggior numero di stelle, entra nella zona dell'“inverno cosmico” e inizia l'era glaciale.
Sole
Lo sviluppo delle glaciazioni è anche associato alle fluttuazioni dell'attività del Sole stesso. Gli eliofisici hanno da tempo capito la periodicità della comparsa di macchie scure, bagliori e protuberanze su di esso e hanno imparato a prevedere questi fenomeni. Si è scoperto che l'attività solare cambia periodicamente. Esistono periodi di diversa durata: 2-3, 5-6, 11, 22 e circa 100 anni. Può accadere che i culmini di diversi periodi di durata diversa coincidano e l'attività solare sarà particolarmente elevata. Ma potrebbe anche essere il contrario: coincideranno diversi periodi di ridotta attività solare e ciò causerà lo sviluppo della glaciazione. Tali cambiamenti nell'attività solare, ovviamente, si riflettono nelle fluttuazioni dei ghiacciai, ma è improbabile che causino una grande glaciazione della Terra.
CO2
Un aumento o una diminuzione della temperatura sulla Terra può verificarsi anche se cambia la composizione dell'atmosfera. Pertanto, l'anidride carbonica, che trasmette liberamente i raggi del sole alla Terra, ma assorbe la maggior parte della sua radiazione termica, funge da colossale schermo che impedisce il raffreddamento del nostro pianeta. Ora il contenuto di CO 2 nell'atmosfera non supera lo 0,03%. Se questo valore venisse dimezzato, le temperature medie annuali nelle zone temperate diminuirebbero di 4-5°C, il che potrebbe portare all’inizio di un’era glaciale.
Vulcani
Anche la polvere vulcanica emessa durante grandi eruzioni fino a un'altezza di 40 km può fungere da schermi unici. Le nuvole di polvere vulcanica, da un lato, bloccano i raggi del sole e, dall'altro, non consentono il passaggio delle radiazioni terrestri. Ma il primo processo è più forte del secondo, quindi periodi di maggiore vulcanismo dovrebbero causare un raffreddamento della Terra.
Montagne
Anche l'idea di una connessione tra la glaciazione sul nostro pianeta e la formazione di montagne è ampiamente nota. Durante le ere della costruzione delle montagne, le grandi masse crescenti dei continenti caddero negli strati più alti dell'atmosfera, si raffreddarono e servirono come luoghi per la nascita dei ghiacciai.
Oceano
Secondo molti ricercatori, la glaciazione può verificarsi anche a seguito di un cambiamento nella direzione delle correnti marine. Ad esempio, la Corrente del Golfo veniva precedentemente deviata da una dorsale di terra che si estendeva da Terranova alle Isole di Capo Verde, contribuendo a raffreddare l’Artico rispetto alle condizioni moderne.
Atmosfera
Recentemente, gli scienziati hanno iniziato ad associare lo sviluppo della glaciazione con la ristrutturazione della circolazione atmosferica - quando alcune aree del pianeta ricevono precipitazioni significativamente maggiori e, in presenza di montagne sufficientemente alte, qui si verifica la glaciazione.
Antartide
Forse l'ascesa del continente antartico ha contribuito all'emergere della glaciazione. Come risultato dell'espansione della calotta glaciale antartica, la temperatura dell'intera Terra è diminuita di diversi gradi e il livello dell'Oceano mondiale è sceso di diverse decine di metri, il che ha contribuito allo sviluppo della glaciazione nel nord.
"Storia recente"
L'ultimo ritiro dei ghiacciai, iniziato oltre 10mila anni fa, rimane nella memoria umana. In epoca storica - per circa 3mila anni - l'avanzata dei ghiacciai avvenne in secoli con temperature dell'aria più basse e maggiore umidità. Le stesse condizioni si svilupparono negli ultimi secoli dell'ultima era e nella metà dell'ultimo millennio. Circa 2,5 mila anni fa iniziò un significativo raffreddamento del clima. Le isole artiche erano ricoperte di ghiacciai; nei paesi del Mediterraneo e del Mar Nero, sull’orlo di una nuova era, il clima era più freddo e umido di adesso. Nelle Alpi nel I millennio a.C. e. i ghiacciai si spostarono a livelli più bassi, bloccarono i passi montani con il ghiaccio e distrussero alcuni villaggi alti. Quest'era vide un notevole avanzamento dei ghiacciai caucasici. Il clima era completamente diverso a cavallo tra il I e il II millennio.
Le condizioni più calde e l'assenza di ghiaccio nei mari del nord hanno permesso ai marinai del nord Europa di penetrare molto più a nord. Nell'870 iniziò la colonizzazione dell'Islanda, dove a quel tempo c'erano meno ghiacciai di adesso.
Nel X secolo, i Normanni, guidati da Eirik il Rosso, scoprirono la punta meridionale di un'enorme isola, le cui rive erano ricoperte di erba folta e alti cespugli, fondarono qui la prima colonia europea e chiamarono questa terra Groenlandia.
Entro la fine del I millennio anche i ghiacciai montani delle Alpi, del Caucaso, della Scandinavia e dell’Islanda si erano ritirati notevolmente. Il clima cominciò nuovamente a cambiare seriamente nel XIV secolo. I ghiacciai iniziarono ad avanzare in Groenlandia, lo scongelamento estivo del suolo divenne sempre più di breve durata e alla fine del secolo qui il permafrost si era saldamente stabilito. La copertura di ghiaccio dei mari settentrionali aumentò e i tentativi compiuti nei secoli successivi per raggiungere la Groenlandia finirono solitamente con un fallimento. Dalla fine del XV secolo iniziò l'avanzata dei ghiacciai in molti paesi montuosi e regioni polari. Dopo il XVI secolo, relativamente caldo, iniziarono secoli duri, chiamati la Piccola Era Glaciale. Nel sud dell'Europa si ripetevano spesso inverni rigidi e lunghi; nel 1621 e nel 1669, lo stretto del Bosforo gelò e nel 1709 il mare Adriatico gelò al largo della costa. Nella seconda metà del XIX secolo finì la Piccola Era Glaciale e iniziò un’era relativamente calda, che continua ancora oggi.
Cosa ci aspetta?
Il riscaldamento del 20° secolo è stato particolarmente pronunciato alle latitudini polari dell’emisfero settentrionale. Le fluttuazioni nei sistemi glaciali sono caratterizzate dalla proporzione di ghiacciai in avanzamento, stazionari e in ritirata. Per le Alpi, ad esempio, esistono dati che coprono tutto il secolo scorso. Se la quota di avanzamento dei ghiacciai alpini negli anni '40 e '50 era vicina allo zero, a metà degli anni '60 circa il 30% e alla fine degli anni '70 - il 65-70% dei ghiacciai esaminati avanzava qui. Il loro stato simile indicava che l'aumento antropogenico del contenuto di anidride carbonica, altri gas e aerosol nell'atmosfera nel 20 ° secolo non ha influenzato il normale corso dei processi atmosferici e glaciali globali. Tuttavia, alla fine del secolo scorso, i ghiacciai di tutta la montagna hanno cominciato a ritirarsi, in reazione al riscaldamento globale, la cui tendenza si è intensificata soprattutto negli anni '90.
È noto che l’attuale aumento della quantità di emissioni di aerosol di origine antropica nell’atmosfera contribuisce a ridurre l’afflusso di radiazioni solari. A questo proposito, sono apparse voci sull'inizio dell'era glaciale, ma si sono perse in una potente ondata di timori di un imminente riscaldamento antropogenico a causa del costante aumento di CO 2 e altre impurità gassose nell'atmosfera.
Un aumento della CO2 porta ad un aumento della quantità di calore trattenuto e quindi ad un aumento della temperatura. Lo stesso effetto è esercitato da alcune piccole impurità gassose che entrano nell'atmosfera: freon, ossidi di azoto, metano, ammoniaca e così via. Tuttavia, non tutta la massa di anidride carbonica formatasi durante la combustione rimane nell'atmosfera: il 50-60% delle emissioni industriali di CO 2 finisce nell'oceano o viene assorbito dalle piante. Un aumento multiplo della concentrazione di CO 2 nell'atmosfera non porta allo stesso aumento multiplo della temperatura. Ovviamente esiste un meccanismo di regolazione naturale che rallenta bruscamente l'effetto serra a concentrazioni di CO 2 superiori a due o tre volte.
È difficile dire con certezza quali siano le prospettive di aumento del contenuto di CO2 nell’atmosfera nei prossimi decenni e come aumenterà di conseguenza la temperatura. Alcuni scienziati suggeriscono un suo aumento di 1-1,5° nel primo quarto del 21° secolo, e in futuro anche di più. Tuttavia, questa posizione non è stata dimostrata; ci sono molte ragioni per credere che il riscaldamento moderno sia parte di un ciclo naturale di fluttuazioni climatiche e sarà sostituito dal raffreddamento nel prossimo futuro. In ogni caso, l'Olocene, che dura da più di 11mila anni, risulta essere l'interglaciale più lungo degli ultimi 420mila anni e ovviamente finirà presto. E mentre siamo preoccupati per le conseguenze dell’attuale riscaldamento, non dobbiamo dimenticare il possibile futuro raffreddamento della Terra.
Vladimir Kotlyakov, accademico, direttore dell'Istituto di geografia dell'Accademia russa delle scienze
Uno dei misteri della Terra, insieme all'emergere della Vita su di essa e all'estinzione dei dinosauri alla fine del periodo Cretaceo, è: Grandi Glaciazioni.
Si ritiene che le glaciazioni si ripetano sulla Terra regolarmente ogni 180-200 milioni di anni. Tracce di glaciazioni sono note nei sedimenti che risalgono a miliardi e centinaia di milioni di anni: nel Cambriano, nel Carbonifero, nel Triassico-Permiano. Che possano esserlo lo “dicono” i cosiddetti tititi, razze molto simili a morena quest'ultimo, più precisamente ultime glaciazioni. Si tratta dei resti di antichi depositi glaciali, costituiti da una massa argillosa con inclusioni di massi grandi e piccoli graffiati dal movimento (tratteggiati).
Strati separati tititi, che si trova anche nell'Africa equatoriale, può raggiungere spessore di decine e perfino centinaia di metri!
Segni di glaciazioni sono stati trovati in diversi continenti - in Australia, Sud America, Africa e India, che viene utilizzato dagli scienziati per ricostruzione dei paleocontinenti ed è spesso citato come conferma Teorie della tettonica a placche.
Tracce di antiche glaciazioni indicano che glaciazioni su scala continentale– questo non è affatto un fenomeno casuale, è un fenomeno naturale naturale che si verifica in determinate condizioni.
L'ultima era glaciale era quasi iniziata milioni di anni fa, nel Quaternario, o periodo Quaternario, il Pleistocene e fu segnato dall'estesa diffusione dei ghiacciai - La Grande Glaciazione della Terra.
