какая была температура воздуха на поверхности великого ледника
Великое оледенение
Двигаясь, ледник оставлял на поверхности земли огромные выемки, которые в межледниковую эпоху заполнились талыми водами и образовали огромное количество озёр. Эти ледниковые озёра очень распространены в северо-западной части страны (рис. 95).
Чередование эпох оледенений и межледниковий повлияло на природные особенности Чёрного моря. Слой губительного сероводорода, который сделал это море безжизненным ниже глубин 200 м, образовался именно в результате смены этих эпох. Талые воды разрушающегося ледника в огромном количестве поступали в Чёрное море, делая его почти пресными. Это приводило к массовой гибели обитателей солёных морских вод. Разложение на дне их органических остатков и стало причиной накопления в нижних слоях воды ядовитого газа.
После разрушения ледника в условиях тёплого климата началось массовое вымирание животных, привыкших к более суровым климатическим условиям. Самые крупные из них — мамонты, шерстистые носороги, большерогие олени, саблезубые ягуары-смилодоны, дикие лошади. Этот процесс привёл к исчезновению более 200 видов животных.
Причём они не просто вымерли, одной из причин их гибели стал человек. Оказавшиеся в непривычных условиях, животные находились в угнетённом состоянии, практически на грани вымирания, человек всего лишь «помог» им быстрее исчезнуть. Ведь за четвертичный период, когда условия жизни много раз резко менялись, менялся и человек. Развивались его умение изготавливать всё более совершенные орудия, его охотничьи навыки и в конце концов его разум (рис. 96). По окончании ледникового периода на Земле уже жил человек современного вида.
Таким образом, Великое оледенение в значительной степени изменило облик природы. Сформировались моренные гряды, возникло огромное количество ледниковых озёр, воды Чёрного моря стали почти безжизненными, исчезли многие виды животных, появился современный человек — всё это результат похолодания климата в начале четвертичного периода. Это наглядный пример взаимного влияния компонентов природы друг на друга.
1. В четвертичном периоде кайнозоя в Северном полушарии несколько раз происходило значительное похолодание, что приводило к увеличению площади покровных ледников. Ледниковые периоды сменялись относительно тёплыми межледниковыми эпохами. В одну из таких эпох мы с вами и живём.
2. Центрами, откуда Великий ледник приходил на территорию России, были Полярный Урал и Скандинавские горы. Ледник выползал на Восточно-Европейскую равнину и занимал почти всю европейскую территорию, кроме южных её районов.
3. Великий ледник оставил после себя многочисленные следы: ледниковые озёра, отполированные скалы («бараньи лбы»), характерной формы моренные холмы.
1. Великий ледник был горным или покровным?
2. Какова была температура воздуха на поверхности Великого ледника?
3. Что такое морена?
А теперь более сложные вопросы
1. Какие следы оставило после себя Великое оледенение?
2. Откуда шло наступление ледников на территорию России?
3. Почему в восточных частях страны оледенение было менее заметным, хотя климат там более суровый?
Какая была температура воздуха на поверхности великого ледника
«ГДЗ по географии за 8 класс Домогацких, Алексеевский Русское слово» поможет школьникам полностью освоить рабочую программу в соответствии с ФГОС. Педагогам и учителям также пригодится данный решебник. С помощью него они смогут контролировать уровень знаний учащихся, а также проверить быстро правильность выполнения домашнего задания.
География в 8 классе
Главной целью этой дисциплины в системе основного общего образования является формирование у учащихся средней школы умения использовать географические знания в повседневной жизни для объяснения и оценки различных процессов. Ребята познакомятся со следующими интересными темами:
Курс нацелен на изучение РФ. Ученики знакомятся с крайними точками России, ее соседями, населением, природой, регионами, а также изучают родной край. В учебнике представлено множество творческих заданий, где подростки должны проявить фантазию, а также значительно расширить кругозор. В конце каждой темы ребят ждет самостоятельная работа.
Стоит ли пользоваться решебником по географии за 8 класс Домогацких
Пособие формата ГДЗ, выпущенное издательством «Русское слово», содержит очень интересные материалы, благодаря которым восьмиклассники не только смогут подготовиться к урокам, но и поучаствовать в олимпиадах и конкурсах, а также получить призовое место. Следует отметить плюсы онлайн-сборника с верными ответами:
«ГДЗ по географии за 8 класс Домогацких Е.М., Алексеевский Н.И. Русское слово» послужит удобным справочником и в последующие годы, помогая вспомнить учащимся 8 классов пройденный материал.
Эффективность онлайн-пособия
Эта литература окажет ученикам бесценную помощь. Они найдут ответы на спорные вопросы и смогут сравнить их с собственными, подкорректировав необходимую информацию и дополнив суждения фразами из решебника. Использование пособия с готовыми решениями номеров из учебника дает возможность подростку закрепить имеющиеся знания, а также приобрести новые.
Насколько холодно было в ледниковый период — вопрос, вводящий в ступор учителей
Международная группа ученых исследовала образцы древнего льда и стены пещер, чтобы узнать, какая температура была в один из важнейших исторических промежутков времени — ледниковый период.
Что мы имеем в виду, говоря о ледниковом периоде
Сидя на уроках истории, мы так или иначе слышали о ледниковом периоде. Смутные представления о шерстистых носорогах, мамонтах вертятся в наших мыслях, но ничего конкретного мы сказать не можем. Для этого нужно либо хорошо знать историю или изучать ее профессионально, либо просто обладать достаточным любопытством.
Как правило, говоря о ледниковом периоде, мы имеем в виду последнюю ледниковую эпоху или валдайское оледенение. Этот период начался 110 тысяч лет тому назад и закончился относительно недавно — 11,7 тысячи лет назад. Такого рода спадов температуры Земля переживала немало, и даже сейчас мы с вами живем в кайнозойскую ледниковую эру. Трудно поверить?! Просто пока это теплый промежуток времени, у которого есть все шансы стать началом новой эры.
Последняя ледниковая эпоха отличалась суровым климатом. Ледники проходили по многим территориям современных стран. Север США, Исландия и Гренландия были покрыты льдом, в то время как в Европе находились его южные границы. Однако в целом в океане спокойно плескалась вода, хоть и встречались айсберги. Для южного полушария все было немного мягче, так как там было меньше материков. Оледенение касалось преимущественно Антарктиды и различных горных вершин.
Холода повлияли на жизнь биосферы, но наш вид вполне смог пережить тот период и уже к концу начать осваивать сельское хозяйство. За счет движения ледника и вследствие его таяния образовалось много водных долин, служащих главными центрами притяжения людей. Ледники хоть и значительно усложнили существование человека, но принесли ему и немало пользы.
Так какая все-таки температура
Средняя температура для Земли в кайнозойскую ледниковую эру давности 2,6 миллиона лет назад составляет 9 °C (почти то же самое с небольшими отклонениями в последнюю ледниковую эпоху). Для сравнения сегодня этот показатель равен 14 °C. То есть на нашей планете в тот период наблюдалось снижение температуры на 5 °C в каждом из регионов. При этом Земля не могла превратиться в ледяной Марс или другие более отдаленные от Солнца планеты только потому, что холодная погода сменялась более теплыми периодами.
Что это значит для нас
Ученые полагают, что эти данные помогут им в прогнозировании изменений климата в будущем. Сейчас все исследователи говорят о глобальном потеплении, которое существенно изменит рельеф Земли и жизнь на ней для множества экосистем. Если так пойдет и дальше, то в скором времени могут сократиться хвойные леса, а некоторые виды животных исчезнут бесследно.
ТОП-10: Ледяные факты про ледниковый период
Несмотря на то, что это, может быть, трудно понять, наша планета постоянно меняется. Континенты постоянно смещаются и сталкиваются друг с другом. Извергаются вулканы, ледники расширяются и отступают, и жизнь должна идти в ногу со всеми этими происходящими изменениями.
На протяжении всего своего существования в разные периоды, которые длились миллионы лет, Земля была покрыта километровым полярным ледяным щитом и горными ледниками. Темой этого списка станут ледниковые периоды, характеризующиеся очень холодными климатическими условиями и наличием льда, простирающегося так далеко, как может видеть глаз.
10. Что такое ледниковый период?
Хотите верьте, хотите, нет, но определение ледникового периода не так однозначно, как могут подумать некоторые. Конечно, мы можем охарактеризовать его как период, когда глобальные температуры были намного ниже, чем сегодня, и когда оба полушария покрыты толщей льда, простирающимся на тысячи миль к экватору.
Однако проблема с этим определением состоит в том, что он описывает любой ледниковый период с сегодняшней точки зрения и фактически не учитывает всю планетарную историю. Кто может сказать, что сегодня мы не живем в условиях более низких температур, чем средняя? В этом случае мы фактически находимся в ледниковом периоде прямо сейчас. Лишь некоторые ученые, которые посвятили свою жизнь изучению таких явлений, могут это подтвердить. Да, мы на самом деле живем в ледниковом периоде, и мы убедимся в этом через минуту.
Лучшим определением ледникового периода было бы то, что это длительный период времени, когда атмосфера и поверхность планеты имеют низкую температуру, что приводит к наличию полярных ледяных щитов и горных ледников. Это может продолжаться несколько миллионов лет, в течение которых также существуют периоды оледенения, характеризующиеся ледяным покровом и ростом ледников на поверхности планеты, а также межледниковыми периодами – интервалами, длящимися несколько тысяч лет, когда лед отступает, и становится теплее. Другими словами, то, что мы знаем как «последний ледниковый период», является, по сути, одной из таких стадий оледенения, частью более крупного ледникового периода Плейстоцена, и в настоящее время мы находимся в межледниковом периоде, известном как Голоцен, который начался около 11 700 лет назад.
9. Что вызывает ледниковый период?
На первый взгляд, ледниковый период похож на какое-то глобальное потепление в обратную сторону. Это в определенной степени так, но есть несколько других факторов, которые могут инициировать и способствовать началу ледникового периода. Важно отметить, что изучение ледниковых периодов началось не так давно, и наше понимание этого процесса еще не полное. Тем не менее, существует некоторый научный консенсус по нескольким факторам, которые вносят вклад в начало ледникового периода.
Одним из таких очевидных факторов является уровень парниковых газов в атмосфере. Есть свидетельства того, что концентрация этих газов в воздухе растет и снижается вместе с отступлением и ростом ледяных щитов. Но некоторые утверждают, что эти газы не обязательно запускают каждый ледниковый период и влияют только на его суровость.
Континенты также могут находиться прямо на вершине полюса, как Антарктида сегодня, или привести к тому, что полярные водоемы будут полностью или частично окружены сушей, как Северный Ледовитый океан. Оба этих фактора способствуют ледообразованию. Континенты могут также собираться вокруг экватора, блокируя океанские течения, что приводит к ледниковому периоду.