Sotto una spessa coltre di ghiaccio lunga molti chilometri si trovava la parte settentrionale del continente nordamericano: la calotta glaciale nordamericana, che raggiungeva uno spessore fino a 3,5 km e si estendeva fino a circa 38° di latitudine nord e gran parte dell'Europa. , su cui (una calotta glaciale con uno spessore fino a 2,5-3 km) . Sul territorio della Russia, il ghiacciaio scendeva in due enormi lingue lungo le antiche valli del Dnepr e del Don.Una glaciazione parziale coprì anche la Siberia - si verificò principalmente la cosiddetta "glaciazione montano-valle", quando i ghiacciai non coprivano l'intera area con una spessa coltre, ma si trovavano solo nelle montagne e nelle valli pedemontane, che è associata alla brusca glaciazione continentale clima e basse temperature nella Siberia orientale. Ma quasi tutta la Siberia occidentale, a causa del fatto che i fiumi furono arginati e il loro flusso nell'Oceano Artico si fermò, si ritrovò sott'acqua e divenne un enorme lago marino.
Nell'emisfero australe, l'intero continente antartico era sotto il ghiaccio, come lo è adesso.
Durante il periodo di massima espansione della glaciazione quaternaria, i ghiacciai coprivano oltre 40 milioni di km 2–circa un quarto dell'intera superficie dei continenti.
Dopo aver raggiunto il loro massimo sviluppo circa 250mila anni fa, i ghiacciai quaternari dell'emisfero settentrionale iniziarono progressivamente a restringersi man mano che il periodo di glaciazione non fu continuo per tutto il periodo quaternario.
Esistono prove geologiche, paleobotaniche e di altro tipo che i ghiacciai sono scomparsi più volte, lasciando il posto a epoche interglaciale quando il clima era ancora più caldo di oggi. Tuttavia, le ere calde furono nuovamente sostituite da ondate di freddo e i ghiacciai si diffusero nuovamente.
Viviamo ora, a quanto pare, alla fine della quarta epoca della glaciazione quaternaria.
Ma in Antartide, la glaciazione è sorta milioni di anni prima della comparsa dei ghiacciai nel Nord America e in Europa. Oltre alle condizioni climatiche, ciò è stato facilitato dall'alto continente che esisteva qui da molto tempo. A proposito, ora, a causa del fatto che lo spessore del ghiacciaio antartico è enorme, il letto continentale del “continente di ghiaccio” si trova in alcuni punti sotto il livello del mare...
A differenza delle antiche calotte glaciali dell’emisfero settentrionale, che scomparvero e poi riapparvero, la calotta glaciale antartica cambiò poco nelle sue dimensioni. La glaciazione massima dell'Antartide era solo una volta e mezza più grande di quella moderna in volume e non molto più grande in area.
Ora riguardo alle ipotesi... Ci sono centinaia, se non migliaia, di ipotesi sul perché si verificano le glaciazioni e se ce ne siano state!
Di solito vengono proposti i seguenti principali: ipotesi scientifiche:
- Eruzioni vulcaniche che portano ad una diminuzione della trasparenza dell'atmosfera e al raffreddamento in tutta la Terra;
- Epoche di orogenesi (costruzione di montagna);
- Ridurre la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera, che riduce l’“effetto serra” e porta al raffreddamento;
- Ciclicità dell'attività solare;
- Cambiamenti nella posizione della Terra rispetto al Sole.
Tuttavia, le cause delle glaciazioni non sono state del tutto chiarite!
Si presuppone, ad esempio, che la glaciazione inizi quando, con l'aumentare della distanza tra la Terra e il Sole, attorno al quale ruota in un'orbita leggermente allungata, diminuisce la quantità di calore solare ricevuto dal nostro pianeta, cioè. la glaciazione avviene quando la Terra supera il punto della sua orbita più lontano dal Sole.
Tuttavia, gli astronomi ritengono che i cambiamenti nella quantità di radiazione solare che colpisce la Terra da soli non siano sufficienti a innescare un’era glaciale. Apparentemente contano anche le fluttuazioni nell'attività del Sole stesso, che è un processo periodico e ciclico e cambia ogni 11-12 anni, con una ciclicità di 2-3 anni e 5-6 anni. E i più grandi cicli di attività, come stabilito dal geografo sovietico A.V. Shnitnikov - circa 1800-2000 anni.
Esiste anche l'ipotesi che l'emergere dei ghiacciai sia associato ad alcune aree dell'Universo attraverso le quali passa il nostro Sistema Solare, muovendosi con l'intera Galassia, sia piena di gas che di “nuvole” di polvere cosmica. Ed è probabile che l’“inverno cosmico” sulla Terra avvenga quando il globo si trova nel punto più lontano dal centro della nostra Galassia, dove si trovano accumuli di “polvere cosmica” e gas.
Va notato che di solito prima delle epoche di raffreddamento ci sono sempre epoche di riscaldamento, e c'è, ad esempio, l'ipotesi che l'Oceano Artico, a causa del riscaldamento, a volte sia completamente liberato dal ghiaccio (a proposito, questo è ancora accadendo), e c'è una maggiore evaporazione dalla superficie dell'oceano, flussi di aria umida sono diretti verso le regioni polari dell'America e dell'Eurasia, e la neve cade sulla superficie fredda della Terra, che non ha il tempo di sciogliersi durante il estate breve e fredda. Ecco come appaiono le calotte glaciali sui continenti.
Ma quando, a seguito della trasformazione di parte dell'acqua in ghiaccio, il livello dell'Oceano Mondiale scende di decine di metri, il caldo Oceano Atlantico cessa di comunicare con l'Oceano Artico e gradualmente si ricopre di ghiaccio, l'evaporazione dalla sua superficie si interrompe bruscamente, sui continenti cade sempre meno neve, la "alimentazione" dei ghiacciai si deteriora, le calotte glaciali iniziano a sciogliersi e il livello dell'Oceano Mondiale si alza di nuovo. E ancora una volta l'Oceano Artico si collega con l'Atlantico, e ancora una volta la copertura di ghiaccio ha cominciato a scomparire gradualmente, ad es. il ciclo di sviluppo della successiva glaciazione ricomincia.
Sì, tutte queste ipotesi del tutto possibile, ma finora nessuno di essi può essere confermato da fatti scientifici seri.
Pertanto, una delle ipotesi principali e fondamentali è il cambiamento climatico sulla Terra stessa, che è associata alle ipotesi sopra menzionate.
Ma è del tutto possibile che siano associati processi di glaciazione influenza combinata di vari fattori naturali, Quale potrebbero agire insieme e sostituirsi a vicenda, e la cosa importante è che, essendo iniziate, le glaciazioni, come un “orologio a carica”, si sviluppano già in modo indipendente, secondo le proprie leggi, a volte addirittura “ignorando” alcune condizioni e schemi climatici.
E l’era glaciale iniziata nell’emisfero settentrionale circa 1 milione di anni Indietro, non ancora finito, e noi, come già accennato, viviamo in un periodo di tempo più caldo, in interglaciale.
Durante l'era delle Grandi Glaciazioni della Terra, il ghiaccio si ritirò o avanzò nuovamente. Sul territorio sia dell'America che dell'Europa si sono verificate, a quanto pare, quattro ere glaciali globali, tra le quali si sono verificati periodi relativamente caldi.
Ma si verificò solo il completo ritiro del ghiaccio circa 20 - 25 mila anni fa, ma in alcune zone il ghiaccio è rimasto anche più a lungo. Il ghiacciaio si ritirò dall'area della moderna San Pietroburgo solo 16mila anni fa, e in alcuni luoghi del nord sono sopravvissuti fino ad oggi piccoli resti dell'antica glaciazione.
Notiamo che i ghiacciai moderni non possono essere paragonati all'antica glaciazione del nostro pianeta: occupano solo circa 15 milioni di metri quadrati. km, cioè meno di un trentesimo della superficie terrestre.
Come si può determinare se in un dato luogo della Terra si è verificata o meno una glaciazione? Questo di solito è abbastanza facile da determinare dalle forme peculiari dei rilievi geografici e delle rocce.
Nei campi e nelle foreste della Russia si trovano spesso grandi accumuli di enormi massi, ciottoli, blocchi, sabbie e argille. Di solito si trovano direttamente sulla superficie, ma possono essere visti anche nelle scogliere dei burroni e sui pendii delle valli fluviali.
A proposito, uno dei primi che cercò di spiegare come si formarono questi depositi fu l'eccezionale geografo e teorico anarchico, il principe Peter Alekseevich Kropotkin. Nella sua opera "Ricerca sull'era glaciale" (1876), sostenne che un tempo il territorio della Russia era coperto da enormi campi di ghiaccio.
Se guardiamo la mappa fisico-geografica della Russia europea, possiamo notare alcuni modelli nella posizione di colline, colline, bacini e valli di grandi fiumi. Quindi, ad esempio, le regioni di Leningrado e Novgorod da sud e da est sono, per così dire, limitate Altopiano di Valdai a forma di arco. Questa è esattamente la linea dove in un lontano passato si fermò un enorme ghiacciaio, che avanzava da nord.
A sud-est dell'altopiano Valdai si trova l'altopiano leggermente tortuoso di Smolensk-Mosca, che si estende da Smolensk a Pereslavl-Zalessky. Questo è un altro dei confini della distribuzione dei ghiacciai di copertura.
Numerose colline collinose e tortuose sono visibili anche nella pianura della Siberia occidentale - "criniere" testimonianze anche dell'attività di antichi ghiacciai, o meglio di acque glaciali. Molte tracce dell'arresto dei ghiacciai in movimento che scorrono lungo i pendii delle montagne in grandi bacini sono state scoperte nella Siberia centrale e orientale.
È difficile immaginare un ghiaccio spesso diversi chilometri sul sito delle attuali città, fiumi e laghi, ma, tuttavia, gli altipiani glaciali non erano inferiori in altezza agli Urali, ai Carpazi o alle montagne scandinave. Queste masse di ghiaccio gigantesche e, per di più, in movimento, hanno influenzato l'intero ambiente naturale: topografia, paesaggi, flusso dei fiumi, suolo, vegetazione e fauna selvatica.
Va notato che sul territorio dell'Europa e nella parte europea della Russia non è stata conservata praticamente alcuna roccia delle ere geologiche precedenti il periodo quaternario: Paleogene (66-25 milioni di anni) e Neogene (25-1,8 milioni di anni), furono completamente erosi e ridepositati durante il periodo Quaternario, o come viene spesso chiamato, Pleistocene.
I ghiacciai hanno avuto origine e si sono spostati dalla Scandinavia, dalla penisola di Kola, dagli Urali polari (Pai-Khoi) e dalle isole dell'Oceano Artico. E quasi tutti i depositi geologici che vediamo sul territorio di Mosca - morene, più precisamente argille moreniche, sabbie di varia origine (acquaglaciale, lago, fiume), enormi massi e anche argille di copertura - tutto ciò testimonia la potente influenza del ghiacciaio.