Именно так произошло во время Криогенного периода, когда суперконтинент Родиния покрыл большую часть экватора. Некоторые специалисты даже говорят, что Гималаи сыграли важную роль в нынешнем ледниковом периоде. После того, как эти горы начали формироваться около 70 миллионов лет назад, они способствовали увеличению осадков на планете, что, в свою очередь, привело к неуклонному снижению CO2 в воздухе.
8. Почему они продолжаются так долго?
Мы знаем, что ледниковые периоды обычно длятся миллионы лет. Причину этого можно объяснить с помощью феномена, известного как альбедо. Это отражательная способность поверхности Земли, когда речь идет о коротковолновом излучении Солнца. Другими словами, чем больше поверхности нашей планеты покрыто белым льдом и снегом, тем больше солнечное излучение отражается назад в космос, и тем холоднее становится на Земле. Это приводит к появлению еще большего количества льда и еще большей отражательной способности в цикле положительной обратной связи, который длится миллионы лет. Это одна из причин, почему так важно, чтобы лед Гренландии оставался там, где он есть. Потому что, если этого не произойдет, отражательная способность острова уменьшится, что приведет к росту глобальной температуры.
Тем не менее, ледниковые периоды в конце концов заканчиваются, а также их периоды оледенения. По мере того как воздух становится холоднее, он больше не может удерживать столько влаги, как раньше, что приводит, в свою очередь, к выпадению меньшего количества снега и невозможности расширения ледяных шапок и даже их поддержания. В результате начинается цикл отрицательной обратной связи, который знаменует начало межледникового периода.
7. Но как нам узнать, что ледниковый период действительно был?
Причиной, из-за которой люди начали думать о ледниковых периодах, стали, в первую очередь, некоторые огромные валуны, оказавшиеся в центре пустой местности без каких-либо объяснений относительно того, как они туда попали. Изучение процессов оледенения началось в середине 18-го века, когда швейцарский инженер и географ Пьер Мартель (Pierre Martel) начал документировать беспорядочно разбросанные горные образования внутри альпийской долины и ниже ледника. Местные жители сказали ему, что эти огромные валуны подтолкнул ледник, который когда-то простирался намного дальше по горе.
На протяжении десятилетий во всем мире были задокументированы другие подобные случаи, что стало основой для теории ледниковых периодов. С тех пор были учтены и другие формы доказательств. Геологические особенности, в том числе ранее упомянутые горные породы, содержащие ледниковые отложения, резные долины, такие как фьорды, ледниковые озера и различные другие формы изрезанной поверхности земли. Проблема с ними состоит в том, что их сложно датировать, а последующие оледенения могут исказить или даже полностью стереть предыдущие геологические образования.
Однако наиболее точные доказательства дают изотопы. Различия в соотношениях изотопов между ископаемыми, осадочными породами и океанскими отложениями могут многое рассказать об окружающей среде, в которой они образовались. Говоря о текущем ледниковом периоде, мы также имеем доступ к ледяным ядрам, полученным из Антарктиды и Гренландии, которые являются наиболее надежной формой доказательств на сегодняшний день. При формулировании своих теорий и прогнозов ученые полагаются на их комбинацию там, где это возможно.
6. Большие ледниковые периоды
На данный момент ученые уверены, что в течение долгой истории Земли было пять крупных ледниковых периодов. Первый из них, известный как Гуронское оледенение, произошел примерно 2,4 миллиарда лет назад и продолжался около 300 миллионов лет, считается самым длительным. Криогенный ледниковый период произошел около 720 миллионов лет назад и продолжался до 630 миллионов лет назад. Этот период считается самым суровым. Третье массивное оледенение произошло около 450 миллионов лет назад и продолжалось около 30 миллионов лет. Оно известно как Андо-Сахарский ледниковый период и вызвало второе по величине массовое вымирание в истории Земли после так называемого Великого вымирания. Длящийся в течение 100 миллионов лет, ледниковый период Кару произошел между 360 и 260 миллионами лет назад и был вызван появлением наземных растений, остатки которых мы теперь используем в качестве ископаемого топлива.
Наконец, у нас есть Плейстоценовый ледниковый период, также известный как Плиоцен-четвертичное оледенение. Он начался примерно 2,58 миллиона лет назад, и с тех пор прошло несколько периодов оледенений и межледниковых периодов с разницей примерно от 40 000 до 100 000 лет. Однако за последние 250 000 лет климат менялся более часто и резко, причем предыдущий межледниковый период прерывался многочисленными холодными периодами, которые продолжались несколько столетий. Нынешний межледниковый период, начавшийся примерно 11 000 лет назад, является нетипичным из-за относительно стабильного климата, который был до этого момента. Можно с уверенностью сказать, что люди не смогли бы вести сельское хозяйство и достигнуть нынешнего уровня цивилизации, если бы не этот необычный период температурной стабильности.
В течение нескольких столетий, начиная примерно с 1300 года и заканчивая примерно 1850 годом, мир пережил период, известный как Малый ледниковый период. Для того, чтобы глобальная температура снизилась, особенно в Северном полушарии, в результате чего выросли горные ледники, реки замерзли, а урожай погиб, потребовалось несколько факторов. В середине 17 века в Швейцарии из-за вторгшихся ледников были полностью разрушены несколько деревень, а в 1622 году полностью замерла даже южная часть Босфорского пролива вокруг Стамбула. В 1645 году ситуация ухудшилась и так продолжалась в течение следующих 75 лет, во время периода, известного ученым сегодня как Минимум Маундера.
В течение этого времени на солнце было мало солнечных пятен. Эти пятна являются областями на поверхности Солнца, температура в которых значительно ниже. Они вызваны концентрацией магнитных потоков в нашей звезде. Сами по себе эти пятна, вероятно, будут способствовать понижению температуры Земли, но они окружены очень яркими областями, известными как факулы. У факул значительно более высокая мощность излучения, которая намного превосходит слабость свечения, вызванную солнечными пятнами. Таким образом, Солнце без пятен фактически имеет более низкий уровень излучения, чем обычно. По оценкам, в течение 17-го века, Солнце потускнело на 0,2 процента, что частично объясняет этот Малый ледниковый период. За это время в мире произошло более 17 извержений вулканов, что еще больше ослабило солнечные лучи.
Экономические невзгоды, вызванные этим многовековым холодным периодом, оказали невероятное психологическое воздействие на людей. Частые потери урожаях и нехватка дров привели к тому, что в Салеме, штат Массачусетс, вспыхнули серьезные случаи массовой истерии. Зимой 1692 года двадцать человек, четырнадцать из которых были женщинами, были повешены по обвинению в том, что являются ведьмами и виноваты во всех невзгодах остальных. Пятеро других, двое из которых были детьми, позже умерли в тюрьме, куда их поместили по тому же обвинению. Из-за неблагоприятной погоды в таких местах, как Африка, даже сегодня люди иногда обвиняют друг друга в том, что они являются ведьмами.
4. Земля – снежный шар
3. Запеченная Аляска
Особенно интересное исследование было опубликовано еще в 2009 году, в нем основное внимание уделялось, в частности, Мариноанскому оледенению. Согласно анализу, атмосфера Земли была относительно теплой, а ее поверхность была покрыта толстым слоем льда. Это возможно только в том случае, если планета полностью или почти полностью покрыта льдом. Это явление сравнили с десертом Запеченная Аляска, где мороженое тает не сразу после того, как его поместили в духовку. Оказывается, в составе атмосферы было много парниковых газов, но вопреки ожиданиям, это не предотвратило и никак не было связано с ледниковым периодом. Эти газы присутствовали в таких больших количествах из-за повышенной вулканической активности, последовавшей за распадом суперконтинента Родиния. Считается, что эта длительная вулканическая активность помогла «запустить» ледниковый период.
Однако научное сообщество предупреждает, что нечто подобное может повториться, если атмосфера начнет отражать в космос слишком много солнечных лучей. Один из таких периодов может быть запущен массовым извержением вулканов, ядерной войной или нашими будущими попытками смягчить последствия глобального потепления, распыляя в атмосферу слишком много сульфатных аэрозолей.
2. Мифы о наводнении
Во время Раннего дриаса льды ледников пополнялись, и, когда планета снова начала прогреваться, появилось озеро Агассис. Однако на этот раз оно соединилось с таким же большим озером, известным как Оджибве (Ojibway). Вскоре после их слияния произошел новый прорыв, но на сей раз в Гудзонский залив. Еще один холодный период, произошедший 8 200 лет назад, известен как событие 8,2 килойеар (8.2 kiloyear event).
Хотя низкие температуры держались всего 150 лет, это событие позволило повысить уровень моря на 4 метра. Интересно, что историки смогли связать истоки многих мифов о наводнениях со всего мира именно с этим периодом времени. Это внезапное повышение уровня моря также привело к тому, что Средиземное море проложило себе дорогу через Босфорский пролив и затопило Черное море, которое в то время было только пресноводным озером.
1. Марсианский ледниковый период
Ледниковые периоды Земли — прошлые и будущие
Лёд — это целый мир, чуждый и враждебный всему живому. Сказочно прекрасная, серебристая под лучами Луны, ослепительно белая и голубая днём, эта фальшивая, ненадёжная твердь, образующая горы, арки, башни, пещеры, обжигает холодом. Нередко писатели, как Джордж Мартин в цикле «Песнь льда и пламени» или Грег Бир в «Планете-бродяге», видят в замёрзшей воде воплощение зла и смерти.
Множество фильмов-катастроф посвящено наступлению нового ледникового периода… Но с ледником тесно связаны и наши представления о буйной юности человечества, бегавшего с дубиной за мамонтом. Последней ледниковой эпохе мы даже кое-чем обязаны.
Эпохи, эры, периоды
Начать стоит с того, что, с научной точки зрения, ледниковый период не ушёл в прошлое вместе с мамонтами и дубинами, а продолжается по сей день. Геология выделяет ледниковые эры — огромные, продолжительностью в сотни миллионов лет, этапы истории нашей планеты, в течение которых климат был намного прохладнее современного. Каждая из таких эр наступала и прекращалась по своим, не всегда очевидным причинам. После окончания очередной ледниковой эры наступала термоэра — теплое время, когда практически не происходило оледенений. Сейчас идёт кайнозонская ледниковая эра, начавшаяся 65 миллионов лет назад.
Ледниковую эру геологи разбивают на интервалы — ледниковые периоды, во время которых приполярные регионы Земли занимают обширные ледники. Но и это ещё не всё. Внутри ледниковых периодов сменяют друг друга ледниковые и межледниковые эпохи, когда площадь покрытых ледником территорий увеличивается или уменьшается в несколько раз. Мы живём в очередную межледниковую эпоху.