Sul territorio di Mosca si possono identificare tracce di tre glaciazioni (sebbene ce ne siano molte di più - diversi ricercatori identificano da 5 a diverse dozzine di periodi di avanzamento e ritiro dei ghiacci):
- Oka (circa 1 milione di anni fa),
- Dnepr (circa 300mila anni fa),
- Mosca (circa 150mila anni fa).
Valdai il ghiacciaio (scomparso solo 10-12 mila anni fa) “non raggiunse Mosca”, e i depositi di questo periodo sono caratterizzati da depositi idroglaciali (fluvio-glaciali) - principalmente le sabbie della pianura Meshchera.
E i nomi dei ghiacciai stessi corrispondono ai nomi dei luoghi in cui arrivavano i ghiacciai: Oka, Dnepr e Don, il fiume Moscova, Valdai, ecc.
Poiché lo spessore dei ghiacciai ha raggiunto quasi 3 km, si può immaginare quale lavoro colossale abbia svolto! Alcune colline e colline sul territorio di Mosca e nella regione di Mosca sono depositi spessi (fino a 100 metri!) Che sono stati "portati" dal ghiacciaio.
I più noti sono, ad esempio Cresta morenica di Klinsko-Dmitrovskaya, singole colline sul territorio di Mosca ( Colline dei passeri e altopiano di Teplostanskaya). Anche enormi massi che pesano fino a diverse tonnellate (ad esempio, la Maiden Stone a Kolomenskoye) sono il risultato del ghiacciaio.
I ghiacciai hanno attenuato le irregolarità del rilievo: hanno distrutto colline e creste e con i frammenti di roccia risultanti hanno riempito le depressioni: valli fluviali e bacini lacustri, trasportando enormi masse di frammenti di pietra su una distanza di oltre 2mila km.
Tuttavia, enormi masse di ghiaccio (visto il suo spessore colossale) esercitarono una pressione tale sulle rocce sottostanti che anche il più forte di essi non riuscì a resistere e crollò.
I loro frammenti rimasero congelati nel corpo del ghiacciaio in movimento e, come carta vetrata, per decine di migliaia di anni graffiarono rocce composte da graniti, gneiss, arenarie e altre rocce, creando in esse delle depressioni. Sono ancora conservati numerosi solchi glaciali, "cicatrici" e levigature glaciali su rocce granitiche, nonché lunghe cavità nella crosta terrestre, successivamente occupate da laghi e paludi. Un esempio sono le innumerevoli depressioni dei laghi della Carelia e della penisola di Kola.
Ma i ghiacciai non hanno scavato tutte le rocce nel loro cammino. La distruzione è stata effettuata principalmente in quelle aree dove le calotte glaciali si sono originate, sono cresciute, hanno raggiunto uno spessore superiore a 3 km e da dove hanno iniziato il loro movimento. Il principale centro della glaciazione in Europa era Fennoscandia, che comprendeva le montagne scandinave, gli altipiani della penisola di Kola, nonché gli altipiani e le pianure della Finlandia e della Carelia.
Lungo il percorso, il ghiaccio si saturò di frammenti di rocce distrutte, che gradualmente si accumularono sia all'interno che sotto di esso. Quando il ghiaccio si sciolse, sulla superficie rimasero masse di detriti, sabbia e argilla. Questo processo fu particolarmente attivo quando il movimento del ghiacciaio si fermò e iniziò lo scioglimento dei suoi frammenti.
Ai margini dei ghiacciai, di regola, si formavano flussi d'acqua, che si muovevano lungo la superficie del ghiaccio, nel corpo del ghiacciaio e sotto lo spessore del ghiaccio. A poco a poco si unirono, formando interi fiumi, che nel corso di migliaia di anni formarono strette valli e spazzarono via molti detriti.
Come già accennato, le forme del rilievo glaciale sono molto diverse. Per pianure moreniche caratterizzato da numerose creste e pozzi, che segnano i luoghi in cui si ferma il ghiaccio in movimento, e la principale forma di rilievo tra questi è pozzi di morene terminali, solitamente si tratta di bassi crinali arcuati composti da sabbia e argilla mista a massi e ciottoli. Le depressioni tra le creste sono spesso occupate da laghi. A volte tra le pianure moreniche si riesce a vedere emarginati- blocchi di centinaia di metri di dimensioni e del peso di decine di tonnellate, pezzi giganti del letto del ghiacciaio, trasportati da esso per distanze enormi.
I ghiacciai spesso bloccavano i flussi dei fiumi e vicino a tali "dighe" sorsero enormi laghi, riempiendo depressioni nelle valli e nelle depressioni dei fiumi, che spesso cambiavano la direzione del flusso del fiume. E sebbene tali laghi esistessero per un tempo relativamente breve (da mille a tremila anni), sul loro fondo riuscirono ad accumularsi argille lacustri, sedimenti stratificati, contando gli strati dei quali si possono distinguere chiaramente i periodi di inverno ed estate, nonché quanti anni si sono accumulati questi sedimenti.
Nell'era degli ultimi Glaciazione Valdai sorsero Laghi periglaciali dell'Alto Volga(Mologo-Sheksninskoye, Tverskoye, Verkhne-Molozhskoye, ecc.). Dapprima le loro acque scorrevano verso sud-ovest, ma con il ritiro del ghiacciaio poterono scorrere verso nord. Tracce del lago Mologo-Sheksninsky rimangono sotto forma di terrazze e coste ad un'altitudine di circa 100 m.
Sono numerosissime le tracce di antichi ghiacciai nelle montagne della Siberia, degli Urali e dell'Estremo Oriente. Come risultato dell'antica glaciazione, 135-280 mila anni fa, vette affilate - "gendarmi" - apparvero in Altai, nei Sayan, nella regione del Baikal e nella Transbaikalia, sugli altopiani di Stanovoi. Qui prevalse la cosiddetta “glaciazione a rete”, cioè Se potessi guardare da una prospettiva a volo d'uccello, potresti vedere come gli altipiani liberi dai ghiacci e le cime delle montagne si innalzano sullo sfondo dei ghiacciai.
Va notato che durante le ere glaciali, su parte del territorio della Siberia, ad esempio su nell'arcipelago Severnaya Zemlya, sui monti Byrranga (penisola di Taimyr), nonché sull'altopiano Putorana nella Siberia settentrionale.
Ampio glaciazione montagna-valle era 270-310 mila anni fa Catena montuosa di Verkhoyansk, altopiano di Okhotsk-Kolyma e montagne di Chukotka. Queste aree sono considerate centri delle glaciazioni in Siberia.
Tracce di queste glaciazioni sono numerose depressioni a forma di conca delle cime delle montagne - circhi o punizioni, enormi creste moreniche e pianure lacustri al posto del ghiaccio sciolto.
In montagna, così come in pianura, sorgevano laghi vicino a dighe di ghiaccio, periodicamente i laghi straripavano e gigantesche masse d'acqua attraverso bassi spartiacque si precipitavano con incredibile velocità nelle valli vicine, schiantandosi contro di esse e formando enormi canyon e gole. Ad esempio, in Altai, nella depressione di Chuya-Kurai, "increspature gigantesche", "caldaie di perforazione", gole e canyon, enormi massi anomali, "cascate secche" e altre tracce di flussi d'acqua che fuoriescono da antichi laghi sono "solo" conservato solo” 12-14 mila anni fa.
"Invadendo" le pianure dell'Eurasia settentrionale da nord, le calotte glaciali penetrarono molto a sud lungo le depressioni dei rilievi, oppure si fermarono su alcuni ostacoli, ad esempio le colline.
Probabilmente non è ancora possibile determinare con precisione quale delle glaciazioni sia stata la "più grande", tuttavia è noto, ad esempio, che il ghiacciaio Valdai aveva un'area nettamente più piccola del ghiacciaio del Dnepr.
Anche i paesaggi ai margini dei ghiacciai di copertura differivano. Pertanto, durante l'era della glaciazione dell'Oka (500-400 mila anni fa), a sud di essi c'era una striscia di deserti artici larga circa 700 km, dai Carpazi a ovest alla catena del Verkhoyansk a est. Si estendeva ancora più a sud, 400-450 km fredda steppa della foresta, dove potevano crescere solo alberi senza pretese come larici, betulle e pini. E solo alla latitudine della regione settentrionale del Mar Nero e del Kazakistan orientale iniziarono steppe e semi-deserti relativamente caldi.
Durante l'era della glaciazione del Dnepr, i ghiacciai erano significativamente più grandi. Lungo il bordo della calotta glaciale si estendeva la tundra-steppa (tundra secca) con un clima molto rigido. La temperatura media annuale si avvicinava a meno 6°C (per confronto: nella regione di Mosca la temperatura media annuale è attualmente di circa +2,5°C).
Lo spazio aperto della tundra, dove in inverno c'era poca neve e c'erano forti gelate, si è fessurato, formando i cosiddetti "poligoni del permafrost", che in pianta assomigliano a un cuneo. Si chiamano “cunei di ghiaccio” e in Siberia raggiungono spesso i dieci metri di altezza! Tracce di questi “cunei di ghiaccio” negli antichi depositi glaciali “parlano” di un clima rigido. Tracce di permafrost, o effetti criogenici, sono evidenti anche nelle sabbie; queste sono spesso disturbate, come se fossero strati “strappati”, spesso con un alto contenuto di minerali di ferro.
Depositi fluvioglaciali con tracce di impatto criogenico
L'ultima “Grande Glaciazione” è stata studiata per più di 100 anni. Molti decenni di duro lavoro da parte di ricercatori eccezionali sono stati dedicati alla raccolta di dati sulla sua distribuzione in pianura e in montagna, alla mappatura dei complessi morenici terminali e alle tracce di laghi arginati dai ghiacci, cicatrici glaciali, drumlin e aree di “morena collinare”.
È vero, ci sono anche ricercatori che generalmente negano le antiche glaciazioni e considerano errata la teoria glaciale. Secondo loro, non c'era alcuna glaciazione, ma c'era un "mare freddo su cui galleggiavano gli iceberg" e tutti i depositi glaciali sono solo sedimenti del fondo di questo mare poco profondo!
Altri ricercatori, "riconoscendo la validità generale della teoria delle glaciazioni", dubitano tuttavia della correttezza della conclusione sulla grandiosa scala delle glaciazioni del passato, e sono particolarmente diffidenti nei confronti della conclusione sulle calotte glaciali che si sovrapponevano alle piattaforme continentali polari; credono che esistessero "piccole calotte glaciali degli arcipelaghi artici", "tundra nuda" o "mari freddi", e in Nord America, dove la più grande "calotta glaciale laurenziana" nell'emisfero settentrionale è stata da tempo ripristinata, c'erano solo “gruppi di ghiacciai confluivano alla base dei duomi”.
Per l'Eurasia settentrionale, questi ricercatori riconoscono solo la calotta glaciale scandinava e le "calpe polari" isolate degli Urali polari, Taimyr e l'altopiano del Putorana, e nelle montagne delle latitudini temperate e della Siberia - solo i ghiacciai della valle.