Водяной лёд может существовать в 15 различных формах, различающихся особенностями кристаллической решётки. Но экзотические формы льда (более плотные, чем жидкая вода) образуются при очень высоком давлении. Кора Европы и других спутников планет-гигантов сложена преимущественно из экзотического льда (фото: NASA)
О климате первозданной Земли наука может лишь строить предположения разной степени обоснованности. Но раз уж была жидкая вода (это известно), то были и условия для её удержания в таком состоянии. Вероятно, в эпоху, когда лучи тусклого, ещё красноватого Солнца едва пробивались сквозь первичную, пыльную от частого падения астероидов атмосферу, состоящую из водорода, метана, аммиака и прочих вредных для здоровья газов, на Земле уже был лёд. Но следы оледенений возрастом четыре миллиарда лет едва ли будут найдены. Всей воды на планете в те времена не хватило бы даже на белый панцирь для одной современной Гренландии.
Очень странно выглядел в эту эпоху наш мир. Скованные холодом, ржаво-серые днём и поблёскивающие инеем на рассвете, безжизненные каменистые пустыни. Смёрзшиеся песчаные дюны. Бессмысленно взрезающие равнины русла пересохших рек — ведь во время великих оледенений осадки почти прекращаются. И колоссальные ледниковые щиты, раскиданные без видимой географической логики, — в тропиках, а не у полюсов. Ведь для образования ледников, кроме мороза, нужны ещё и снегопады. В Гуронскую же эру эволюция жизни шла своим чередом и даже добилась некоторых успехов. А значит, у экватора оставались незамерзающие моря, вода в которых могла испаряться, обеспечивая рост ближайших к берегам ледников.
Солнце постепенно разгоралось, вулканы исправно пополняли атмосферу газами, и в конце риасия Земля оттаяла. Следующий миллиард лет был довольно тёплым, хотя полярные шапки периодически возникали. Катастрофа повторилась 900 миллионов лет назад. Наступила вторая ледниковая эра — криогений. Это был самый холодный период в истории Земли. Он длился четверть миллиарда лет.
Снежно-белая поверхность Энцелада — спутника Сатурна — обладает наивысшим в Солнечной системе альбедо. Она отражает 99% падающего света. Но в эпоху криогения Земля могла поспорить с Энцеладом (фото: NASA, «Кассини»)
До конца причины похолодания не ясны. Оно могло стать результатом дрейфа континентов — в этот период суша расположилась необычно, образовав экваториальное кольцо. Из-за этого в холодный сезон — зимой в северном полушарии и летом в южном — в мировой океан не поступали тёплые течения из тропиков, он беспрепятственно охлаждался и замерзал. А летом уже не оттаивал, так как лёд эффективно отражает солнечные лучи. Дополнительным (или основным — версии разнятся) фактором оказалось снижение доли в атмосфере второго по важности парникового газа — углекислого. Растворяясь в воде, углекислота минерализуется, соединяясь с вымываемым из горных пород кальцием. Обычно снижение температуры тормозит этот процесс, так как покрытая ледниками суша перестаёт поставлять в океан соли. Но при экваториальном расположении континентов этот предохранительный механизм не сработал.
Так или иначе, в криогении наступающие с севера и юга ледники выползли из морей на берег и сомкнулись. Солнце на небосводе сияло уже почти так же ярко, как ныне, но белая, сверкающая поверхность планеты больше не воспринимала тепло. На экваторе температура редко поднималась выше −20 градусов. У полюсов же поверх обычного водяного льда намерзал «сухой» — кристаллическая углекислота. Моря замерзали в буквальном смысле слова. Это сейчас шельфовый ледник, стекая с суши, движется по дну до глубины 200, максимум 300 метров. Тогда, миновав континентальный шельф, глетчеры продолжали сползать по материковому склону до глубины 2000 метров, на поверхности нависая над дрейфующими ледяными полями отвесными стенами в полкилометра высотой. Отколовшиеся и унесённые в приполярные районы айсберги больше напоминали крупные острова с горными цепями.
Тяжесть ледяного панциря вдавливает Антарктиду в жидкую земную мантию на глубину 2,5 километра. Возможно, в эпоху криогения Земля формально могла считаться «планетой-океаном» — выше уровня моря оставался только лёд (фото: NASA)
Разумеется, в холодном аду не выжил никто, кроме бактерий. И долгое время считалось, что терять нечего, ибо в те дикие времена на Земле только они и обитали. Но теперь известно, что это не так. Многоклеточные существа появились более миллиарда лет назад, и к началу Криогения в морях водились весьма странные червеобразные твари, не родственные каким-либо ныне здравствующим животным. Если бы не катастрофическое оледенение, жизнь вышла бы на сушу намного раньше. Но это была бы совсем другая жизнь.
Бактерии же всё-таки уцелели в подлёдных озёрах и в горячих ключах. В морях даже сохранялись одноклеточные водоросли, немедленно принимающиеся за фотосинтез там, где сквозь трещины в ледяном панцире проникал хоть какой-то свет. Между тем в атмосфере потихоньку накапливалась углекислота, производимая вулканами. Земля оттаяла в эдиакрии — 635 миллионов лет назад, — и всё вернулось на круги своя.
До следующего раза.