E alcuni scienziati, al contrario, stanno “ricostruendo” le “calotte di ghiaccio giganti” in Siberia, che non sono inferiori per dimensioni e struttura all'Antartico.
Come abbiamo già notato, nell'emisfero australe, la calotta glaciale antartica si estendeva su tutto il continente, compresi i suoi margini sottomarini, in particolare le aree dei mari di Ross e di Weddell.
L'altezza massima della calotta glaciale antartica era di 4 km, vale a dire era vicino a quello moderno (ora circa 3,5 km), l'area ghiacciata è aumentata fino a quasi 17 milioni di chilometri quadrati e il volume totale di ghiaccio ha raggiunto i 35-36 milioni di chilometri cubi.
C'erano altre due grandi calotte di ghiaccio in Sud America e Nuova Zelanda.
La calotta glaciale della Patagonia si trovava nelle Ande della Patagonia, le loro colline e sull'adiacente piattaforma continentale. Oggi è ricordato dalla pittoresca topografia dei fiordi della costa cilena e dalle calotte glaciali residue delle Ande.
"Complesso alpino meridionale" della Nuova Zelanda– era una copia più piccola del Patagonian. Aveva la stessa forma e si estendeva sulla piattaforma allo stesso modo; sulla costa sviluppava un sistema di fiordi simili.
Nell'emisfero settentrionale, durante i periodi di massima glaciazione, vedremmo enorme calotta glaciale artica risultante dalla fusione Le coperture nordamericane ed eurasiatiche formano un unico sistema glaciale, Inoltre, un ruolo importante è stato svolto dalle piattaforme di ghiaccio galleggianti, in particolare dall'Artico centrale, che copriva l'intera parte di acque profonde dell'Oceano Artico.
Gli elementi più grandi della calotta glaciale artica erano lo Scudo Laurenziano del Nord America e lo Scudo Kara dell'Eurasia artica, avevano la forma di gigantesche cupole piatte-convesse. Il centro del primo di essi si trovava sulla parte sud-occidentale della Baia di Hudson, il picco raggiungeva un'altezza di oltre 3 km e il suo bordo orientale si estendeva fino al bordo esterno della piattaforma continentale.
La calotta glaciale di Kara occupava l'intera area dei moderni mari di Barents e Kara, il suo centro si trovava sul mare di Kara e la zona marginale meridionale copriva l'intero nord della pianura russa, della Siberia occidentale e centrale.
Tra gli altri elementi della copertura artica, merita un'attenzione speciale Calotta glaciale della Siberia orientale, che si diffuse sugli scaffali dei mari Laptev, Siberia orientale e Chukchi ed era più grande della calotta glaciale della Groenlandia. Ha lasciato tracce sotto forma di grandi dimensioni glaciodislocazioni Nuove Isole Siberiane e regione di Tiksi, sono anche associati ad esso grandiose forme glaciali-erosive dell'isola di Wrangel e della penisola di Chukotka.
Quindi, l'ultima calotta glaciale dell'emisfero settentrionale era costituita da più di una dozzina di grandi calotte glaciali e molte più piccole, nonché dalle piattaforme di ghiaccio che le univano, galleggianti nelle profondità dell'oceano.
Vengono chiamati i periodi di tempo durante i quali i ghiacciai sono scomparsi, o si sono ridotti dell'80-90%. interglaciali. I paesaggi liberati dal ghiaccio in un clima relativamente caldo furono trasformati: la tundra si ritirò sulla costa settentrionale dell'Eurasia, e la taiga e le foreste decidue, le steppe forestali e le steppe occuparono una posizione vicina a quella moderna.
Pertanto, negli ultimi milioni di anni, la natura dell'Eurasia settentrionale e del Nord America ha ripetutamente cambiato aspetto.
Massi, pietrisco e sabbia, congelati negli strati inferiori di un ghiacciaio in movimento, agendo come una gigantesca "lima", graniti e gneiss levigati, lucidati, graffiati, e sotto il ghiaccio si formarono peculiari strati di massi argillosi e sabbie, caratterizzati dall'alta densità associata all'influenza del carico glaciale - morena principale o inferiore.
Poiché viene determinata la dimensione del ghiacciaio bilancia tra la quantità di neve che cade su di esso ogni anno, che si trasforma in firn, e poi in ghiaccio, e quella che non ha il tempo di sciogliersi ed evaporare durante le stagioni calde, poi con il riscaldamento climatico, i bordi dei ghiacciai si ritirano a nuovo, “confini di equilibrio”. Le parti terminali delle lingue glaciali smettono di muoversi e si sciolgono gradualmente, e i massi, la sabbia e il terriccio inclusi nel ghiaccio vengono rilasciati, formando un pozzo che segue i contorni del ghiacciaio - morenica terminale; l'altra parte del materiale clastico (prevalentemente particelle di sabbia e argilla) viene trascinato via dai flussi di acqua di disgelo e depositato in forma pianure sabbiose fluvioglaciali (Zandrov).
Flussi simili operano anche in profondità nei ghiacciai, riempiendo fessure e caverne intraglaciali con materiale fluvioglaciale. Dopo lo scioglimento delle lingue glaciali con tali vuoti riempiti sulla superficie terrestre, sulla sommità della morena inferiore fusa rimangono cumuli caotici di colline di varia forma e composizione: ovoidale (se visto dall'alto) drumlin, allungati, come rilevati ferroviari (lungo l'asse del ghiacciaio e perpendicolari alle morene terminali) oz e forma irregolare kama.
Tutte queste forme di paesaggio glaciale sono rappresentate molto chiaramente nel Nord America: il confine dell'antica glaciazione qui è segnato da una cresta morenica terminale con altezze fino a cinquanta metri, che si estende attraverso l'intero continente dalla costa orientale a quella occidentale. A nord di questa “Grande Muraglia Glaciale” i depositi glaciali sono rappresentati principalmente da morene, mentre a sud di essa sono rappresentati da un “mantello” di sabbie e ciottoli fluvioglaciali.
Così come per il territorio della parte europea della Russia sono state identificate quattro epoche glaciali, anche per l'Europa centrale sono state individuate quattro epoche glaciali, che prendono il nome dai corrispondenti fiumi alpini: Günz, Mindel, Riess e Würm, e nel Nord America - Glaciazioni del Nebraska, Kansas, Illinois e Wisconsin.
Clima periglaciale Le zone (circostanti il ghiacciaio) erano fredde e secche, il che è pienamente confermato dai dati paleontologici. In questi paesaggi appare con una combinazione una fauna molto specifica criofilo (amante del freddo) e xerofilo (amante del secco) impianti – tundra-steppa.
Ora zone naturali simili, simili a quelle periglaciali, sono state preservate sotto forma delle cosiddette steppe relitte– isole tra i paesaggi della taiga e della tundra forestale, ad esempio, le cosiddette ahimè Yakutia, i pendii meridionali delle montagne della Siberia nord-orientale e dell'Alaska, nonché gli altopiani freddi e secchi dell'Asia centrale.
Tundra-steppa era diversa in questo lei lo strato erbaceo era formato principalmente non da muschi (come nella tundra), ma da erbe, ed è qui che ha preso forma versione criofila vegetazione erbacea con un’altissima biomassa di ungulati pascolanti e predatori – la cosiddetta “fauna mammut”.
Nella sua composizione, vari tipi di animali erano mescolati in modo intricato, entrambi caratteristici di tundra – renne, caribù, bue muschiato, lemming, Per steppe: saiga, cavallo, cammello, bisonte, roditori, E mammut e rinoceronti lanosi, tigre dai denti a sciabola - Smilodonte e iena gigante.
Va notato che molti cambiamenti climatici si sono ripetuti, per così dire, “in miniatura” nella memoria dell’umanità. Queste sono le cosiddette “Piccole Ere Glaciali” e “Interglaciali”.
Ad esempio, durante la cosiddetta "Piccola era glaciale" dal 1450 al 1850, i ghiacciai avanzarono ovunque e le loro dimensioni superarono quelle moderne (la copertura nevosa apparve, ad esempio, sulle montagne dell'Etiopia, dove ora non ce n'è).
E nel periodo precedente la piccola era glaciale Ottimo atlantico(900-1300) i ghiacciai, al contrario, si ritirarono, ed il clima fu notevolmente più mite di quello attuale. Ricordiamo che fu durante questi tempi che i Vichinghi chiamarono la Groenlandia "Terra Verde", e vi si stabilirono addirittura, e con le loro barche raggiunsero anche la costa del Nord America e l'isola di Terranova. E i mercanti di Novgorod Ushkuin viaggiarono lungo la "Rotta del Mare del Nord" fino al Golfo di Ob, fondando lì la città di Mangazeya.
E l'ultimo ritiro dei ghiacciai, iniziato più di 10mila anni fa, è ben ricordato dalle persone, da qui le leggende sul Grande Diluvio, poiché un'enorme quantità di acqua di fusione si riversò a sud, piogge e inondazioni divennero frequenti.
In un lontano passato, la crescita dei ghiacciai avvenne in epoche con temperature dell'aria più basse e maggiore umidità; le stesse condizioni si svilupparono negli ultimi secoli dell'era passata, e nella metà dello scorso millennio.
E circa 2,5 mila anni fa iniziò un significativo raffreddamento del clima, le isole artiche erano coperte di ghiacciai, nei paesi del Mediterraneo e del Mar Nero a cavallo dell'era il clima era più freddo e umido di adesso.
Nelle Alpi nel I millennio a.C. e. i ghiacciai si spostarono a livelli più bassi, bloccarono i passi montani con il ghiaccio e distrussero alcuni villaggi alti. Fu durante quest'epoca che i ghiacciai nel Caucaso si intensificarono e crebbero notevolmente.
Ma alla fine del I millennio, il riscaldamento climatico ricominciò e i ghiacciai montani delle Alpi, del Caucaso, della Scandinavia e dell’Islanda si ritirarono.
Il clima iniziò di nuovo a cambiare seriamente solo nel XIV secolo; i ghiacciai iniziarono a crescere rapidamente in Groenlandia, lo scongelamento estivo del suolo divenne sempre più breve e alla fine del secolo qui il permafrost si era saldamente stabilito.
Dalla fine del XV secolo, i ghiacciai iniziarono a crescere in molti paesi montuosi e regioni polari, e dopo il relativamente caldo XVI secolo iniziarono secoli duri, chiamati la "Piccola era glaciale". Nel sud dell'Europa si ripetevano spesso inverni rigidi e lunghi; nel 1621 e nel 1669, lo stretto del Bosforo gelò e nel 1709 il mare Adriatico gelò al largo della costa. Ma la “piccola era glaciale” finì nella seconda metà del XIX secolo e iniziò un’era relativamente calda, che continua ancora oggi.
Si noti che il riscaldamento del 20° secolo è particolarmente pronunciato alle latitudini polari dell'emisfero settentrionale e le fluttuazioni nei sistemi glaciali sono caratterizzate dalla percentuale di ghiacciai in avanzamento, stazionari e in ritirata.