Кайнозой
Третья ледниковая эра наступила в палеозое. Начавшись 460 миллионов лет назад в ордовикский период, она продолжалась весь силур, девон, карбон и завершилась лишь 230 миллионов лет назад — в середине триаса. Но по сравнению с эрой Гуронского оледенения и с криогением климат на планете мог считаться буквально курортным. Наступления глетчеров, трёхкилометровыми валами докатывающихся до субтропических широт, сменялись оттепелями, во время которых температура на планете мало отличалась от современной. Тем не менее первых успехов позвоночные добились в холодных, нередко посещаемых айсбергами, экваториальных морях. А в конце девонского периода рыбы полезли на сушу по вполне понятной причине — в воде они ужасно мёрзли. Трудно поверить, но и каменноугольный период тоже был очень морозным, — хотя именно в это время образовалась основная часть угольных залежей, а значит, Землю покрывали густые леса древовидных папоротников и болота.
Есть версия, что превращению обезьяны в человека во многом поспособствовали изменения климата, которые были вызваны начавшимся 2,5 миллиона лет назад плейстоценовым оледенением. Климат стал сухим, леса сменились саваннами, и предкам человека пришлось перейти к коллективной охоте (фото: Smithsonian Museum of Natural History)
В четвёртую, кайнозойскую ледниковую эру мы живём. Что позволяет нам её хорошо изучить. Собственно, кайнозойский период стал ледниковым лишь 34 миллиона лет назад, когда глетчеры, сползая с антарктических горных хребтов на равнину, после перерыва в 200 миллионов лет снова украсили планету южной полярной ледяной шапкой, полностью скрывшей Антарктиду лишь 13 миллионов лет назад. В северном же полушарии оледенение началось ещё позже. Холодать стало ещё при динозаврах — в конце мела. Это было связано с уменьшением концентрации углекислого газа в атмосфере. Но и в начале кайнозоя северное побережье Гренландии покрывали лиственные леса. Потом они сменились хвойными. Потом тундрой. Окончательно ледяной покров утвердился на острове только 10 миллионов лет назад.
Четвёртая ледниковая эра, таким образом, только начинается. Морозы крепчают. Глядя на следы глетчеров, в недавнем (по меркам геологии) прошлом доходивших до широты Киева и Волгограда, можно подумать, что теперь ледник отступает. Но это не так. Он просто берёт разбег.
Регулярные «приливы» и «отливы» глетчерных полей продолжаются уже 25 миллионов лет — с тех пор, как кайнозойский период стал ледниковым. Изменения климата обусловлены циклами, открытыми в начале прошлого века сербским учёным Митулином Минковичем. Под воздействием гравитации Луны и планет наклон земной оси изменяется в различных направлениях с периодами в 26 тысяч и 41 тысячу лет. Кроме этого, с периодом в 93 тысячи лет колеблется эксцентриситет («сжатость») земной орбиты. Свою лепту вносит Солнце, активность которого тоже меняется периодически.
Тепловая инертность крупных водоёмов огромна. Ладожскому озеру требуется три месяца, чтобы замёрзнуть, и столько же, чтобы оттаять
Условия для наступления ледника складываются в результате неблагоприятного сочетания астрономических факторов каждые 100 тысяч лет. Если в летние месяцы Земля находится в апогее (на максимальном расстоянии от светила), наклон оси особенно велик, а солнечная активность минимальна, количество получаемой северным полушарием энергии оказывается на 5−10% меньше нормы. Ледники увеличиваются, отражающая способность поверхности планеты растёт, что ведёт к дальнейшему охлаждению, и глетчеры продвигаются ещё дальше на юг.
Оледенение — самоподдерживающийся процесс, который продолжается до тех пор, пока похолодание не уравновесится снижением влажности. Растущие ледяные панцири поглощают воду, моря мелеют, их площадь сокращается, а низкая среднегодовая температура дополнительно снижает испарение. Из-за этого в атмосфере Земли становится меньше белых, хорошо отражающих свет облаков. Воздух разогревается и раскалённые ветры пустынь останавливают продвижение ледника.
В теории оледенения в северном полушарии должны чередоваться с наступлением льдов в южном. Но на практике этого не происходит. Южнее экватора слишком мало суши, плавучие же ледяные поля легко разрушаются течениями.
Безледниковый период
Наряду с экстремально холодными Земля переживала и жаркие эпохи. Юрский и меловой геологические периоды иногда именуются «безледниковой эрой». Во времена господства динозавров на планете, возможно, совсем не было многолетнего льда. Даже высоко в горах. Высокая концентрация углекислого газа в атмосфере в те времена создавала настолько мощный парниковый эффект, что средняя температура вод мирового океана составляла не 3,7 градуса, как сейчас, а 20 градусов!
Зона умеренного климата (где снег зимой всё-таки выпадал) начиналась в безледниковую эру лишь на побережье Северного Ледовитого океана. И простиралась до полюса, вблизи которого всюду, где имелась суша, паслись стада динозавров. Южнее побережья, до широты Архангельска, пролегала полоса субтропиков, а дальше начинался «зелёный ад» — душная сельва с дикими первобытными крокодилами.
Но южнее сороковой параллели припекало и крокодилов. Часть планеты, сейчас наиболее благоприятная для животной и растительной жизни, тогда напоминала калифорнийскую Долину Смерти. Только температура воздуха там колебалась у отметки +50 градусов круглый год, вынуждая даже самых стойких ящериц и жуков до наступления темноты отсиживаться в подземных убежищах… Известие о наступлении ледника они, должно быть, восприняли бы с огромным облегчением.