Per le Alpi, ad esempio, esistono dati che coprono tutto il secolo scorso. Se la quota di avanzamento dei ghiacciai alpini negli anni '40 e '50 del XX secolo era vicina allo zero, a metà degli anni '60 del XX secolo circa il 30% e alla fine degli anni '70 del XX secolo - 65-70 Qui il % dei ghiacciai analizzati stava avanzando.
Il loro stato simile indica che l'aumento antropogenico (tecnologico) del contenuto di anidride carbonica, metano e altri gas e aerosol nell'atmosfera nel 20 ° secolo non ha influenzato in alcun modo il normale corso dei processi atmosferici e glaciali globali. Tuttavia, alla fine dell'ultimo ventesimo secolo, i ghiacciai iniziarono a ritirarsi ovunque nelle montagne e il ghiaccio della Groenlandia iniziò a sciogliersi, il che è associato al riscaldamento climatico e che si intensificò particolarmente negli anni '90.
È noto che l’attuale aumento delle emissioni di origine antropica di anidride carbonica, metano, freon e vari aerosol nell’atmosfera sembra contribuire a ridurre la radiazione solare. A questo proposito sono apparse “voci”, prima di giornalisti, poi di politici e poi di scienziati sull’inizio di una “nuova era glaciale”. Gli ambientalisti hanno “lanciato l’allarme”, temendo “l’imminente riscaldamento antropogenico” dovuto al costante aumento di anidride carbonica e altre impurità nell’atmosfera.
Sì, è risaputo che un aumento della CO2 porta ad un aumento della quantità di calore trattenuto e quindi ad un aumento della temperatura dell’aria sulla superficie terrestre, formando il famigerato “effetto serra”.
Alcuni altri gas di origine tecnogenica hanno lo stesso effetto: freon, ossidi di azoto e ossidi di zolfo, metano, ammoniaca. Ma, tuttavia, non tutta l’anidride carbonica rimane nell’atmosfera: il 50-60% delle emissioni industriali di CO 2 finisce nell’oceano, dove viene rapidamente assorbito dagli animali (coralli in primis), e ovviamente viene assorbito anche dalle piante–Ricordiamo il processo della fotosintesi: le piante assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno! Quelli. maggiore è la quantità di anidride carbonica, migliore è la percentuale di ossigeno nell'atmosfera! Questo, tra l'altro, è già accaduto nella storia della Terra, nel periodo Carbonifero... Pertanto, anche un aumento multiplo della concentrazione di CO 2 nell'atmosfera non può portare allo stesso aumento multiplo della temperatura, poiché esiste un un certo meccanismo di regolazione naturale che rallenta drasticamente l’effetto serra ad alte concentrazioni di CO 2.
Quindi tutte le numerose “ipotesi scientifiche” sull’“effetto serra”, sull’“innalzamento del livello del mare”, sui “cambiamenti nella Corrente del Golfo” e naturalmente sull’“imminente Apocalisse” ci vengono per lo più imposte “dall’alto”, da politici incompetenti scienziati, giornalisti analfabeti o semplicemente truffatori scientifici. Più intimidisci la popolazione, più facile sarà vendere beni e gestire...
Ma in realtà si sta verificando un normale processo naturale: uno stadio, un'epoca climatica cede il passo a un'altra, e non c'è niente di strano in questo... Ma il fatto che si verifichino disastri naturali, e che presumibilmente ce ne siano di più - tornado, inondazioni, ecc. - altri 100-200 anni fa, vaste aree della Terra erano semplicemente disabitate! E ora ci sono più di 7 miliardi di persone e spesso vivono dove sono possibili inondazioni e tornado: lungo le rive di fiumi e oceani, nei deserti dell'America! Ricordiamoci inoltre che le catastrofi naturali sono sempre esistite e hanno addirittura distrutto intere civiltà!
Per quanto riguarda le opinioni degli scienziati, a cui sia i politici che i giornalisti amano fare riferimento... Già nel 1983, i sociologi americani Randall Collins e Sal Restivo, nel loro famoso articolo “Pirati e politici in matematica”, scrivevano apertamente: “... Non esiste un insieme di norme immutabili che guidano il comportamento degli scienziati. Ciò che rimane costante è l'attività degli scienziati (e di altri tipi di intellettuali affini), mirata ad acquisire ricchezza e fama, nonché ad acquisire la capacità di controllare il flusso delle idee e di imporre le proprie idee agli altri... Gli ideali della scienza non predeterminano il comportamento scientifico, ma nascono dalla lotta per il successo individuale in varie condizioni di competizione...”
E qualcosa in più sulla scienza... Diverse grandi aziende spesso concedono sovvenzioni per la cosiddetta "ricerca scientifica" in determinati settori, ma sorge la domanda: quanto è competente la persona che conduce la ricerca in questo settore? Perché è stato scelto tra centinaia di scienziati?
E se un certo scienziato, “una certa organizzazione” ordina, ad esempio, “una certa ricerca sulla sicurezza dell’energia nucleare”, allora è ovvio che questo scienziato sarà costretto ad “ascoltare” il cliente, poiché lui ha “interessi ben definiti”, ed è comprensibile, che molto probabilmente “adatterà” le “sue conclusioni” al cliente, poiché la questione principale è già non è una questione di ricerca scientifica–e cosa vuole ricevere il cliente, qual è il risultato?. E se il risultato del cliente non andrà bene, quindi questo scienziato non ti inviterò più, e non in nessun “progetto serio”, cioè “monetario”, non parteciperà più, poiché inviteranno un altro scienziato, più “disponibile”... Molto, ovviamente, dipende dalla sua posizione civica, professionalità e reputazione di scienziato... Ma non dimentichiamo come molto “ottengono” in Russia scienziati... Sì, nel mondo, in Europa e negli Stati Uniti, uno scienziato vive principalmente di borse di studio... E anche ogni scienziato “vuole mangiare”.
Inoltre, i dati e le opinioni di uno scienziato, sebbene un grande specialista nel suo campo, non sono un dato di fatto! Ma se la ricerca viene confermata da alcuni gruppi scientifici, istituti, laboratori, ecc. o solo allora la ricerca potrà essere degna di seria attenzione.
A meno che, ovviamente, questi “gruppi”, “istituti” o “laboratori” non siano stati finanziati dal cliente di questa ricerca o progetto...
AA. Kazdym,
Candidato di Scienze Geologiche e Mineralogiche, membro del MOIP
Il periodo Paleogene della storia geologica della Terra, iniziato 67 milioni di anni fa, durò 41 milioni di anni. Il successivo, Neogene, ha 25 milioni di anni. L'ultimo, il più breve, è di circa 1 milione di anni. Questo è ciò che chiamano glaciale.
È opinione consolidata che la superficie della terra e del mare, anche l'interno del pianeta, siano stati influenzati da potenti glaciazioni. Sono stati ottenuti dati che indicano un consistente raffreddamento del clima terrestre dal Paleogene (60-65 milioni di anni fa) fino ai giorni nostri. La temperatura media annuale dell'aria alle latitudini temperate è scesa dai 20°C tipici della zona tropicale ai 10°C. Nelle condizioni climatiche attuali, i processi di glaciazione si formano e si sviluppano su un'area di 52 milioni di chilometri quadrati. Un decimo della superficie del pianeta è esposto a loro.
Negli ultimi 700 mila anni, secondo gli scienziati, nel nord dell'Eurasia e nel Nord America c'erano enormi calotte glaciali, molto più estese della moderna Groenlandia e persino dell'Antartico. L'entità di questa paleoglaciazione è stimata da uno dei maggiori specialisti in questo campo: uno scienziato americano della Federazione Russa. Flint è di 45,2 milioni di chilometri quadrati. Il Nord America ne contava 18, la Groenlandia - 2, l'Eurasia - 10 milioni di chilometri quadrati di ghiaccio. In altre parole, l’area stimata della glaciazione nell’emisfero settentrionale era più del doppio di quella dell’attuale Antartide (14 milioni di chilometri quadrati). I lavori dei glaciologi ricostruiscono le calotte glaciali della Scandinavia, del Mare del Nord, di gran parte dell'Inghilterra, delle pianure del Nord Europa, delle pianure e delle montagne dell'Asia settentrionale e di quasi tutto il Canada, l'Alaska e gli Stati Uniti settentrionali. Lo spessore di questi scudi è determinato in 3-4 chilometri. Sono associati a cambiamenti grandiosi (anche globali) nella situazione naturale sulla Terra.
Gli esperti dipingono immagini molto impressionanti del passato. Credono che sotto la pressione del ghiaccio che avanzava dal nord, gli antichi uomini e animali lasciarono i loro habitat e cercarono rifugio nelle regioni meridionali, dove allora il clima era molto più freddo di adesso.
Si ritiene che il livello dell'Oceano Mondiale in quel momento sia sceso di 100-125 metri, poiché le calotte glaciali "ingannavano" un'enorme quantità delle sue acque. Quando i ghiacciai cominciarono a sciogliersi, il mare inondò vaste aree di terra bassa. (La leggenda del Diluvio Universale è talvolta associata alla presunta avanzata del mare verso i continenti.)
Quanto sono accurate le idee scientifiche sull'ultima era glaciale? - la domanda è pertinente. La conoscenza della natura, delle dimensioni degli antichi ghiacciai e della portata della loro attività geologica è necessaria per spiegare molti aspetti dello sviluppo della natura e dell'uomo antico. Quest'ultimo è particolarmente importante. Viviamo nel periodo Quaternario, che è chiamato antropogenico.
Conoscendo il passato è possibile prevedere il futuro. Pertanto, gli scienziati stanno pensando se una nuova “grande glaciazione” minacci l’umanità nel prossimo o lontano futuro.
Quindi, cosa può aspettarsi l’umanità se il clima sulla Terra diventasse di nuovo molto più freddo di quanto lo sia adesso?
LE IDEE SI UNISCONO COME LE PERSONE
Il libro "Ricerca sull'era glaciale", scritto da un prigioniero della Fortezza di Pietro e Paolo - il famoso scienziato e rivoluzionario P.A. Kropotkin, fu pubblicato nel 1876. Il suo lavoro presentò in modo completo e chiaro le idee sulla “grande glaciazione” che ebbe origine nelle montagne della Scandinavia, riempì il bacino del Mar Baltico e raggiunse la pianura russa e le pianure baltiche. Questo concetto di antica glaciazione era ampiamente accettato in Russia. Uno dei motivi principali è il fatto della distribuzione di depositi peculiari nelle pianure del Nord Europa: argille e argille non selezionate contenenti frammenti di pietra sotto forma di ciottoli e massi, la cui dimensione raggiungeva i 3-4 metri di diametro.
In precedenza, gli scienziati, seguendo i grandi naturalisti del 19 ° secolo, Charles Lyell e Charles Darwin, credevano che argille e argille fossero depositate sul fondo dei mari freddi - le moderne pianure del Nord Europa, e che i massi fossero trasportati dal ghiaccio galleggiante.
La "teoria della deriva" (dalla parola "deriva"), perdendo rapidamente sostenitori, si ritirò sotto l'assalto delle idee di P.A. Kropotkin. Sono rimasti affascinati dall'opportunità di spiegare molti fatti misteriosi. Da dove provenivano, ad esempio, i sedimenti contenenti grandi massi nelle pianure europee? I ghiacciai, avanzando in un ampio fronte, successivamente si sciolsero e questi massi finirono sulla superficie della terra. Sembrava abbastanza convincente.
Trentatré anni dopo, i ricercatori tedeschi A. Penck ed E. Brückner, che studiarono il territorio della Baviera ed espressero l'idea di un'antica glaciazione quadruplice delle Alpi, decisero di collegare chiaramente ciascuna delle sue fasi con i terrazzi fluviali della il bacino superiore del Danubio.
Le glaciazioni hanno ricevuto nomi principalmente dagli affluenti del Danubio. Il più vecchio è “Günz”, il più giovane è “Mindel”, seguito da “Riess” e “Würm”. Successivamente si iniziarono a cercare e trovare tracce di loro nelle pianure del Nord Europa, dell'Asia, del Nord e del Sud America e persino in Nuova Zelanda. I ricercatori hanno costantemente collegato la storia geologica di una particolare regione con l’Europa centrale “standard”. Nessuno si è chiesto se sia legittimo distinguere le antiche glaciazioni dell'America settentrionale o meridionale, dell'Asia orientale o delle isole dell'emisfero australe per analogia con le Alpi. Ben presto sulle carte paleogeografiche del Nord America apparvero glaciazioni corrispondenti a quelle alpine. Hanno ricevuto i nomi degli stati che gli scienziati ritengono di aver raggiunto scendendo verso sud. Il più antico - Nebraskan - corrisponde all'Alpine Günz, Kansas - Mindel, Illinois - Rissa, Wisconsin - Würm.
Anche per il territorio della pianura russa è stato accettato il concetto di quattro glaciazioni nel recente passato geologico. Furono chiamati (in ordine decrescente di età) Oka, Dnepr, Mosca, Valdai e correlati a Mindel, Ris e Wurm. Ma che dire della più antica glaciazione alpina, quella del Günz? A volte, sotto nomi diversi, nella pianura russa viene identificata una quinta glaciazione ad essa corrispondente.
I tentativi compiuti negli ultimi anni per “migliorare” il modello alpino hanno portato all’identificazione di altre due “grandi glaciazioni” pre-Gyuntsev (le prime): il Danubio e il Biber. E poiché due o tre vengono confrontate con alcune delle presunte glaciazioni alpine (nelle pianure dell'Europa e dell'Asia), il loro numero totale nel periodo quaternario raggiunge, secondo alcuni scienziati, undici o più.
Si abituano alle idee, si avvicinano a loro, come le persone. A volte è molto difficile separarsi da loro. Il problema delle antiche “grandi glaciazioni” in questo senso non fa eccezione. I dati accumulati dagli scienziati sulla struttura, il tempo di origine e la storia dello sviluppo delle attuali calotte glaciali dell'Antartide e della Groenlandia, sui modelli di struttura e formazione delle moderne rocce ghiacciate e sui fenomeni ad esse associati, mettono in dubbio molte idee esistenti nella scienza sulla natura, la scala di manifestazione degli antichi ghiacciai e la loro attività geologica. Tuttavia (le tradizioni sono forti, l'energia del pensiero è grande) questi dati o non vengono notati o non viene loro data importanza. Non vengono ripensati o analizzati seriamente. Consideriamo alla loro luce il problema delle antiche calotte glaciali e proviamo a capire cosa è realmente accaduto alla natura della Terra nel recente passato geologico.
FATTI CONTRO TEORIA
Un quarto di secolo fa, quasi tutti gli scienziati concordavano sul fatto che le moderne calotte glaciali dell’Antartide e della Groenlandia si svilupparono in sincronia con i presunti “grandi ghiacciai” in Europa, Asia e Nord America. Credevano che la glaciazione della Terra fosse iniziata in Antartide, Groenlandia e nelle isole artiche, per poi coprire i continenti dell'emisfero settentrionale. Durante i periodi interglaciali, il ghiaccio dell’Antartide e della Groenlandia si sciolse completamente. Il livello dell'Oceano Mondiale è salito di 60-70 metri sopra il livello attuale. Aree significative delle pianure costiere furono inondate dal mare. Nessuno dubitava che l’era moderna fosse un’era glaciale incompiuta. Dicono che le calotte glaciali semplicemente non hanno avuto il tempo di sciogliersi. Inoltre: durante i periodi di raffreddamento, non solo sono comparsi enormi ghiacciai sui continenti dell'emisfero settentrionale, ma le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide sono cresciute in modo significativo... Passarono gli anni e i risultati degli studi sulle regioni polari inaccessibili smentirono completamente queste idee.
Si è scoperto che i ghiacciai in Antartide sono apparsi molto prima dell '"era glaciale" - 38-40 milioni di anni fa, quando le foreste subtropicali si estendevano attraverso il nord dell'Eurasia e del Nord America e le palme ondeggiavano sulle rive dei moderni mari artici. Quindi, ovviamente, non si può parlare di glaciazione nei continenti dell'emisfero settentrionale. Anche la calotta glaciale della Groenlandia è apparsa almeno 10-11 milioni di anni fa. A quel tempo, sulle coste dei mari artici, nel nord della Siberia, dell'Alaska e del Canada, crescevano foreste miste (betulla, ontano, abete rosso e larice comprendevano querce latifoglie, tigli e olmi), corrispondenti ad un clima caldo, clima umido.
I dati sull'antichità delle calotte glaciali dell'Antartide e della Groenlandia hanno sollevato nettamente la questione delle cause della glaciazione della Terra. Sono visti nel riscaldamento e nel raffreddamento planetario del clima. (Già nel 1914, lo scienziato jugoslavo M. Milanković tracciò grafici delle fluttuazioni nell'arrivo della radiazione solare sulla superficie terrestre negli ultimi 600mila anni, identificate con periodi glaciali e periodi interglaciali.) Ma ora sappiamo che quando nel nord dell'Eurasia e del Nord America il clima era caldo, l'Antartide e la Groenlandia erano ricoperte da calotte glaciali, le cui dimensioni non diminuirono mai in modo significativo in seguito. Ciò significa che il punto non è nelle fluttuazioni nell’arrivo del calore solare e nel raffreddamento e riscaldamento globale, ma in una combinazione di alcuni fattori che portano alla glaciazione in queste condizioni specifiche.
L’eccezionale stabilità delle calotte glaciali della Groenlandia e dell’Antartide non supporta l’idea del ripetuto sviluppo e scomparsa delle “grandi glaciazioni” nei continenti dell’emisfero settentrionale. Non è chiaro il motivo per cui la calotta glaciale della Groenlandia esiste ininterrottamente da più di 10 milioni di anni, mentre accanto ad essa in meno di 1 milione di anni, per ragioni del tutto poco chiare, la calotta glaciale nordamericana è apparsa e scomparsa più volte.
Metti due pezzi di ghiaccio sul tavolo, uno 10 volte più grande dell'altro. Quale si scioglierà più velocemente? Se la domanda sembra retorica, chiediti: quale calotta glaciale dovrebbe essere scomparsa per prima con il riscaldamento generale del clima nell'emisfero settentrionale: la calotta glaciale della Groenlandia con un'area di 1,8 milioni di chilometri quadrati o la presunta calotta glaciale nordamericana dopo ad esso - 10 volte più grande? Ovviamente la seconda ha avuto una maggiore resistenza (nel tempo) a tutti i cambiamenti esterni.
Secondo la teoria attualmente dominante, questo paradosso non può essere spiegato. Secondo esso, l'ipotetica enorme calotta glaciale nordamericana si sarebbe formata negli ultimi 500-700 mila anni quattro o cinque o più volte, cioè circa ogni 100-150 mila anni, e le dimensioni di quella situata accanto (incomparabilmente più piccola) non è quasi cambiato. Incredibile!
Se la stabilità della copertura glaciale antartica per decine di milioni di anni (supponiamo che i ghiacciai dell'emisfero settentrionale siano comparsi e scomparsi durante questo periodo) può essere spiegata dalla vicinanza del continente al polo, allora in relazione alla Groenlandia va ricordato: la sua punta meridionale si trova vicino a 60 gradi di latitudine nord - ad un parallelo con Oslo, Helsinki, Leningrado, Magadan. Quindi le presunte “grandi glaciazioni” potrebbero andare e venire nell’emisfero settentrionale così spesso come comunemente si afferma? Difficilmente. Per quanto riguarda i criteri e le modalità per stabilirne la quantità, sono inaffidabili. Prova eloquente di ciò è la discrepanza nelle stime del numero delle glaciazioni. Quanti erano: 1-4, 2-6 o 7-11? E quale di essi può essere considerato massimo?
I termini “raffreddamento” e “glaciazione” sono solitamente usati come sinonimi. Sembra ovvio: quanto più freddo era il clima della Terra, tanto più ampio era il fronte degli antichi ghiacciai che avanzavano da nord. Dicono: "ci furono così tante epoche di raffreddamento", il che implica che ci furono lo stesso numero di epoche di glaciazione. Tuttavia, anche in questo caso, le ultime ricerche hanno sollevato molte domande inaspettate.
A. Penk ed E. Brückner consideravano massima la più antica o una delle più antiche glaciazioni dell'era glaciale. Erano convinti che le dimensioni di quelli successivi diminuissero costantemente. Successivamente l'opinione si fece più forte e prevalse quasi indivisa: la glaciazione più grande fu quella avvenuta nel mezzo dell'era glaciale, e la più limitata fu l'ultima. Per la pianura russa questo era un assioma: la più estesa glaciazione del Dnepr, che aveva due grandi “lingue” lungo le valli del Dnepr e del Don, scendeva lungo di esse a sud della latitudine di Kiev. I confini del successivo, quello di Mosca, furono tracciati molto più a nord (un po' a sud di Mosca), e quello ancora più giovane, quello di Valdai, fu tracciato a nord di Mosca (circa a metà strada da essa a Leningrado).
I limiti di distribuzione delle ipotetiche coperture di ghiaccio sulle pianure sono ricostruiti in due modi: dai depositi di antichi ghiacciai (till - una miscela indifferenziata di argilla, sabbia, grandi frammenti di pietra), dalla morfologia e da una serie di altre caratteristiche. Ed ecco la cosa notevole: all'interno della distribuzione delle glaciazioni più giovani (delle presunte) sono stati rinvenuti depositi che sono stati poi attribuiti a tutte o quasi tutte le precedenti (due, tre, quattro, ecc.). Vicino ai confini meridionali della glaciazione del Dnepr (nelle valli del Dnepr e del Don nei loro tratti inferiori) si trova solo uno strato di terreno, così come ai limiti meridionali del presumibilmente massimo Illinois (in Nord America). E qua e là, verso nord, si formano più strati di sedimenti che, per un motivo o per l'altro, vengono classificati come glaciali.