Текущая твердь
Удивительное зрелище представляют собой кальгаспоры, или «кающиеся монахи», — порождённые неравномерным таянием, склонённые в сторону солнца ледяные шипы. На склоне Эвереста, на леднике Кхумбу, высота «монахов» достигает 30 метров
Сотворённые изо льда и снега персонажи, такие как японская юки-онна, Снежная королева, Снегурочка, в сказках не редкость. И удивительно, что никому из фантастов не пришло в голову рассматривать ледник как живое существо, подобное океану Солярису. Глетчер питается и растёт, проявляя даже некоторую волю к самосохранению. Ведь чем больше пространства ему удаётся покрыть, тем холоднее становится в регионе и тем больше условий для его дальнейшего распространения.
Питается ледник снегом. Исключения существуют — например, один глетчер может пополняться льдом из другого, расположенного выше по склону, — но снег предпочтительнее. Выпадая на уже обледеневшую поверхность, снег не тает даже при положительной температуре воздуха. А если и подтаивает, то вода, просачиваясь глубже, замерзает вновь. В результате белый покров спрессовывается, превращаясь в фирн — плотную, но ещё не твёрдую благодаря множеству пузырьков воздуха массу. Фирн накапливается, сжимается под собственным весом, выдавливает воздух и на глубине 100-150 метров превращается в пористый глетчерный лёд. И тогда ледник оживает — начинает двигаться. Стеклянная хрупкость льда — фикция. Даже при небольшом давлении лёд течёт.
Текут ледники от зоны питания к зоне таяния. Небольшой глетчер может представлять собой впадину — ледоём, откуда расползаются ледяные реки, — или коническую шапку на вершине горы, опять-таки распадающуюся на отдельные потоки, которые образуют озёра, заводи, стремнины и даже ледопады на обрывах. На плоской же поверхности глетчер превращается в приплюснутый купол, под собственным весом равномерно растекаясь во все стороны. И следует отметить, что, если ледник достаточно велик, то «плоской» для него станет любая поверхность. Он сминает и погребает под своей массой даже горные цепи.
Загадочные антарктические оазисы возникают, когда подлёдная скала вспарывает и разваливает в стороны ползущий глетчер
Лишь океан способен остановить ледник, подобный Гренландскому (3,4 километра толщины) или Антарктическому (4,7 километра), — а ведь они жалкое подобие ледников древних! Морская, солёная, неохотно замерзающая вода подтачивает сползающий на шельф лёд, норовит выдавить его вверх, отрывая от дна. В конце концов море разламывает ледник на айсберги и уносит их к экватору.
Скорость течения глетчера в норме составляет лишь десятки метров в год, но она сильно зависит от подлёдного рельефа. Иногда возникают островки неподвижного «мёртвого» льда — попавшего в ловушку или оторвавшегося от основной массы. Но на крутых склонах скорость течения ледника может достигать одного километра в год и более. Благодаря прыти ледовые реки, бегущие с молодых гор Новой Зеландии и Огненной Земли, достигают зоны вечнозелёных лесов, скатываются, подобно обычным ручьям, между древесными стволами и кое-где даже низвергаются в море.
Случаются и катастрофические подвижки — сёрджи, когда ледник ускоряется до 300 метров в сутки. Но необходимое для этого давление так велико, что глетчер быстро лопается, крошится и устремляется далее по склону уже в виде потока из обломков льда и камня.
Фьорды — русла, прорезанные в камне стекающим в море льдом
Растекаясь от зоны питания, лёд следует не порожняком. Он несёт с собой фрагменты скалы, тяжёлым напором отламывая их от коренной породы. Куски камня глетчер использует как инструмент для растачивания и углубления русла — именно по этой причине фьорды так глубоки. Естественно, в процессе работы осколки тупятся, обкатываются и превращаются в валуны. Крупный ледник не мелочится, перетаскивая глыбы с поперечником в десятки метров на многие сотни километров. Так, на территории Москвы найдены доставленные глетчером фрагменты карельских скал. Валуны можно обнаружить всюду, где проходил ледник, но большая часть груза сбрасывается на его границе — в зоне таяния. Там образуются морены — тянущиеся на тысячи километров цепи курганов из принесённого ледником материала.
Век мамонта
На продолжении кайнозойской эры условия на Земле становились всё более суровыми. Три миллиона лет назад ледник, уже давно укрепившийся в Гренландии и на арктических островах, форсировал неглубокие моря и создал плацдармы на Аляске, на Лабрадоре, на севере Скандинавии, на полярном Урале и на плато Путорана. И оттуда ринулся на юг, слившись в единый массив площадью 35 миллионов квадратных километров и сделав большую часть Евразии и Северной Америки непригодными для жизни.
С тех пор на планете два полярных ледника. И северный в два с половиной раза больше южного. Но, в отличие от стабильного, раз и навсегда утвердившегося в очерченных океаном границах Антарктического панциря, Арктический ледник каждые сто тысяч лет ненадолго отступает на исходные позиции. Межледниковья, в одно из которых мы живём, продолжаются от 10 до 30 тысяч лет, — в зависимости от того, о каких широтах идёт речь. На побережье Гренландии, например, межледниковье заняло лишь несколько столетий.
Сталкиваясь и наползая друг на друга, поля плавучего пакового льда образуют баррикады-торосы, достигающие 20-метровой высоты
Человечество использовало последнюю оттепель с толком, успев создать цивилизацию. Тем не менее большая часть истории нашего вида, не говоря уже о древних предках, приходится на эпоху господства ледника. И представления о ней, бытующие в массовой культуре, очень далеки от действительности.