Nel nord e soprattutto nel nord-ovest, il rilievo della pianura russa ha contorni netti ("freschi"). La natura generale della zona suggerisce che fino a poco tempo fa qui c'era un ghiacciaio, che offriva agli abitanti di Leningrado e agli abitanti degli Stati baltici i luoghi preferiti per svago e turismo: pittoresche combinazioni di creste, colline e laghi che si trovano nelle depressioni tra di loro. I laghi sugli altopiani di Valdai e Smolensk sono spesso profondi e si distinguono per la trasparenza e la purezza delle loro acque. Ma a sud di Mosca il panorama sta cambiando. Qui non ci sono quasi aree di terreno collinare-lacustre. L'area è dominata da crinali e dolci colline, tagliate da valli fluviali, ruscelli e burroni. Pertanto, si ritiene che il rilievo glaciale che una volta era qui sia stato rielaborato e modificato quasi al di là del riconoscimento. Infine, i limiti meridionali della presunta distribuzione delle calotte glaciali in Ucraina e lungo il Don sono caratterizzati da spazi sezionati, tagliati dai fiumi, quasi privi di segni di rilievo glaciale (se ce n'era uno), il che, dicono, dà motivo di credo che il ghiacciaio locale sia uno dei più antichi.. .
Tutte queste idee, che sembravano indiscutibili, recentemente sono state scosse.
PARADOSSO DELLA NATURA
I risultati dello studio del ghiaccio proveniente dai nuclei di pozzi profondi in Antartide, Groenlandia e dai sedimenti di fondo degli oceani e dei mari si sono rivelati sensazionali.
Osservando il rapporto tra isotopi di ossigeno pesanti e leggeri nel ghiaccio e negli organismi marini, gli scienziati possono ora determinare le antiche temperature alle quali il ghiaccio si accumulava e gli strati di sedimenti si depositavano sul fondo del mare. Si è scoperto che una delle ondate di freddo più forti non si è verificata all'inizio e alla metà dell '"era glaciale", ma quasi alla sua fine, durante un intervallo di tempo distante 16-18 mila anni dai nostri giorni. (In precedenza, si presumeva che la glaciazione più grande fosse più antica di 84-132 mila anni.) Segni di un forte raffreddamento climatico alla fine dell '"era glaciale" furono scoperti anche con altri metodi in diverse parti della Terra. In particolare, lungo le vene di ghiaccio nel nord della Yakutia. La conclusione che il nostro pianeta abbia recentemente vissuto una delle sue ere più fredde o più fredde sembra ormai molto credibile.
Ma come spiegare il fenomenale paradosso naturale secondo cui il minimo delle presunte glaciazioni terrestri corrisponde a un clima molto rigido? Trovandosi in una situazione di "vicolo cieco", alcuni scienziati hanno preso la strada più semplice: hanno abbandonato tutte le idee precedenti e hanno proposto di considerare l'ultima glaciazione una delle massime, poiché il clima in quel momento era uno dei più freddi. Viene così negato l’intero sistema di prove geologiche della sequenza degli eventi naturali durante l’era glaciale, e crolla l’intero edificio del concetto glaciale “classico”.
PROPRIETÀ MITICHE DEI GHIACCIAI
È impossibile comprendere le complesse questioni della storia dell '"era glaciale" senza prima studiare i problemi dell'attività geologica degli antichi ghiacciai. Le tracce che lasciano sono l’unica prova della loro diffusione.
I ghiacciai si dividono in due tipologie principali: grandi lastre o duomi che si fondono in enormi lastre e ghiacciai montani (ghiacciai). Il ruolo geologico del primo è pienamente illuminato nelle opere dello scienziato americano R. F. Flint, che ha riassunto le idee di molti scienziati (compresi quelli sovietici), secondo cui i ghiacciai svolgono un enorme lavoro distruttivo e creativo: scavano grandi buche, bacini e accumulano potenti strati di sedimenti. Si presume, ad esempio, che, come un bulldozer, siano in grado di raschiare bacini profondi diverse centinaia di metri e, in alcuni casi (Sognefjord in Norvegia) - fino a 1,5-2,5 mila metri (la profondità di questo fiordo è 1200 m più pendii della stessa altezza). Niente male, se si tiene conto che qui il ghiacciaio ha dovuto “scavare” la roccia dura. È vero, molto spesso la formazione di bacini con una profondità di “soli” 200-300 metri è associata alla sgorbia glaciale. Ma ora è stato stabilito con un discreto grado di precisione che il ghiaccio si muove in due modi. O i suoi blocchi scivolano lungo scheggiature e crepe, oppure si applicano le leggi del flusso viscoplastico. Sottoposto a sollecitazioni prolungate e sempre crescenti, il ghiaccio solido diventa plastico e comincia a scorrere, anche se molto lentamente.
Nelle parti centrali della copertura antartica, la velocità del movimento del ghiaccio è di 10-130 metri all'anno. Aumenta leggermente solo in particolari "fiumi di ghiaccio" che scorrono in rive ghiacciate (ghiacciai di sbocco). Il movimento della parte inferiore dei ghiacciai è così lento e fluido che essi non sono fisicamente in grado di svolgere l'enorme lavoro che viene loro attribuito. E il ghiacciaio tocca ovunque la superficie del suo letto? La neve e il ghiaccio sono buoni isolanti termici (gli eschimesi costruiscono da tempo case con neve e ghiaccio compressi) e il calore intraterrestre viene costantemente fornito in piccole quantità dalle viscere della terra alla sua superficie. In lastre di grande spessore, il ghiaccio dal basso si scioglie e sotto di esso compaiono fiumi e laghi. In Antartide, vicino alla stazione sovietica Vostok, sotto un ghiacciaio spesso quattro chilometri, si trova un bacino con una superficie di 8mila chilometri quadrati! Ciò significa che il ghiaccio qui non solo non strappa le rocce sottostanti, ma, per così dire, “galleggia” sopra di esse o, se lo strato d'acqua è piccolo, scivola lungo la loro superficie bagnata. I ghiacciai montani nelle Alpi, nel Caucaso, nell'Altai e in altre aree si muovono a una velocità media di 100-150 metri all'anno. Anche qui i loro strati inferiori si comportano generalmente come una sostanza visco-plastica e scorrono secondo la legge del flusso laminare, adattandosi alle irregolarità del letto. Di conseguenza, non possono scavare valli a forma di trogolo, larghe diversi chilometri e profonde 200-2500 metri. Ciò è confermato da osservazioni interessanti.
Durante il Medioevo la superficie dei ghiacciai nelle Alpi aumentò. Si spostarono lungo le valli fluviali e seppellirono sotto di loro gli edifici di epoca romana. E quando i ghiacciai alpini si ritirarono di nuovo, da sotto di loro apparvero le fondamenta perfettamente conservate di edifici distrutti da uomini e terremoti, e strade romane pavimentate con solchi di carri scavati al loro interno. Nella parte centrale delle Alpi, vicino a Innsbruck, nella valle del fiume Inn, sotto i sedimenti di un ghiacciaio in ritirata, si depositano i sedimenti di un antico lago (con resti di pesci, foglie e rami di alberi) che esisteva qui circa 30 mila anni fa fa sono stati scoperti. Ciò significa che il ghiacciaio che si è spostato sul lago praticamente non ha danneggiato lo strato di sedimenti molli, non li ha nemmeno frantumati.
Qual è la ragione della grande larghezza e della forma a depressione delle valli dei ghiacciai montani? Sembra che con il crollo attivo dei pendii della valle a causa degli agenti atmosferici. Sulla superficie dei ghiacciai è apparsa un'enorme quantità di frammenti di materiale lapideo. Il ghiaccio in movimento, come un nastro trasportatore, li trascinò giù. Le valli non erano ingombre. I loro pendii, pur rimanendo ripidi, si ritirarono rapidamente. Hanno acquisito maggiore larghezza e un profilo trasversale che ricorda un avvallamento: fondo piatto e pareti ripide.
Riconoscere la capacità dei flussi glaciali di distruggere meccanicamente le rocce significa attribuire loro proprietà mitiche. A causa del fatto che i ghiacciai non sollevano i loro letti, in molte valli, ora prive di ghiaccio, sono stati preservati antichi depositi fluviali e relativi giacimenti d'oro e una serie di altri minerali preziosi. Se i ghiacciai avessero compiuto l’enorme lavoro distruttivo loro attribuito, contrariamente ai fatti, alla logica e alle leggi fisiche, non ci sarebbe stata la “corsa all’oro” del Klondike e dell’Alaska nella storia dell’umanità, e Jack London non avrebbe scritto diverse meravigliosi romanzi e racconti.
Ai ghiacciai sono associate anche una varietà di attività geologiche creative. Ma spesso ciò avviene senza un’adeguata giustificazione. In montagna, infatti, sono spesso presenti strati costituiti da un caotico miscuglio di blocchi, pietrisco e sabbia, che talvolta bloccano le valli da un versante all'altro. Talvolta formano ampi tratti di valli. Nelle pianure, i depositi di antiche calotte glaciali comprendono solitamente argille non stratificate e non selezionate, argille, argille sabbiose contenenti inclusioni di pietre, principalmente ciottoli e massi. Tuttavia è noto che nei laghi d'acqua fredda i massi possono essere trasportati via dal ghiaccio galleggiante. Vengono anche trasportati dal ghiaccio del fiume. Pertanto, molte varietà di sedimenti marini e fluviali contengono inclusioni rocciose. È impossibile classificarli come depositi glaciali solo su questa base. Un ruolo importante qui spetta alle colate di fango, che sono più intense nelle montagne o ai piedi delle colline e nelle cinture, caratterizzate dall'alternanza di periodi piovosi (umidi) e secchi.
Una delle prove evidenti dell'origine glaciale di tali depositi sono i "massi ciechi" - accumuli di massi, la cui superficie superiore è presumibilmente consumata dal ghiaccio. Abbiamo appena dimostrato che il ghiacciaio non può farlo. Coloro che sono stati sulle rive dei fiumi e dei mari circumpolari lo sanno: i massi sono un fenomeno comune qui. Durante i movimenti improvvisi del ghiaccio nella zona costiera, fa un lavoro impressionante: taglia come un rasoio i bordi convessi sporgenti di massi, tubi di acciaio e cumuli di cemento. I depositi contenenti massi di argille e argille non selezionate contengono resti di conchiglie di organismi marini. Pertanto, si sono accumulati nel mare. A volte ci sono massi con conchiglie attaccate alla loro superficie liscia. Tali ritrovamenti non testimoniano affatto l'origine glaciale di questi blocchi di pietra arrotondati.
RUOLO GEOLOGICO DELLA glaciazione SOTTERRANEA
Sotto l'influenza delle idee sui "grandi" superghiacciai terrestri, il ruolo della glaciazione sotterranea nella storia della Terra non è stato notato, oppure la sua natura è stata interpretata erroneamente. Talvolta si parlava di questo fenomeno come di un fenomeno che accompagnava le antiche glaciazioni.
La zona di distribuzione delle rocce congelate sulla Terra è molto ampia. Occupa circa il 13% della superficie terrestre (quasi la metà del territorio dell'URSS), comprende vaste distese dell'Artico e del Subartico e nelle regioni orientali del continente asiatico raggiunge le medie latitudini.
Le glaciazioni terrestri e sotterranee sono generalmente caratteristiche delle aree di raffreddamento della Terra, cioè regioni con temperature medie annuali negative dell'aria che soffrono di carenza di calore. Un'ulteriore condizione per la formazione dei ghiacciai terrestri è la predominanza delle precipitazioni solide (neve) rispetto al loro scarico, e la glaciazione sotterranea è limitata alle aree dove non ci sono abbastanza precipitazioni. Prima di tutto - nel territorio del nord della Yakutia, nella regione di Magadan e nell'Alaska. La Yakutia, dove cade pochissima neve, è il polo freddo dell'emisfero settentrionale. Qui è stata registrata una temperatura minima record: meno 68°C.
Per la zona delle rocce ghiacciate, il ghiaccio sotterraneo è più tipico. Molto spesso si tratta di strati e vene di piccole dimensioni distribuiti più o meno uniformemente negli strati sedimentari. Intersecandosi tra loro, spesso formano una rete o reticolo di ghiaccio. Sono presenti anche depositi di ghiaccio sotterraneo spessi fino a 10-15 metri o più. E la sua varietà più impressionante sono le vene di ghiaccio verticali alte 40-50 metri e larghe oltre 10 metri nella parte superiore (più spessa).
Secondo il concetto di V.A. Obruchev, fino a poco tempo fa le grandi vene di ghiaccio, le lenti e gli strati di ghiaccio sotterraneo erano considerati i resti sepolti di ex calotte glaciali e ciò giustificava la ricostruzione teorica di un'enorme calotta glaciale su quasi tutto il territorio della Siberia fino ai mari artici e alle loro isole.
Gli scienziati sovietici (principalmente) hanno scoperto il meccanismo di formazione delle vene di ghiaccio. A basse temperature, il terreno, coperto da un sottile strato di neve, si raffredda intensamente, si contrae e si rompe in fessure. D'inverno ricevono la neve, d'estate l'acqua. Gela perché le estremità inferiori delle fessure penetrano nella sfera delle rocce permanentemente ghiacciate aventi una temperatura inferiore a 0°C. La comparsa periodica di nuove crepe nel vecchio posto e il loro riempimento con ulteriori porzioni di neve e acqua portano prima alla formazione di vene di ghiaccio a forma di cuneo alte non più di 12-16 metri. Successivamente crescono in altezza e larghezza, spingendo verso la superficie terrestre parte della sostanza minerale che li contiene. A causa di ciò, quest'ultimo aumenta costantemente: le vene di ghiaccio sembrano essere "sepolte" nel terreno. Con l'aumentare della profondità si creano le condizioni per la loro ulteriore crescita verso l'alto. Si ferma quando la saturazione totale dei sedimenti nel ghiaccio raggiunge un valore massimo pari al 75-90% del volume totale dell'intera massa di ghiaccio-terreno. L'aumento complessivo della superficie può raggiungere i 25-30 metri. Secondo i calcoli, la formazione di vene di ghiaccio di grande estensione verticale richiede 9-12 mila anni.
Quando il potenziale di crescita di una vena di ghiaccio si esaurisce, si apre e comincia a scongelarsi. Appare un imbuto termocarsico che, in assenza di drenaggio da esso, si trasforma in un lago, che spesso ha una forma a croce perché si trova all'intersezione reciproca delle vene di ghiaccio. Inizia la fase di scioglimento di massa delle rocce ghiacciate.
I cunei di ghiaccio danno origine ai laghi, e i laghi li eliminano, preparando le condizioni per la ricomparsa e lo sviluppo dei cunei di ghiaccio.
La questione della connessione tra la formazione di grandi vene di ghiaccio e la rottura del suolo da parte del gelo e il congelamento dell'acqua in essi è stata risolta in modo quasi inequivocabile; vengono discussi solo i dettagli di questo processo e la sua connessione con determinati paesaggi in condizioni di terra continentale. Il problema dell'origine di grandi depositi di ghiaccio sotterraneo, sotto forma di lenti e interstrati, si è rivelato più complesso ed è ancora oggetto di accesi dibattiti. Alcuni scienziati ritengono che questi siano i resti sepolti di antichi ghiacciai. Altri sostengono: tali depositi si formano durante il processo di congelamento del suolo. Alcuni ricercatori classificano erroneamente come glaciali le lenti sepolte e gli strati di ghiaccio che un tempo venivano portati sulla terraferma dal mare.
Ci sono soprattutto molte lenti e strati di ghiaccio sotterraneo nel nord della pianura siberiana occidentale e nelle pianure costiere di Chukotka. I risultati del lavoro degli scienziati sovietici sul permafrost ci permettono di trarre una conclusione molto definitiva: lenti sotterranee e strati di ghiaccio in queste aree si sono formati durante il processo di congelamento delle rocce e ne sono una conseguenza caratteristica. Una serie di dettagli della loro struttura (principalmente la presenza di grandi inclusioni di pietra nei depositi di ghiaccio sotterranei - ciottoli e massi) non rientrano nel quadro delle idee standard sulla formazione del ghiaccio sotterraneo. Sono i massi ad essere considerati la prova principale e diretta che il ghiaccio che li contiene è i resti di ex calotte glaciali. Tuttavia, l’ingresso di massi in masse di ghiaccio sotterraneo “puro” è abbastanza comprensibile. Le rocce sono rotte da crepe. L'acqua che vi penetrava, gelando, spingeva i massi verso l'alto, dove venivano avvolti dal ghiaccio “puro”.
Un'altra caratteristica specifica dei depositi di ghiaccio sotterranei a forma di lente è la loro piegatura talvolta intrinseca. Man mano che le vene di ghiaccio crescono verso la superficie, frantumano i sedimenti sovrastanti in pieghe a forma di cupola. Si presume che le deformazioni nel ghiaccio riflettano il processo del precedente movimento del ghiacciaio e che il collasso delle rocce sia associato al suo effetto dinamico sul suo letto ("dislocazioni glaciodinamiche"). È già stato detto sopra che tali idee non sono realistiche. Grandi accumuli deformati di ghiaccio sotterraneo a forma di lente rappresentano intrusioni di acqua e suolo durante il processo di congelamento dei sedimenti dopo che la loro superficie è al di sopra del livello del mare. La validità di questo punto di vista è chiaramente evidenziata dal fatto che in numerosi casi gli accumuli di ghiaccio deformato sono ricoperti da sedimenti marini stratificati, frantumati in morbide pieghe, contenenti resti di organismi marini.
La teoria delle antiche glaciazioni viene solitamente utilizzata per spiegare fenomeni naturali che lasciano perplesso il ricercatore, il quale non riesce a dare un'interpretazione plausibile del metodo della loro formazione. Questo è esattamente il caso del problema dell'origine dei depositi di ghiaccio sotterraneo contenenti massi. Tuttavia, la mancanza di una spiegazione per un fenomeno naturale complesso non è la prova che esso sia necessariamente causato dall’attività di un antico ghiacciaio.
Infine, lo studio dell’area di distribuzione moderna delle rocce ghiacciate fornisce la chiave per decifrare l’origine del caratteristico rilievo collinare-depressivo, che viene comunemente definito “tipicamente glaciale”. Il fatto è che il ghiaccio sotterraneo nelle rocce ghiacciate è distribuito in modo molto irregolare. La sua quantità equivale spesso ad aumentare l'altezza della superficie terrestre di 40-60 metri. Naturalmente, quando le rocce ghiacciate si sciolgono, qui si formano depressioni di corrispondente profondità. E dove il contenuto di ghiaccio era molto inferiore, dopo lo scongelamento appariranno delle colline. Il processo di scioglimento locale irregolare delle rocce ghiacciate può essere osservato nelle regioni settentrionali del permafrost. In questo caso appare una topografia collinare-lacustre, del tutto simile a quella considerata “tipicamente glaciale” delle pianure del Nord Europa. Questa zona (oltre a quanto detto sopra) è caratterizzata da un'intensa formazione di torba, le cui tracce sono registrate nei densi chernozem dell'Europa e dell'Asia.
STUDIARE IL PASSATO PER PREVEDERE IL FUTURO
Quindi è chiaro che il ruolo geologico e, di conseguenza, la dimensione e il numero delle antiche “grandi calotte glaciali” terrestri sono ampiamente esagerati. Grandi raffreddamenti climatici furono infatti caratteristici dell'ultimo periodo della storia geologica della Terra, ma a quanto pare portarono allo sviluppo di ghiacciai terrestri solo nelle zone montuose e nei territori adiacenti situati in un clima freddo ma abbastanza umido con un'elevata quantità di precipitazioni invernali. precipitazione. Il ruolo delle glaciazioni sotterranee nella storia della Terra, al contrario, è chiaramente sottostimato. Si è sviluppato più ampiamente nelle aree con un clima rigido con una certa carenza di precipitazioni solide.
Ci sono tutte le ragioni per credere che nelle epoche di aridizzazione del clima freddo (il clima arido è secco, caratteristico dei deserti e dei semideserti; l'aridizzazione avviene a temperature dell'aria alte o basse in condizioni di scarse precipitazioni), l'area della glaciazione sotterranea in l'emisfero settentrionale, come attualmente, superava di gran lunga la scala dei ghiacciai terrestri. Anche vaste zone dei mari erano ricoperte di ghiaccio.
Se queste epoche per il nostro pianeta siano state il risultato di alcuni fattori astronomici o puramente terrestri (ad esempio, lo spostamento del Polo Nord), non esiste una risposta definitiva ora. Ma si può obiettare: l'ultimo periodo della storia geologica della Terra non è tanto glaciale quanto generalmente glaciale, perché le aree di ghiaccio sotterraneo e marino superano (e hanno superato) le aree di distribuzione dei ghiacciai terrestri.
Studiando il passato geologico, comprendendo i modelli di sviluppo della natura, gli scienziati stanno cercando di prevederne il futuro. Cosa attende l'umanità se il clima della Terra diventasse di nuovo molto più freddo di oggi? Emergeranno supercoperture glaciali? Tutto il Nord Europa e quasi la metà del Nord America scompariranno sotto di loro? Penso che si possa dare una risposta decisamente negativa. I ghiacciai appariranno, a quanto pare, solo in Scandinavia e in altre aree montuose che ricevono più neve in inverno di quanta ne viene consumata in estate, e vaste aree dell’Eurasia e del Nord America saranno l’arena per lo sviluppo della glaciazione sotterranea. Con una mancanza di umidità, ciò porterà all'aridizzazione fredda di vaste regioni della Terra.
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