Ни мамонты, ни охотники на них, разумеется, не жили ни в арктических приледниковых пустынях, ни в тундре — такой, какую мы видим сейчас. Большинство привычных нам ландшафтов вообще исчезают в ледниковую эпоху, сменяясь другими. В частности, в моменты наступления ледника пропадает, скрываясь под глетчерами, зона вечной мерзлоты. А значит, нет места для тундры и лесотундры.
Иногда текущие с гор ледники несут на себе сераки — ледяные башни, высота которых может исчисляться десятками метров. Это очень неустойчивые, а потому опасные для альпинистов образования
Исчезают с наступлением ледника и зоны таёжных, смешанных и лиственных лесов. Ведь климат становится очень сухим. Зато сразу за узкой полосой каменистых арктических пустынь, уже в десятках километров от границы глетчерных полей, начинаются пышные тундростепи. Весной, после таяния снегов, равнины покрываются густым травяным ковром высотой в человеческий рост. А летом, когда температура воздуха достигает 40 градусов — ведь Солнце на границе умеренных широт и субтропиков и в ледниковые эпохи светит так же ярко, — трава высыхает на корню, чтобы осенью промёрзнуть и уйти под тонкий слой снега, превратившись в готовое сено.
Тундростепь обеспечивала пищей неисчислимые стада травоядных, в том числе и мамонтов. Но зимой она превращалась в очень неуютное место. Точно так же, как сейчас в Антарктиде, скатывающиеся с купола ледника тяжёлые массы холодного воздуха порождали непрерывный многомесячный буран, быстро остужающий раскалённую степь до −40 или −50 градусов.
Последние измельчавшие мамонты вымерли на острове Врангеля 3,5 тысячи лет назад — на пике межледниковья климат в Арктике был мягче. В прошлом веке снова стало чуть теплее, и на острове смогли прижиться овцебыки и олени карибу
Но отступать было некуда. Оставшиеся у экватора саванны и леса отделялись от тундростепей широкой полосой пустынь и полупустынь. Первобытные охотники укрывались в пещерах и перекрытых бивнями мамонта землянках и коротали дни, ругая суровый климат. Сами же мамонты просто поворачивались кормой к ветру и старались не обращать на него внимания. Мохнатые слоны пережили не меньше полутора десятков наступлений ледника, который загонял их к обмелевшему Чёрному морю. Межледниковья, во времена которых мамонтам приходилось радикально менять образ жизни, беспокоили их больше.
Останки мамонтов встречаются в вечной мерзлоте до самого побережья Ледовитого океана. Там они жили в периоды, когда климат становился тёплым и влажным, мерзлота исчезала до самого моря и современные тундры и редколесья сменялись заросшими густым кустарником арктическими лугами. Теснимые лесами, которые занимали место тундростепей, мамонты отступали на крайний север. Где и тонули в болотах, чтобы спустя сотни и тысячи лет, после похолодания климата, оказаться впаянными в мерзлоту.
Ледниковый период будущего
«Зима близко!» — любимая присказка Старков из мира «Песни льда и пламени», отличающегося крайней нестабильностью политических и климатических условий. Так вот, зима действительно близко. У нашего, реального мира те же проблемы, что и у континента Вестерос.
Кайнозойское оледенение произошло по геологическим меркам совсем недавно, а катастрофические масштабы приняло и того позже — уже в эпоху наших предков. Вероятно, это будет последняя ледниковая эра в истории Земли, ведь светимость Солнца постепенно возрастает. Но до тех пор наше межледниковье кончится. В ближайшие 20-30 миллионов лет климат на планете будет становиться суровее.
Может показаться, что надвигающийся пик кайнозойского оледенения — опасность, грозящая в перспективе столь отдалённой, что ею со спокойной совестью можно пренебречь. Но множество накладывающихся астрономических циклов могут значительно повлиять на среднегодовую температуру. И в будущем небольшие колебания климата способны создать человечеству серьёзные проблемы.
Современный климатический оптимум кончился. Но и в прошлом веке в Европе уже не было так тепло, как в предыдущий оптимум X-XIII веков, когда в Шотландии и на Лабрадоре рос виноград, а почти безжизненное ныне побережье Гренландии зеленело сочными травами. И до конца кайнозоя, скорее всего, Гренландия «Зелёной страной» уже не станет. Зато холода XIV-XVII веков, «малого ледникового периода», в будущем покажутся сущей ерундой. Современный межледниковый период, начавшийся 12 тысяч лет назад, тоже подходит к концу.
Завершилась и оптимальная фаза великого четырёхсоттысячелетнего климатического цикла, который в свой разгар, в самую жару, четверть миллиона лет назад остановил Днепровское оледенение на широте Киева. А значит, второй раз этот номер уже не пройдёт и следующий девятый вал ледника соединится с горными глетчерами Кавказа и Альп.
Тающая Гренландия (Christine Zenino / Flickr)
Если верить теоретическим предсказаниям, похолодание должно вот-вот начаться. Пока, правда, между теорией и реальностью наблюдаются расхождения, — и будоражит умы именно наблюдаемое таяние льдов. Но это совершенно нормально. Если бы на Земле хоть что-то делалось разумно, как следует и в срок, то кто бы нас сюда пустил?
Если же говорить всерьёз, то сейчас человеческая деятельность, способствующая увеличению парникового эффекта и росту глобальной температуры, с успехом противостоит космическим силам, ответственным за наступления ледников. Но исход этой неравной борьбы предрешён. Зима близко. Ледниковый период не кончился. Он впереди.